Determination of alpha1-proteinase inhibitor activity and phenotypes in patients With emphysema

Amfizemli hastalarda alfa1-proteinaz inhibitörü aktivitesi ve fenotiplerinin belirlenmesi

Özet

Çalışma��mızda, amfizemli hastalarda ve sağlıklı kişilerde fonksiyonel olarak aktif serum α1-proteinaz inhibitörü (α1-PI) düzeyleri ve fenotipleri belirlendi. Hastalar sigara içme alışkanlıklarına göre sınıflandırıldı: Grup I sigara içmeyen yada çok az sigara içen 7 hastadan oluştu. Grup II çok sigara içen 14 hastadan oluştu. Ayrıca orta derecede sigara içen dört hasta diğerlerinden bağımsız olarak göz önüne alındı. Bu hastalardan ikisi ailesel amfizem öyküsüne sahip ikiz kardeşlerdi. Kontrol grubu ise sigara içmeyen 28 sağlıklı bireyden oluştu. Aktif serum α1-PI düzeyleri, spektrofotometrik olarak tripsin inhibisyonu üzerinden tayin edildi. α1-PI fenotipleri ise poliakrilamid jelde izoelektrik odaklama yöntemi ile belirlendi. Serum α1-PI düzeyleri karşılaştırıldığında; Grup I, Grup II ve kontrol grubu arasındaki farklar istatistiksel olarak önemsizdi (p >0.05). İzoelektrik odaklama sonuçları 4 hasta dışında diğer tüm hastaların M1M1 yada M1M2 fenotipine sahip olduğunu gösterdi (Grup III deki ikiz kardeşler ZZ fenotipine sahipti; Grup II’deki iki hasta ise belirlenememiş fenotiplere sahiplerdi). Bu sonuçlar gözönüne alındığında; ZZ varyantına sahip ikizler dışında amfizem gelişiminin, antielastaz kapasitesindeki yetersizlikten ziyade elastaz yükündeki artış nedeniyle olduğu sonucuna varıldı. Elastaz yükündeki artış, büyük olasılıkla akciğerlerdeki biyolojik ve kimyasal oksidanlar nedeniyle idi.

Abstract

In our study, functionally active α1-proteinase inhibitor (α1-PI) levels and phenotypes were determined in sera of patients with emphysema and in that of healthy subjects. Patients were classified according to their smoking habits: Group I consisted of 7 nonsmoking (or limited history of smoking) patients. Group II consisted of heavily smoking 14 patients. Four patients having intermediate smoking habits were considered independently (Group III). Two of these patients were siblings with a history of familial emphysema. The Control group consisted of 28 healthy nonsmoking subjects. Active serum α1-PI levels were assayed spectrophotometrically, by determining the extent of trypsin inhibition. α1-PI phenotypes were determined by isoelectric focusing on polyacrylamide gels. Once the serum α1-PI levels have been compared, the differences between Group I and Group II and the Control group were statistically insignificant (p >0.05). Isoelectric focusing results showed that all but 4 patients had the M1M1 or M1M2 phenotype. (The siblings in the Group III had the ZZ phenotype and 2 patients in Group II had undefined phenotypes). Considering these results, we concluded that, with the exception the siblings expressing the ZZ variant, the development of emphysema in our patients was caused by an increase in elastase load rather than a deficiency in antielastase capacity. The increase in elastase load was most likely due to biological and chemical oxidants in the lungs.