New diagnostic markers of early lung injury after inhalation of chloric acid (I) vapors in rats

Celem pracy było zbadanie potencjalnych nowych markerów diagnostycznych, które mogłyby wskazywać na wczesne uszkodzenie płuc u szczurów w wyniku wielokrotnych inhalacji parami kwasu chlorowego (I) o stężeniach 300 oraz 500 ppm. Stężenia te wykazują działanie wiruso- oraz bakteriobójcze. Od szczurów podzielonych na odpowiednie grupy badawcze oraz grupę kontrolną, po okresach inhalacji parami HOCl, pobrano materiał w celu wykonania dalszych analiz. Przeprowadzono płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe, czyli BAL oraz pobrano wycinki płucne. Z materiału BAL wykonano preparaty cytologiczne, które wybarwiono metodą MGG, a następnie poddano analizie mikroskopowej. Wykonano odsetkową analizę składu komórkowego z podziałem na monocyty/makrofagi, neutrofile, limfocyty oraz eozynofile. Porównując grupy badane z grupą kontrolną w trakcie analizy statystycznej, nie wykazano między grupami różnic istotnych statystycznie. Popłuczyny oskrzelowo-pęcherzykowe wykorzystano również w badaniu cytometrycznym. Oznaczono całkowitą liczbę komórek w próbce, leukocyty CD45+, makrofagi CD68+ w bramce CD45+, granulocyty/monocyty HIS48+ w bramce CD45+ oraz limfocyty T CD3+ w bramce CD45+. W grupie badanej zauważono większą ekspresję białka powierzchniowego HIS48, które występuje na powierzchni granulocytów oraz monocytów. Różnica ta okazała się być istotna statystycznie, co może wskazywać na wystąpienie stanu zapalnego w grupie badanej. Całkowita liczba komórek oraz ekspresja pozostałych białek powierzchniowych, nie różniła się istotnie statystycznie między grupą kontrolną a badaną. Z wycinków płucnych wykonano preparaty histologiczne, które następnie wybarwiono immunofluorescencyjnie z użyciem przeciwciał przeciwko tryptazie mastocytarnej. W grupie badanej zauważono większą aktywność tryptazy. Wykonano także barwienie immunoenzymatyczne z wykorzystaniem przeciwciał monoklonalnych anty-COX-1. Stwierdzono obecność komórek COX-1 pozytywnych w wycinkach płuc. Białko powierzchniowe HIS48 oraz COX-1 mogą okazać się potencjalnymi markerami uszkodzenia płuc.

The aim of the study was to investigate potential new diagnostic markers that could indicate early lung damage in rats due to repeated inhalation of chlorine (I) acid vapors at concentrations of 300 and 500 ppm. These concentrations exhibit virucidal and bactericidal effects. After periods of HOCl vapor inhalation, materials were collected from rats divided into appropriate experimental groups and a control group for further analysis. Bronchoalveolar lavage (BAL) was performed, and lung tissue samples were collected. Cytological preparations from the BAL material were stained using the MGG method and then subjected to microscopic analysis. A percentage analysis of the cellular composition was performed, dividing the cells into monocytes/macrophages, neutrophils, lymphocytes, and eosinophils. Statistical analysis comparing the experimental groups with the control group didn’t show any statistically significant differences between the groups. Bronchoalveolar lavage fluid was also used for flow cytometry analysis. The total number of cells in the sample was determined, as well as CD45+ leukocytes, CD68+ macrophages in the CD45+ gate, HIS48+ granulocytes/monocytes in the CD45+ gate, and CD3+ T lymphocytes in the CD45+ gate. In the experimental group, a higher expression of the surface protein HIS48, found on the surface of granulocytes and monocytes, was observed. This difference was statistically significant, which may indicate the presence of inflammation in the experimental group. The total number of cells and the expression of other surface proteins didn’t differ significantly between the control and experimental groups. Histological preparations were made from lung tissue samples, which were then immunofluorescently stained using antibodies against mast cell tryptase. Increased tryptase activity was observed in the study group. Immunoenzymatic staining was also performed using monoclonal anti-COX-1 antibodies. The presence of COX-1 positive cells was detected in the lung tissue samples. The surface protein HIS48 and COX-1 may prove to be potential markers of lung damage.