سورفکتانت ریوی

سورفکتانت ریوی مخلوطی از لیپید و پروتئین است که توسط سلول‌های نوع II آلوئولی ترشح می‌شود و لایه‌ای در سطح مشترک هوا-مایع آلوئول تشکیل می‌دهد. با کاهش کشش سطحی، آلوئول‌ها را در برابر کلاپس پایدار می‌کند، کار تنفس را کاهش می‌دهد و از طریق پروتئین‌های مرتبط خود، به دفاع ذاتی ریه نیز کمک می‌کند.

Definition

سورفکتانت ریوی یک کمپلکس فعال سطحی از فسفولیپیدها (عمدتاً دی‌پالمیتوئیل‌فسفاتیدیل‌کولین) و پروتئین‌های سورفکتانت (SP-A, SP-B, SP-C, SP-D) است که توسط سلول‌های اپیتلیال نوع II آلوئولی تولید می‌شود و کشش سطحی را در سطح مشترک هوا-مایع آلوئول کاهش می‌دهد.

Scope

این موضوع به بررسی اجزای تشکیل‌دهنده سورفکتانت، چگونگی باز و پایدار نگه داشتن آلوئول‌ها در طول تنفس با کاهش کشش سطحی، سلول‌هایی که آن را تولید و بازیافت می‌کنند، و نقش دفاعی پروتئین‌های هیدروفیل آن می‌پردازد. این یک فیزیولوژی مرجع-آموزشی است و توضیح می‌دهد که چرا کمبود یا اختلال عملکرد سورفکتانت اهمیت دارد، بدون ارائه دستورالعمل‌های درمانی.

Core questions

• چگونه کاهش کشش سطحی از کلاپس آلوئولی جلوگیری می‌کند و آلوئول‌های با اندازه‌های مختلف را پایدار می‌سازد؟
• اجزای لیپیدی و پروتئینی سورفکتانت کدامند و هر یک چه نقشی دارند؟
• سورفکتانت چگونه توسط پنوموسیت‌های نوع II تولید، ترشح و بازیافت می‌شود؟
• پروتئین‌های سورفکتانت چگونه در دفاع ایمنی ذاتی شرکت می‌کنند؟

Key concepts

• کشش سطحی و رابطه لاپلاس
• دی‌پالمیتوئیل‌فسفاتیدیل‌کولین (DPPC)
• پروتئین‌های سورفکتانت SP-A, SP-B, SP-C, SP-D
• سلول‌های نوع II آلوئولی
• پایداری و کمپلیانس آلوئولی
• کلکتین‌ها و دفاع ذاتی

Mechanisms

پنوموسیت‌های نوع II سورفکتانت را سنتز کرده و در اجسام لاملار ذخیره می‌کنند، سپس آن را به سطح آلوئولی ترشح می‌کنند و در آنجا به صورت یک لایه پخش می‌شود. فسفولیپیدها، عمدتاً DPPC، در سطح مشترک هوا-مایع جمع می‌شوند و کشش سطحی را کاهش می‌دهند؛ از آنجا که کشش سطحی یک فشار داخلی (کلاپس‌کننده) ایجاد می‌کند که طبق رابطه لاپلاس، در آلوئول‌های کوچک‌تر بیشتر است، کاهش آن به طور ترجیحی آلوئول‌های کوچک را پایدار می‌کند و از تخلیه آنها به آلوئول‌های بزرگ‌تر جلوگیری می‌کند. پروتئین‌های هیدروفوب SP-B و SP-C جذب و پخش سریع لایه را تسهیل می‌کنند، در حالی که کلکتین‌های هیدروفیل SP-A و SP-D به سطوح میکروبی متصل شده و عملکرد سلول‌های ایمنی را تعدیل می‌کنند، و سورفکتانت را به دفاع میزبان مرتبط می‌سازند. اجزای سورفکتانت به طور مداوم جذب، بازیافت و تجزیه می‌شوند تا یک ذخیره عملکردی حفظ شود.

Clinical relevance

فیزیولوژی سورفکتانت پایداری آلوئولی و افزایش کار تنفس را در صورت کمبود یا اختلال عملکرد سورفکتانت توضیح می‌دهد و مفهوم دیسترس تنفسی نوزادی مرتبط با عدم بلوغ سورفکتانت را تبیین می‌کند. این یک پیش‌زمینه توصیفی برای چنین شرایطی است؛ راهنمای دوز یا درمان نیست.

Evidence & guidelines

ترکیب و عملکرد سورفکتانت در بررسی‌های فیزیولوژی و کتاب‌های درسی تثبیت شده است؛ مدیریت بالینی شرایط مرتبط با سورفکتانت به نهادهای بالینی مربوطه و دستورالعمل‌های آنها بستگی دارد.

History

نقش کشش سطحی در مکانیک ریه در دهه ۱۹۵۰ میلادی تبیین شد، با جان کلمنتس در میان کسانی که پوشش فعال سطحی را مشخص کردند، و کمبود سورفکتانت متعاقباً به دیسترس تنفسی نوزادی مرتبط شد. کارهای بعدی پروتئین‌های سورفکتانت را شناسایی کردند و درک سورفکتانت را از یک عامل صرفاً مکانیکی به یک عامل مؤثر در ایمنی ذاتی گسترش دادند.

Key figures

• John Clements
• Mary Ellen Avery
• Jo Rae Wright
• Erika Crouch

Seminal works

• clements-1997
• wright-2005
• crouch-2001

Frequently asked questions

چرا ریه به سورفکتانت نیاز دارد؟

سورفکتانت کشش سطحی را در سطح مشترک هوا-مایع آلوئولی کاهش می‌دهد، که از کلاپس آلوئولی جلوگیری می‌کند، آلوئول‌های با اندازه‌های مختلف را پایدار می‌سازد و کار لازم برای باد کردن ریه را کاهش می‌دهد.

آیا سورفکتانت کاری به جز کاهش کشش سطحی انجام می‌دهد؟

بله. پروتئین‌های هیدروفیل آن SP-A و SP-D میکروب‌ها را شناسایی کرده و سلول‌های ایمنی را تعدیل می‌کنند، بنابراین سورفکتانت به دفاع ذاتی ریه نیز کمک می‌کند.