Astma, nerovnováha imunitného systému
Astma - porucha imunity
Prvýkrát zverejnené: 29. september 2017
Redakčná skupina: MEDICHUB MEDIA
DVA: 10.26416/FARM.177.4.2017.1074
Abstrakt
Astma je chronické zápalové ochorenie dýchacích ciest charakterizované reverzibilnou čiastočnou alebo úplnou bronchokonstrikciou. Hlavnými doteraz identifikovanými rizikovými faktormi sú genetické predispozície spojené s vystavením látkam alebo časticiam, ktoré môžu byť vdýchnuté, dráždiť dýchacie cesty alebo vyvolávať alergické reakcie. Diagnóza sa stanovuje na základe anamnézy, klinického vyšetrenia a funkčných pľúcnych vyšetrení. Tento stav je dôsledkom zlej spolupráce medzi epiteliálnymi bunkami dýchacích ciest a rôznymi bunkovými typmi, ktoré patria do vrodeného alebo získaného imunitného systému. Aktivácia týchto buniek vedie k hyperaktivite dýchacích ciest, nadmernej tvorbe hlienu, prestavbe bronchiálnej steny a zúženiu dýchacích ciest. Aj keď sú k dispozícii lieky na kontrolu tohto stavu, vyhýbanie sa rizikovým faktorom je najlepšou voľbou pri znižovaní závažnosti stavu.
Zhrnutie
Astma je chronické zápalové ochorenie dýchacích ciest charakterizované čiastočnou alebo úplnou reverzibilnou bronchokonstrikciou. Hlavnými doteraz identifikovanými rizikovými faktormi sú genetické predispozície spojené s expozíciou inhalačným látkam alebo časticiam, ktoré môžu dráždiť dýchacie cesty alebo vyvolávať alergické reakcie. Diagnóza je založená na anamnéze, klinickom vyšetrení a vyšetrení pľúcnych funkcií. Toto ochorenie je dôsledkom narušenej komunikácie medzi epiteliálnymi bunkami dýchacích ciest a rôznymi bunkovými typmi vrodeného alebo adaptívneho imunitného systému. Aktivácia týchto buniek indukuje hyperreaktivitu dýchacích ciest, prebytok hlienu, remodeláciu a zúženie dýchacích ciest. Na kontrolu ochorenia sú k dispozícii lieky, ale vyhýbanie sa rizikovým faktorom zostáva najlepšou voľbou na zníženie závažnosti astmy.
Astma je chronické zápalové ochorenie dýchacích ciest a je charakterizované reverzibilnou čiastočnou alebo úplnou bronchokonstrikciou.
Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) odhaduje, že asi 300 miliónov ľudí trpí astmou, ktorá je dnes považovaná za jednu z hlavných neprenosných chorôb na svete.
Tento stav je bežnejší u detí a predstavuje hlavnú príčinu hospitalizácie a prvú príčinu chronických chorôb, ktoré spôsobujú absenciu u detí na základnej škole (1,2) .
Prevalencia je vyššia v mestských oblastiach, medzi čiernou populáciou a medzi určitými hispánskymi skupinami (2) .
Astma je chronické ochorenie s nízkou mierou úmrtnosti v porovnaní s inými stavmi. Úmrtnosť je obzvlášť vysoká v starších a málo rozvinutých krajinách. Podľa odhadov WHO iba v roku 2015 zomrelo približne 383 000 ľudí s diagnostikovanou astmou (1) .
Astma je neprenosný stav, ktorý sa prejavuje opakovanými záchvatmi udusenia a sipotu (sipot), ktoré sa líšia v závislosti od závažnosti a frekvencie od jednej osoby k druhej. Príznaky sa môžu vyskytnúť niekoľkokrát denne alebo týždeň a u niektorých ľudí sa môžu zhoršiť v noci alebo pri fyzickej aktivite. Počas astmatického záchvatu dochádza k zúženiu dýchacích ciest v dôsledku zápalu priedušiek a zníženého prietoku vzduchu do pľúc. Opakujúce sa epizódy dýchacích problémov vedú k príznakom ako nespavosť, únava počas dňa, znížená fyzická aktivita.
Rizikové faktory
Príčiny astmy nie sú úplne pochopené. Hlavnými doteraz identifikovanými rizikovými faktormi sú genetická predispozícia spojená s vystavením látkam alebo časticiam, ktoré môžu byť inhalované, dráždiť dýchacie cesty alebo spôsobiť alergické reakcie (3,5,7). Z nich najznámejšie sú:
- alergény pre domácnosť (napr. prach, roztoče, koberce alebo nábytok, srsť domácich miláčikov)
- alergény z vonkajšieho prostredia (peľ, plesne)
- cigaretový dym
- vdýchnutie dráždivých chemikálií pri práci
- znečistenie.
V niektorých situáciách boli zistené ďalšie príčiny, napríklad studený vzduch, cvičenie a extrémne emočné stavy, napríklad strach alebo hnev. Život v mestských oblastiach bol často obvinený z dôvodu zvyšovania rizika astmy, avšak napriek tomu medzi týmto združením nebola preukázaná jasná súvislosť.
Niektoré lieky môžu spôsobiť astmatický záchvat. Patria sem aspirín, niektoré nesteroidné protizápalové lieky alebo betablokátory (3,6,8) .
Po skríningu u pacientov s alergickou astmou štúdie molekulárnej biológie identifikovali množstvo mutácií. Esenciálne gény sú rozdelené do štyroch hlavných kategórií podľa ich úlohy v obrane epitelových bariér, imunitnej obrany proti alergénom a mikróbom, tkanivovej odozvy a aktivácie lymfocytov T helper typu 2 (TH2) (obrázok 1) (8) .
Interakcia medzi genetickými a environmentálnymi faktormi je základom nastolenia rovnováhy medzi dvoma typmi lymfocytov pomocných T 1 (TH1) a 2 (TH2), ktoré sú nevyhnutné pri vývoji alergických a zápalových reakcií.
Hypotézu o hygiene podporujú odborníci, ktorí preukázali, že deti žijúce vo veľkých rodinách, ktoré boli vystavené určitým infekčným chorobám, majú nižšie riziko vzniku astmy v dôsledku imunitnej odpovede založenej na zvýšení počtu lymfocytov TH1. . Naproti tomu u detí žijúcich v rodinách s niekoľkými členmi, v čistých domoch a včasne vystavených liečbe antibiotikami, je inhibovaná syntéza lymfocytov TH1, čo by vyvolalo toleranciu, a dochádza k zvýšeniu podtypu lymfocytov TH2, signalizácia indukcie alergických a zápalových reakcií (obrázok 2) (6,7,2) .
Diagnóza astmy
Diagnóza sa stanovuje na základe anamnézy, klinického vyšetrenia a funkčných pľúcnych vyšetrení (2,5). .
Medzi sugestívne príznaky, ktoré môžu naznačovať astmu, patria:
- dýchavičnosť
- kašeľ
- sipot
- pocit zovretia hrudníka
- iné: tachypnoe, tachykardia a ťažká cyanóza s poruchou vedomia (2) .
Príznaky môžu nasledovať po zhoršení denného rytmu u niektorých pacientov počas spánku, zvyčajne okolo štvrtej hodiny ráno. Prejavy a príznaky sú často nešpecifické a po vhodnej liečbe reverzibilné.
Aj keď sú na kontrolu tohto stavu k dispozícii lieky, vyhýbanie sa rizikovým faktorom je najlepšou voľbou pri znižovaní závažnosti stavu.
Imunologické mechanizmy pri astme
Astma je zápalové ochorenie, ktoré je založené na spolupráci medzi epiteliálnymi bunkami dýchacích ciest a rôznymi bunkovými typmi, ktoré patria do vrodeného alebo získaného imunitného systému. Aktivita týchto buniek vedie k hyperaktivite dýchacích ciest, k nadmernej tvorbe hlienu, k prestavbe bronchiálnej steny a zúženiu dýchacích ciest. Histopatologické vyšetrenie ukazuje generalizovaný edém, epiteliálnu deskvamáciu, zhrubnutie membrán a hypertrofiu sliznice (4,7) .
Klinicky je astma rozdelená do dvoch kategórií.
A. Alergická astma (vonkajšia alebo atopická) je najbežnejšou formou ochorenia a všeobecne sa vyskytuje u detí a asi 50% dospelých. Táto forma astmy je charakterizovaná prítomnosťou imunoglobulínov E (IgE) v krvi, zvyčajne spojená s pozitívnymi výsledkami v kožných alergologických testoch na rôzne lipoproteíny z inhalovaných alebo požitých alergénov, zvyčajne prítomných v domácom prachu, spórach húb, kožušinách., peľ alebo arašidy.
U detí tento stav začína alergickými reakciami spojenými s ekzémom od prvých rokov života. U týchto detí sa časom vyvinie alergická nádcha, ktorá môže prerásť až do astmy. Všeobecne sa pozorovalo, že s nástupom astmy súvisí viacnásobná alergia od útleho veku alebo prítomnosť atopického ekzému. Viac ako 80% pacientov s atopickou astmou malo diagnostikovanú alergickú nádchu. Niektorí odborníci tvrdia, že rinitída a alergická astma sú v skutočnosti prejavy s bežnými imunitnými mechanizmami a že každý z nich ovplyvňuje závažnosť druhého (3,4,7). .
B. Nealergická alebo vnútorná astma je forma ťažko liečiteľného ochorenia, ktoré sa vyskytuje u dospelých. Tento stav je obzvlášť častý u žien s diagnostikovanou chronickou rinosinusitídou, nosovými polypmi a obezitou (3,4,7). .
Tento typ astmy je charakterizovaný nedostatkom sérových IgE a nezahŕňa, aspoň zjavne, aktivitu TH2 lymfocytov (8). .
Relatívne nedávne genetické štúdie identifikovali množstvo mutácií u pacientov s týmto typom astmy, čo prinieslo nové nádeje na terapeutický prístup.
V súčasnosti existuje tendencia klasifikovať astmu podľa imunitných mechanizmov, ktoré sú základom tohto ochorenia. To sa ukázalo ako užitočné pri zavedení individualizovanej terapie, najmä u rezistentných pacientov. Tieto kategórie sa navzájom nelíšia v klinických prejavoch pacientov, rozdiely sa objavujú z hľadiska genetickej citlivosti, prognózy a odpovede na liečbu.
Najštudovanejším imunitným mechanizmom za posledných 25 rokov je jednoznačne alergická astma. Pretože TH2 lymfocyty sú bunkovým typom prítomným v dýchacích cestách u väčšiny pacientov s diagnostikovanou astmou, mechanizmy všeobecne akceptované odborníkmi sú mechanizmy súvisiace so signálnymi dráhami zahŕňajúcimi aktivitu týchto buniek (3-8). .
Zápalový proces je iniciovaný podtypom buniek prezentujúcich antigén (APC), konkrétne imunitných dendritických buniek prítomných v pľúcnom tkanive, ktoré zachytávajú inhalované antigény a prezentujú ich T lymfocytom. a ich ligandy, molekuly CD80, prítomné v dendritických bunkách (obrázok 3) (9). Dôsledkom tejto interakcie je aktivácia syntézy lymfocytovej línie TH2, ako je zrejmé z obrázku 4 (5). .
TH2 lymfocyty sú podtypom T lymfocytov charakterizovaných schopnosťou syntetizovať a uvoľňovať v prostredí prozápalové cytokíny, ako sú: IL-3, IL-4, IL-5, IL-13, faktor nekrózy nádorov α (TNF-α) a aktivačný faktor pre makrofágy a granulocytové línie (GM-GSF).
Tieto cytokíny signalizujú a podporujú vývoj, aktiváciu a údržbu v prostredí eozinofilov, buniek patriacich k vrodenému imunitnému systému (5,6) .
Cytokíny IL-4, IL-5, IL-13 a TNF-a uvoľňované do životného prostredia vedú k stimulácii syntézy proteínov podieľajúcich sa na bunkovej adhézii, ako sú ICAM-1 a VCAM-1, epiteliálnymi bunkami. Tieto proteíny zabezpečujú absorpciu do dýchacích ciest a ďalších zápalových buniek v krvi (neutrofily, bazofily, žírne bunky) (5,6) .
IL-4 a IL-3 sú navyše nevyhnutnými cytokínmi na aktiváciu B lymfocytov, čo povedie k uvoľneniu špecifických antigénov typu IgE, ktoré sú základom iniciácie alergickej kaskády (6) .
Štúdie z posledných rokov viedli k zaujímavým zisteniam o komunikácii medzi rôznymi typmi buniek, ktoré sa na imunitnej obrane podieľajú alebo nie bežne podieľajú. Signálne kaskády spúšťané pôsobením rôznych stimulov na epiteliálne bunky sú čoraz zložitejšie a neustále prinášajú nových aktérov do imunitných mechanizmov astmy. Skutočnosť, že rôzne stimuly môžu vyvolať rôzne reakcie s nástupom určitého typu astmy, otvára nové prístupy k liečbe (obrázok 5) (6) .
Početné štúdie zdôraznili osobitnú úlohu TH2 lymfocytov a cytokínov produkovaných týmto bunkovým typom, ktoré organizujú udalosti spojené s alergickými a zápalovými reakciami. Takže v budúcnosti bude identifikácia molekulárnych biomarkerov a ich implementácia na klinike aj napriek vysokým nákladom obzvlášť dôležitým smerom na realizáciu efektívnych dlhodobých terapií zameraných na tieto signálne dráhy.