Definicja. Patogeneza. Definicja i patogeneza astmy

Transkrypt

1 Definicja i patogeneza astmy Definicja Definicja astmy oskrzelowej opracowana przez grupœ ekspertów Œwiatowej Inicjatywy Zwalczania Astmy (GINA) zawiera w sobie cechy z dziedziny patomorfologii (1), kliniki (2) oraz patofizjologii (3) tej choroby i brzmi: Astma jest przewlek chorob zapaln dróg oddechowych, w której uczestniczy wiele komórek i uwalnianych przez nie substancji (1). Przewlek emu zapaleniu towarzyszy nadreaktywnoœæ oskrzeli, prowadz ca do nawracaj cych epizodów œwiszcz cego oddechu, dusznoœci, uczucia œciskania w klatce piersiowej oraz kaszlu, wystœpuj - cych szczególnie w nocy lub nad ranem (2). Z objawami tymi wspó istnieje zwykle rozlane, zmienne ograniczenie przep ywu powietrza w p ucach, czœsto ustœpuj ce samoistnie b dz pod wp ywem leczenia (3). Rycina 1.1. Schematyczny obraz definiuj cy astmœ oskrzelow. Patogeneza Pod o em astmy oskrzelowej jest przewlek y proces zapalny dróg oddechowych, w którym uczestnicz liczne komórki oraz produkowane przez nie mediatory powoduj ce charakterystyczne zmiany patomorfologiczne i patofizjologiczne. Zapalenie obejmuje wszystkie odcinki dróg oddechowych, ale jego konsekwencje czynnoœciowe s najsilniej wyra one w oskrzelach œredniego kalibru. Komórkami aktywnie uczestnicz cymi w patogenezie astmy s mastocyty, eozynofile, limfocyty T, neutrofile (w ciœ kich postaciach choroby), a tak e komórki dendrytyczne, komórki nab onka dróg oddechowych, komórki miœœni g adkich oskrzeli i fibroblasty. Do najwa niejszych mediatorów uwalnianych przez te komórki nale : leukotrieny cysteinylowe, prostaglandyna D 2, histamina, tryptaza oraz liczne cytokiny (m.in. IL-4, IL-5, IL-13, IL-1b, TNF-a) i chemokiny (tabela 1.1). U pod o a astmy alergicznej le mechanizmy immunologiczne zale ne od immunoglobuliny klasy E (IgE) reakcje typu natychmiastowego. W przypadku astmy, podobnie jak i innych chorób alergicznych, kontakt alergenów ze swoistymi dla nich IgE obecnymi na powierzchni b ony komórkowej mastocytów skutkuje uwalnianiem przez nie mediatorów, a nastœpnie nap ywem innych komórek zapalnych, g ównie eozynofilów. W efekcie dochodzi do: " obrzœku b ony œluzowej oskrzeli, " skurczu miœœni g adkich œciany oskrzeli, " nadmiernego wydzielania œluzu, co powoduje ograniczenie przep ywu powietrza przez drogi oddechowe, czyli obturacjœ oskrzeli Tabela 1.1. G ówne komórki i mediatory uczestnicz ce wpatogenezie astmy Komórki. Mastocyty. Eozynofile. Limfocyty T. Neutrofile. Komórki dendrytyczne. Komórki nab onka dróg oddechowych. Komórki miœœni g adkich oskrzeli. Fibroblasty Mediatory. Leukotrieny cysteinylowe. Prostaglandyna D 2. Histamina. Tryptaza. Cytokiny: IL-4, IL-5, IL-13, IL-1b, TNF-a. Chemokiny 8

2 Patogeneza (rycina 1.2). Ma ona najczœœciej charakter odwracalny i ustœpuje samoistnie lub pod wp ywem leczenia. Jej zmiennoœæ zale y od zaawansowania choroby oraz stosowanej terapii. Patomechanizm astmy niealergicznej jest s abiej poznany. Najprawdopodobniej zapocz tkowuj j procesy immunologiczne zwi zane z reakcj na zaka enie dróg oddechowych (najczœœciej wirusowe). Charakter samego zapalenia jest podobny we wszystkich postaciach astmy, niezale nie od jej etiologii czy wieku chorego. Poza procesem zapalnym u chorych na astmœ dochodzi do charakterystycznych zmian strukturalnych w drogach oddechowych, okreœlanych jako przebudowa œciany oskrzeli. Zmiany te mog siœ rozpocz æ ju we wczesnym okresie rozwoju choroby. Zaawansowane prowadz do nieodwracalnej obturacji oskrzeli i dotycz chorych ze szczególnie ciœ k postaci astmy. Ze zjawiskiem zapalenia zwi zana jest kolejna istotna cecha astmy, jak jest nadreaktywnoœæ oskrzeli. Jest to nadmierna ich sk onnoœæ do reagowania skurczem na bodz ce, które s obojœtne dla osoby zdrowej. Stopieæ nadreaktywnoœci mo e siœ nasilaæ wraz z intensywnoœci procesu zapalnego tocz cego siœ w œcianie oskrzeli lub te zmniejszaæ pod wp ywem stosowanego leczenia przeciwzapalnego. Istnieje równie pogl d, e przyczyna zaburzenia tkwi we w aœciwoœciach samych miœœni g adkich œciany oskrzeli, charakteryzuj cych siœ wiœksz sk onnoœci do skurczu u chorych na astmœ ni u osób zdrowych. W patomechanizmie nadreaktywnoœci oskrzeli istotn rolœ odgrywaj równie mechanizmy neurogenne zwi zane z wegetatywnym unerwieniem dróg oddechowych. Czynniki wp ywaj ce na ryzyko rozwoju astmy mo na podzieliæ na powoduj ce rozwój choroby oraz wyzwalaj ce jej objawy. Niektóre odpowiadaj za powstanie obydwu opisywanych sytuacji klinicznych. Czynniki te obejmuj predyspozycje osobnicze (uwarunkowane genetycznie) oraz czynniki œrodowiskowe, pojawiaj ce siœ zwykle w póz niejszym okresie zaawansowania choroby. Nale y podkreœliæ, e mechanizmy, które wp ywaj na rozwój i nasilenie objawów astmy, s z o one i wzajemnie na siebie oddzia uj. A światło oskrzela Rycina 1.2. Schemat oskrzela osoby zdrowej i chorego na astmœ: A oskrzele osoby zdrowej; B oskrzele chorego na astmœ. Na proces przebudowy œciany oskrzeli sk ada siœ:. w óknienie warstwy podnab onkowej,. przerost i zwiœkszenie liczby komórek miœœni g adkich œciany oskrzeli,. proliferacja naczyæ krwionoœnych w œcianie oskrzeli,. zwiœkszenie liczby komórek kubkowych w nab onku dróg oddechowych oraz przerost gruczo ów œluzowych. B Czynniki osobnicze Czynniki genetyczne Potwierdzeniem klinicznym genetycznego pod o a astmy jest fakt, e wywiad rodzinny w kierunku tego schorzenia oraz innych chorób atopowych stanowi istotny czynnik ryzyka wyst pienia astmy u danej osoby. Aktualne dane 9

3 Definicja i patogeneza astmy wskazuj, e w patogenezœ astmy mog byæ zaanga owane liczne geny. Oprócz genów predysponuj cych do rozwoju astmy istniej geny powi zane z odpowiedzi na jej leczenie. Przyk adem jest wystœpowanie wariantów genu koduj cego receptor adrenergiczny b, co mo e t umaczyæ ró nice miœdzy chorymi w odpowiedzi na podawanie b 2 -mimetyków. Inne geny modyfikuj odpowiedz na glikokortykosteroidy czy leki antyleukotrienowe. Znajomoœæ tego typu genów mo e byæ w przysz oœci przydatna w wyborze najbardziej skutecznej dla indywidualnego pacjenta terapii. Poszukiwania genów predysponuj cych do rozwoju astmy koncentruj siœ na nastœpuj cych zagadnieniach:. wytwarzanie swoistych przeciwcia IgE (atopia),. ekspresja nadreaktywnoœci oskrzeli,. produkcja mediatorówzapalnych,. odpowiedz limfocytówpomocniczych Th1 i Th2. Oty oœæ Wykazano, e okreœlone mediatory, takie jak leptyny, mog wp ywaæ na czynnoœæ dróg oddechowych i zwiœkszaæ prawdopodobieæstwo rozwoju astmy. P eæ P eæ mœska jest czynnikiem rozwoju astmy u dzieci. Do 14. roku ycia choroba rozpoznawana jest prawie 2 razy czœœciej u ch opców ni u dziewcz t. Z wiekiem ró nica ta maleje, a w przypadku doros ych astma wystœpuje czœœciej u kobiet ni u mœ czyzn, za co mog byæ odpowiedzialne hormony p ciowe oraz zwi zane z dorastaniem zmiany w wielkoœci p uc. Czynniki œrodowiskowe Alergeny Wykazano, e uczulenia na alergeny roztoczy kurzu domowego, kota, psa oraz grzybów pleœniowych s niezale nymi czynnikami ryzyka objawów astmatycznych u dzieci do 3. roku ycia. Powi zanie pomiœdzy ekspozycj na alergen a uczuleniem u dzieci nie jest proste i zale y od rodzaju alergenu, jego dawki, czasu nara enia, wieku, a tak e prawdopodobnie od czynników genetycznych. Zaka enia Powi zano rolœ kilku wirusów uk adu oddechowego z wystœpowaniem objawów astmatycznych u niemowl t. Respiratory syncytial virus (RSV) oraz wirusy paragrypy wywo uj zapalenie oskrzelików u niemowl t i ma ych dzieci. U wielu spoœród nich utrzymuje siœ œwiszcz cy oddech lub rozwija siœ astma w póz niejszym dzieciæstwie. Za wystœpowanie œwiszcz cego oddechu odpowiadaj równie infekcje wywo ane wirusem Boca i metapneumowirusem. Istniej te dane wskazuj ce na to, e pewne zaka enia uk adu oddechowego Niektóre badania epidemiologiczne wykazuj, e wczesna ekspozycja na alergeny sierœci psa i kota mo e chroniæ przed uczuleniem i rozwojem astmy oskrzelowej. Unikanie alergenówroztoczy kurzu domowego nie jest pomocne wleczeniu rozpoznanej astmy. Raport ARIA 2010 zaleca wielokierunkowe dzia ania redukuj ce ekspozycjœ na roztocze kurzu domowego u niemowl t i dzieci przedszkolnych w celu zapobiegania rozwojowi alergizacji. Uczulenie na grzyby pleœniowe z gatunku Alternaria jest czynnikiem ryzyka rozwoju astmy u dzieci. 10

4 Patogeneza w pierwszych latach ycia, w tym spowodowane wirusem odry, mog chroniæ przed rozwojem astmy. Wed ug Ðhipotezy higienicznej ekspozycja m.in. na tego typu infekcje w dzieciæstwie wp ywa na rozwój uk adu immunologicznego dziecka, kieruj c go na tor Ðniealergiczny, co powoduje zmniejszenie ryzyka wyst pienia astmy i innych chorób alergicznych. Czynniki zawodowe Wykryto ponad 400 substancji zwi zanych z astm zawodow (rozdzia 10., podrozdzia Astma zawodowa). W wiœkszoœci przypadków w jej rozwoju odgrywa rolœ mechanizm immunologiczny, zale ny zarówno od IgE, jak i typu komórkowego, a okres utajenia od pocz tku nara enia trwa miesi ce lub lata. Nara enie na wziewne czynniki dra ni ce wystœpuj ce w du ym stœ eniu mo e spowodowaæ, nawet u osób bez cech atopii, rozwój Ðastmy wywo anej przez czynniki dra ni ce (zwanej równie zespo em reaktywnej dysfunkcji dróg oddechowych). Dym tytoniowy Ekspozycja na dym tytoniowy w okresie prenatalnym i po urodzeniu siœ dziecka zwiœksza ryzyko rozwoju œwiszcz cego oddechu we wczesnym dzieciæstwie oraz obni a parametry czynnoœci p uc. Wskutek palenia biernego wzrasta prawdopodobieæstwo wyst pienia infekcji dolnych dróg oddechowych u dzieci. Palenie tytoniu przyspiesza pogarszanie siœ czynnoœci uk adu oddechowego u chorych na astmœ oskrzelow ; zwiœksza stopieæ ciœ koœci choroby i obni a jej kontrolœ, mo e te wp ywaæ na pogorszenie odpowiedzi na leczenie glikokortykosteroidami. Zale noœæ pomiœdzy atopi a infekcjami wirusowymi wydaje siœ mieæ z o ony charakter. Atopia mo e oddzia ywaæ na odpowiedz dolnych dróg oddechowych na zaka enia, infekcje wirusowe mog zaœ wp ywaæ na rozwój uczulenia alergicznego, a interakcja mo e siœ rozwijaæ, kiedy oba te czynniki dzia aj jednoczeœnie. Ryzyko zachorowania na astmœ zawodow mo e siœ zwiœkszaæ przy wspó istnieniu atopii i palenia tytoniu. Niewiele jest danych na temat tego, e palenie przez matkœ wokresie ci y ma wp ywna ryzyko rozwoju alergii u dziecka. Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego i wewn trz pomieszczeæ Ich rola nie jest jednoznacznie okreœlona. Osoby, które dorastaj w warunkach zanieczyszczenia powietrza, wykazuj zmniejszone parametry czynnoœci p uc. Zanieczyszczenie powietrza zwi zane z ruchem samochodowym zwiœksza ryzyko œwiszcz cego oddechu u dzieci w pierwszych 3 latach ycia. Dieta Karmienie piersi w okresie niemowlœcym zmniejsza ryzyko chorób przebiegaj cych z obturacj dróg oddechowych we wczesnym dzieciæstwie. Wykazano, e u niemowl t, którym podaje siœ mieszanki zawieraj ce niezmodyfikowane bia - ka mleka krowiego lub bia ka soi, czœœciej w tym czasie wystœpuj epizody œwiszcz cego oddechu. Probiotyki modyfikuj ce sk ad flory jelitowej s proponowane jako metoda profilaktyki chorób alergicznych. Pewne pozytywne skutki tego typu terapii zauwa ono w odniesieniu do atopowego zapalenia skóry, brak jest jednak dowodów na uzyskanie podobnego efektu wprzypadku astmy. 11

5 Definicja i patogeneza astmy Rycina 1.3. Patomechanizm astmy oskrzelowej. 12

6 Repetytorium Czynniki osobnicze i œrodowiskowe ryzyka ujawnienia siœ astmy przedstawiono w tabeli 1.2. Od czynników ryzyka wyst pienia astmy, maj - cych znaczenie w jej rozwoju i ujawnieniu siœ, nale y odró niæ czynniki wyzwalaj ce objawy ju istniej cej choroby. Niektóre z nich s wspólne dla obu tych kategorii, chocia by zawodowe czynniki uczulaj ce. Istniej jednak takie czynniki wyzwalaj ce objawy astmy, z jej zaostrzeniami w cznie (omówione w rozdziale 4. w podrozdziale Zaostrzenia w astmie), jak np. zanieczyszczenia powietrza i niektóre alergeny, które nie zosta y jasno powi zane z rozwojem samej choroby. Tabela 1.2. Czynniki ryzyka ujawnienia siœ astmy Czynniki osobnicze. Predyspozycja genetyczna do: atopii, nadreaktywnoœci oskrzeli, produkcji mediatorówzapalnych. Oty oœæ. Rasa czarna. P eæ (dominacja p ci mœskiej wdzieciæstwie, eæskiej w przypadku doros ych) Czynniki œrodowiskowe. Alergeny: wystœpuj ce wewn trz pomieszczeæ: roztocze kurzu domowego, sierœæ zwierz t (psy, koty, myszy), grzyby pleœniowe, œrodowiska zewnœtrznego: py ki roœlin (drzew, traw, chwastów), grzyby pleœniowe. Wirusowe zaka enia uk adu oddechowego wdzieciæstwie. Czynniki zawodowe o dzia aniu uczulaj cym. Dym tytoniowy (palenie bierne i czynne). Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego oraz wewn trz pomieszczeæ. Dieta Repetytorium 1. Jaki proces le y u pod o a patogenetycznego astmy oskrzelowej? 2. Czy czynniki ryzyka ujawnienia siœ astmy s to same z czynnikami wyzwalaj cymi objawy tej choroby? 3. Czy dieta matki podczas ci y i karmienia ma wp yw na zapobieganie chorobom alergicznym u dziecka? 4. Jak nale y rozumieæ ÐteoriŒ higieniczn? 5. Jaka jest rola alergenów w rozwoju astmy u dzieci? Piœmiennictwo 1. Bousquet J., Jeffrey P.K., Busse W.W. i wsp.: Asthma. From bronchoconstriction to airways inflammation and remodeling. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2000, 161, Busse W.W., Lemanske R.F. Jr.: Asthma. N. Engl. J. Med., 2001, 344, Global Strategy for Asthma Management and Prevention. Updated 2009: 4. Holgate S.T., Church M.K., Lichtenstein L.M. (red.): Alergia. Wyd. Czelej, Lublin Sheikh A., Strachan D.P.: The hygiene theory: fact or fiction? Curr. Opin. Otolaryngol. Head Neck Surg., 2004, 12,