Pulmonary surfactant in newborn infants and children

Abstract

N To understand the composition, secretory pathways and functions of pulmonary surfactant.N To review the clinical evidence regarding the use of surfactants in newborn infants and children.N To develop an understanding of rarer disorders of surfactant metabolism. N To understand recent developments and future prospects in the field of surfactants. SummaryPulmonary surfactant is a complex mixture of specific lipids, proteins and carbohydrates, which is produced in the lungs by type II alveolar epithelial cells. The mixture is surface active and acts to decrease surface tension at the air-liquid interface of the alveoli. The presence of such molecules with surface activity had been suspected since the early 1900s and was finally confirmed in the mid-1900s. Since then, the chemical, physical and biological properties of the surfactant mixture have been revealed due to the work of several groups of investigators. The surfactant mixture is an essential group of molecules to support air breathing. Thus, preterm infants, who are born with immature lungs and are surfactant deficient, develop respiratory distress syndrome after being born. Replacement of natural surfactant therapy with purified surfactant from lungs of nonhuman species is one of the most significant advances in neonatology and has resulted in improved limits of viability of preterm infants. Although preterm infants are the primary population, exogenous surfactant treatment may also have a role to play in other respiratory diseases of term-born infants and older children. HERMES syllabus link: module E.1.16

Caffeine versus aminophylline in combination with oxygen therapy for apnea of prematurity: A retrospective cohort study

“…Based on these findings, it was concluded that caffeine may not only accomplish the supply of the body tissues with adequate O 2 via the devices, but also prevent any inconvenience for the infants undergoing endotracheal intubation and mechanical ventilation. Premature infants are at high risk of developing breathing problems, as their lungs do not produce sufficient amounts of surfactants, which keep the lung alveoli open (34). Therefore, selecting a method of supplemental O 2 delivery should be carefully considered, since in certain cases the artificial breathing machine may result in lung problems, such as BPD (35).…”

Сучасне Уявлення Про Роль Мутацій Протеїнів Сурфактанту В Формуванні Інтерстиціальних Захворювань Легень У Новонароджених І Немовлят

“…Высока вероятность связи SP-C с жидким бислоем дипальмитоилфосфатидилхолина. Кроме того, SP-C может вклиниваться в двухслойный фосфолипид, поддерживая монослой поверхностно-активного вещества в альвеоле, усиливать поглощение и катаболизм фосфолипидов альвеолоцитами II типа [3,4,30]. SP-B и SP-C синтезируются в клетках альвеолярного типа II в виде больших белков-предшественников (proSP-B и proSP-C) в эндоплазматическом ретикулуме, которые расщепляются протеолитическими ферментами с получением меньших, чрезвычайно гидрофобных пептидов (рис.…”

“…Лизосома сливается с ламеллярной гранулой, зрелые белки встраиваются в поверхностно-активные фосфолипидные мембраны, и происходит секреция путем слияния мембраны ламеллярной гранулы с плазматической мембраной эпителиальной клетки, в результате чего содержимое выливается в альвеолярное пространство [26]. Богатое фосфолипидом содержимое собирается в трубчатый миелин, который служит резервуаром поверхностноактивного вещества во время дыхания и усиливает выведение липидов в альвеолярное пространство [30].…”

“…Таким образом, именно SP-B и SP-C играют наиболее существенную роль в эластической способности и поддержании остаточного объема легких и обусловливают формирование нормальных бислоев сурфактанта, поддерживая его поверхностно-восстановительные вещества и облегчая адсорбцию сурфактанта. ABCA3 также синтезируется и гликозилируется в эндоплазматическом ретикулуме, а затем транспортируется через аппарат Гольджи в лизосому на наружную мембрану ламеллярной гранулы [30].…”

Understanding Human Lung Development through In Vitro Model Systems

“…Each of these structures is made of multiple specialized epithelial cell types that help carry out the lung’s unique functions of air intake and gas exchange, epithelial barrier function, protection from microbes and pathogens, and the maintenance of fluid and electrolyte homeostasis. [ 1 ] The diverse repertoire of respiratory epithelial cells that comprise the trachea, airways, and alveoli are derived from a common population of progenitor cells that are specified in the endodermal germ layer early during development. [ 2 – 4 ] In addition to the endoderm-derived epithelium, both the developing and mature respiratory systems contain cells derived from the mesoderm (e.g., smooth muscle) and ectoderm (e.g., neurons) germ layers, and the complex interactions between cells from all three germ layers are absolutely critical for proper respiratory system development and function.…”