ACTA MEDICA (HRADEC KRÁLOVÉ) SUPPLEMENTUM 2004, svazek 47, číslo 1 OBSAH

ACTA MEDICA (HRADEC KRÁLOVÉ) SUPPLEMENTUM 2004, svazek 47, číslo 1 OBSAH Blanka Pospíšilová, Olga Procházková Proces abraze zubů u historických populací Broumova .........................................................................................3 Hana Andělová Infekce Francisella tularensis, aneb chytrý způsob jak uniknout jisté smrti..............................................................13 Lenka Borská, Zdeněk Fiala, Jindra Šmejkalová, Květoslava Hamáková, Jan Kremláček Genotoxické riziko Goeckermanovy terapie psoriázy. Pilotní studie – děti ...............................................................19 Norbert Cibiček, Ľubica Cibičková, Pavel Kohout, Petr Žďánský Využití testu propustnosti pro sacharózu (SaLM) v detekci postižení sliznic horní části trávicí trubice u pacientů s horním dyspeptickým syndromem – pilotní studie ..............................................................................23 Ladislav Chrobák, Petr Hůlek, Jan Nožička Kongenitální dyserytropoetická anémie – typ II (CDA-II) u tří sourozenců s dlouhodobým sledováním a přetížením železem ...................................................................................................................................29 Karin Boušová, Irena Krčmová Expozice diizokyanátům jako příčina profesionálního astmatu ..............................................................................35 Jan Studnička, Eva Rencová, Dagmar Hejcmanová, Vladimír Korda, Jaroslava Dusová Věkem podmíněná makulární degenerace sítnice – současné možnosti léčby ............................................................41 Petr Habal, Jiří Šimek, Josef Novotný Chirurgická léčba pneumotoraxu ...................................................................................................................47 Ladislav Chrobák Odkaz Sira Williama Oslera.........................................................................................................................55

PROCES ABRAZE ZUBŮ U HISTORICKÝCH POPULACÍ BROUMOVA Blanka Pospíšilová, Olga Procházková Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové: Ústav anatomie

Summary: Tooth abrasion in the historic populations of Broumov. Aging is accompanied by a natural decrease of the hard dental tissues. Occlusal and incisal tooth abrasion occurs during the normal mastication. In the study, the collection of 717 adult and child skulls without mandibles, and 518 isolated adult and child mandibles from the “Broumov Ossuary” (13th–18th century) – the Czech Republic was examined for the study of tooth abrasion. In the skulls and mandibles of the adult individuals high prevalence of both tooth abrasion and its high degree was ascertained. The established pattern of dental abrasion suggests an abrasive composition of diet at the historical Broumov populations and concurrently indicates that tooth age-abrasion can be used for the age-at-death determination solely in the context with the given particular historic epoch.

Key words: Tooth wear; Dental abrasion; Dental attrition; Paleopathology; Anthropology

Souhrn: Proces stárnutí organismu je doprovázen úbytkem tvrdých zubních tkání. Otěr okluzních ploch a inciziválních hran zubů je přirozeným důsledkem zpracování potravy. V předkládané práci byl proces abraze zubů studován v souboru 717 lebek dospělých jedinců a dětí (bez mandibul) a v souboru 573 dospělých a dětských izolovaných mandibul, pocházejících z „Broumovského osária“ (13.-18. století). V kolekci lebek a mandibul dospělých jedinců byla konstatována jak vysoká prevalence výskytu abrazivních změn, tak – kvantitativně hodnoceno – jejich značný stupeň. Zjištěný „vzorec abraze“ svědčí o značném poměru abraziv ve složení potravy historických obyvatel Broumova a současně také indikuje, že kvantitativní hodnocení abraze zubů lze použít pro určení věku příslušných jedinců v době smrti pouze v kontextu s daným dějinným obdobím.

Úvod Význam dobrého stavu chrupu pro komfortní život člověka je znám odedávna. Stav zubů toho kterého individua je ovlivňován řadou faktorů vnitřních i zevních. V kosterních nálezech vypovídá stav dentice nejen o onemocněních orofaciální oblasti a některých chorobách celkových, ale také o způsobu života, složení potravy, úrovni zubní hygieny a stomatologické péče v daném historickém období. Předkládaná práce, zaměřená na studium úbytku tvrdých zubních tkání v závislosti na postnatálním věku, je pouze parciální částí rozsáhlejší studie zabývající se komplexním hodnocením stavu chrupu u městských obyvatel, žijících na území Broumova v období pozdního středověku a období novověku až do 18. století. V osteologickém materiálu z „Broumovské kostnice“ byla vedle abraze věnována pozornost varietám a anomáliím zubů, zubnímu kazu, projevům postižení parodontu, výskytu zubního kamene, intravitálním ztrátám zubů a kostním projevům odontogenních zánětů. Na tomto místě dlužno podotknout, že v broumovském osteologickém souboru nebyla nalezena sebemenší známka sanace zubního kazu (i když zubní vrtačka, používaná k vrtání kariézních zubů kulovitými vrtáčky, vstupuje na historickou scénu již kolem roku 1650 /31/) ani výkonů proACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):3–11

tetických (zubní protetikou se zabývali např. již staří Římané, kteří zpevňovali viklavé zuby zlatými drátky /31/). Proces abraze zubů nebyl tedy arteficiálními lékařskými zákroky nikterak ovlivňován. Pro doplnění uvádíme, že naopak často byly zaznamenány pozůstatky laických a dosti drastických „stomatochirurgických“ zákroků, prováděných dobovými řemeslnými „zubotrhači“ s absencí odborného vzdělání (31).

Materiál a metodika Jako materiál sloužil osteologický soubor, pocházející z kostnice při kostele sv. Petra a Pavla v Broumově. Samotný kostel byl založen jako kostel hřbitovní ve 13. století. Prvá písemná sbírka o existence kostnice pochází z r. 1416. Do osária při kostele sv. Petra a Pavla byly kosterní ostatky, průběžně exhumované z přilehlého hřbitova, ukládány až do r. 1787, kdy bylo na podkladě guberniálního výnosu (v rámci josefínských reforem pohřebnictví) pohřbívání kostí do osárií s okamžitou platností zakázáno. Poněvadž jsou v materiálu z osárií kosti různých jedinců vzájemně promíšeny a kostry nelze kompletovat tak, jako tomu je u individuálních pohřbů, nebylo možno k broumovským lebkám přiřadit korespondující mandibuly. V rámci lékař3

sko-antropologického vyšetření dentice byly proto v broumovské osteologické sbírce samostatně hodnoceny dva soubory: 1) soubor lebek bez dolních čelistí, 2) soubor izolovaných mandibul. K studiu horizontální abraze bylo v kraniologickém souboru použito 717 lebek, z toho 643 lebek dospělých jedinců (321 lebek mužů, 244 lebek žen, 78 lebek alofyckých s neurčeným pohlavím) a 74 lebek jedinců nedospělých. Soubor dolních čelistí čítal celkem 518 mandibul, z toho 453 mandibul dospělých jedinců (dalších 55 mandibul bylo ze studia vyloučeno pro úplnou absenci zubů) a 65 mandibul jedinců nedospělých. Počet vyšetřených lebek nekoreluje, jak z výše uvedeného patrno, jak co do absolutního počtu, tak co do proporčního zastoupení dospělých a nedospělých jedinců, s příslušnými počty izolovaných mandibul. Důvodem je (vedle již zmíněného vyřazení 55 bezzubých dolních čelistí) to, že část lebek i mandibul byla „zubem času“ i opakovanými manipulacemi poškozena natolik, že nebyla pro studium dentice použitelná. V kraniologickém souboru dospělých jedinců byly věkové kategorie (určené dle obliterace švů neurokrania a švů tvrdého patra) (39) zastoupeny následovně: 386 lebek kategorie adultus (věk 20–40 let) – z toho 166 lebek mužů, 173 lebek žen a 47 lebek alofyckých, 224 lebek kategorie maturus (věk do 60 let) – z toho 141 lebek mužů, 56 lebek žen a 27 lebek alofyckých, a 33 lebek kategorie senilis (věk nad 60 let) – z toho 14 lebek mužů, 15 lebek žen a 4 lebky alofycké. V souboru 74 lebek nedospělých jedinců bylo 56 lebek dle stavu erupce druhé dentice (22,39,43) zařazeno do kategorie infans II (od prořezání první trvalé stoličky do 14 let) a 18 lebek (s úplnou druhou denticí – eventuálně s dosud neprořezanou M3, avšak s perzistující synchondrosis spheno-occipitalis) do kategorie juvenis (do 18–20 let). U izolovaných mandibul dospělých jedinců, bez možnosti zhodnocení korespondujících lebek, bylo zařazení dle věku a pohlaví obtížnější a méně přesné než u lebek. Vyšetřených 157 dospělých mandibul neslo výrazné znaky mužské, 194 velmi suspektní znaky ženské, 102 čelistí nebylo možno dle pohlaví zařadit. Na izolovaných mandibulách byl stupeň abraze zubů jediným kritériem pro určení věku. Pokročilost abraze dolních zubů byla porovnávána s korespondujícími obrazy abraze horních zubů u lebek věkově zařazených a dle tohoto porovnání určován přibližný kalendářní věk jedinců, jimž mandibuly patřily. Také Stloukal et al. (39) doporučuje určovat věk jedinců na izolovaných čelistech (bez možnosti použití jiných věkových kritérií) dle abraze zubů, a zařadit tak jedince alespoň zhruba do kategorií, věk „mladý, střední a pokročilý“. Doporučené věkové kategorizace bylo použito také v broumovském souboru mandibul: 186 mandibul se slabým otěrem zubů (do stupně abraze 2) bylo zařazeno do kategorie „mladý věk“ (zhruba do 30 let), 227 mandibul se středně až značně pokročilým obrusem zubů (stupeň abraze 3–5) do kategorie „střední věk“ (zhruba do 60 let) a 40 mandibul s extrémně silným obrusem zubů (stupeň 6) do kategorie „pokročilý věk“ (nad 60 let). V souboru 65 mandibul nedospělých jedinců bylo možno zubní

4

věk (dle stavu erupce trvalých zubů) určit se značnou přesností: 48 mandibul bylo zařazeno do kategorie infans II, 17 do kategorie juvenis (poslední moláry buď dosud neprořezány s kostěnými alveoly otevřenými z 1/2–3/4 budoucí plochy, nebo ve stadiu prořezávání, s neúplně vyvinutými kořeny). Metodika hodnocení horizontální abraze Proces abraze byl studován detailní aspekcí a kvantifikován s použitím šestistupňového hodnocení (stupeň 0–6) dle Murphyho z roku 1959. Hodnocení je v následujícím textu pro stručnost uvedeno ve zkrácené formě, s důrazem na hlavní hodnotící kritéria: stupeň 0: zub zcela prořezán, žádné známky abraze; stupeň 1: mírný otěr skloviny inciziválních hran jednokořenových a okluzních ploch vícekořenových zubů s ohlazením hrotu kousacích hrbolků, lehké oploštění reliéfu kousací plochy, není obnažen dentin; stupeň 2: tenká linie obnaženého dentinu na incizivální hraně jednokořenových zubů, bodové obnažení dentinu na vrcholcích hrbolků vícekořenových zubů s výraznějším otěrem reliéfu okluzní plochy; stupeň 3: silná linie obnaženého dentinu na korunkách jednokořenových zubů, splývající plochy obnaženého dentinu na okluzní ploše vícekořenových zubů, počátky zkracování korunky; stupeň 4: obnažení dentinu na celé okluzní ploše vícekořenových zubů s abrazivními jámami „vymletého“ dentinu, vymizení reliéfu okluzní plochy, markantní zkrácení korunky vícekořenových i jednokořenových zubů; stupeň 5: obnažení dentinu na celé okluzní ploše vícekořenových zubů, velmi markantní zkrácení korunky vícekořenových i jednokořenových zubů – abraze korunky dosahuje ke dřeňové dutině; tvorba sekundárního dentinu nebo otevření dřeňové dutiny; stupeň 6: abraze korunky vícekořenových zubů až k odstupu kořenů, otevření kořenové dřeňové dutiny.

Výsledky Pro hodnocené otěru tvrdých tkání v průběhu života byly v obou čelistech k dispozici téměř konstantně zuby vícekořenové, kdežto zuby frontální – zejména řezáky – byly v mnoha případech postmortálně ztraceny. Typy horizontální abraze trvalých zubů V horní i dolní čelisti byla v naprosté většině zaznamenána pravidelná abraze s rovnoměrným obrusem zubů (v horní dentici diagnostikována u 80 % lebek, n=574, v dolní dentici u 84 % mandibul, n=436). Nepravidelná abraze (s nerovnoměrným obrusem zubů) (obr. 7,8) byla diagnostikována u zubů horní čelisti v 19,5 % (n=140), v dolní čelisti v 16 % (n=82) a byla nacházena především u jedinců s většími intravitálními ztrátami zubů. U 3 dětských lebek (0,5 %) kategorie infans II (lebka B/b1/m1, zubní věk 9–10 let; lebka B/b/MFK1, zubní věk 10–11 let; lebka B/b54, zubní věk 10–11 let) se známkami vrozené syfilidy v podobě morušovitých „syfilitických“ molárů, jevících těžkou hypo-

M3

M2 M1 M1 M2

Obr. 1: Maxilární dentice. Dítě, infans II, 11–12 let. Počátky abraze trvalé dentice: abraze korunky prvého trvalého moláru (M1) – stupeň 2. Otěr skloviny žvýkací plochy, jejíž reliéf je již do značné míry setřen. Plošky obnaženého dentinu na vrcholcích abrazí snížených hrbolků okluzní plochy. M2 je postmortálně ztracen, tvar alveolu napovídá, že zub nebyl v době smrti plně prořezán.

Obr. 2: Mandibulární dentice (pravá strana). Nedospělý jedinec – juvenis. První trvalá stolička (M1) je abradována do stupně 2 (ohlazení reliéfu kousací plochy, plošky obnaženého dentinu na kousacích hrbolcích), kdežto druhá stolička (M2) je dosud zcela bez abraze. Korunka M3 začíná prořezávat.

A M1

M2 M3 M2

M1

Obr. 3: Mandibulární dentice (pravá strana). Dospělý jedinec, střední věk (asi 40 let), pohlaví neurčeno. Výrazný rozdíl mezi značně pokročilou abrazí M1 (stupeň 4–5) a podstatně menší abrazí zbývajících stoliček (M2,M3) (stupeň 2–3). Na okluzní ploše korunky první stoličky hluboká abrazní jáma, korunka zkrácena asi na 1/2 své původní výšky. U druhého a třetího moláru značně setřelý reliéf kousací plochy, plošky obnaženého dentinu na obrusem snížených hrbolcích okluzní plochy. Zubní kámen, snížení alveolárního výběžku a obnažení části kořenů.

B

Obr. 4: Maxilární dentice (levá strana). Muž, maturus (50–60 let). A. Palatinální pohled, B. Bukální pohled. Abrasio ad palatum. Pokročilý obrus M1 a M2, jejichž korunky jsou palatinálně obroušeny až k odstupu kořenů (A), na bukální straně sníženy (B). Tmavší sekundární dentin (B, šipka) jako reakce na hlubokou abrazi v blízkosti dřeňové dutiny. Známky parodontopatie – částečné obnažení kořenů obou stoliček. 5

M2 M1

P2

P1

C

Obr. 5: Mandibulární dentice (pravá strana). Dospělý jedinec, střední věk (asi 50–60 let), muž. Značná abraze obou premolárů a druhého a třetího moláru (stupeň 4–5), intravitální ztráta první stoličky. Na okluzní ploše perzistujících zubů hluboké abrazivní jámy, markantní zkrácení korunek zubů. Snížení alveolárního výběžku. A

Obr. 6: Mandibulární dentice. Muž, pokročilý věk (nad 60 let). Korunky řezáků jsou abrazí zkráceny asi na 1/2 původní výšky (st. abraze 4) – větší linguální zkrácení korunek svědčí o typu „abraze k patru“. Původní incizivální hrany řezáků jsou abrazí modelovány do plochy, kterou tvoří konkavity vymletého dentinu. Torzo levého caninu (C) destruovaného kazem, na alveolárním výběžku v okolí kořene zubu známky hnisavého procesu. A P2

P2

M1

M1

M2 B M1

B M2

Obr. 7: Maxilární dentice (levý kvadrant). A. Celkový pohled, B. Pohled z palatinální strany. Muž, adultus (30–40 let). Nepravidelná abraze. Na perzistujících premolárech a molárech typická abraze k patru s větším obrusem palatinální poloviny okluzní plochy. Na straně levé je však abraze P2 a M1 výrazně pokročilejší (stupeň 4–5) než na korespondujících zubech strany levé (zde abraze stupně 2–3). Na obr. B je dobře patrno, že korunka první levé stoličky (M1) je na straně palatinální obroušena až ke krčku zubu, kdežto na straně bukální část korunky ještě zbývá – proto je okluzní plocha zubu orientována šikmo.

6

Obr. 8: Maxilární dentice (pravý kvadrant). Muž, adultus (30–40 let). Nepravidelná abraze. A. Palatinální pohled, B. Pohled z bukální strany. U tohoto jedince je atypicky méně abradována stolička první (M1) (st. abraze 2–3) oproti značně abradované stoličce druhé (M2) (st. abraze 4). Korunka M2 je navíc netypicky nejvíce zkrácena distálně (nikoli tedy palatinálně, jak je při abrazi k patru obvyklé). Příčinou netypické abraze zubů u tohoto poměrně mladého jedince byly pravděpodobně značné intravitální ztráty zubů. Kazivé zubní torzo druhého premoláru (P2).

M3

M2

M1

M2

M1 P2 Obr. 9. Mandibulární dentice (pravý kvadrant). Dospělý jedinec, pohlaví neurčeno, střední věk (50–60 let). Značná abraze korunek všech molárů a druhého premoláru. Klasicky nejpokročilejší je abraze korunky M1, kde je již také patrno otevření dřeňové dutiny (šipka). Recese alveolárního výběžku, obnažení kořenů zubů.

M2

Obr. 10: Mandibulární dentice (levý kvadrant). Dospělý jedinec, pohlaví neurčeno, střední věk (50–60 let). Okluzní kazy M1 a M2 při pokročilé abrazi korunek M1 a M2. Abraze k patru. Obrus první stoličky je pokročilejší (st. 5), na její okluzní ploše jednolitá hluboká abrazivní konkavita vymletého dentinu. Na okluzní ploše M2 dosud perzistují zbytky skloviny. Atrofie alveolárního výběžku, částečné obnažení kořenů zubů.

M1

M1 Obr. 11: Mandibulární dentice. Dospělý jedinec středního věku (asi 50–60 let). Pokročilá abraze korunky M1 (st. 4) i M2 (st. 3–4) vlevo, „abrasio ad palatum“. Okluzní kaz korunky M1 jako komplikace pokročilé abraze: kaz postihl vedle korunky zubu také část kořenů, které zcela destruoval. Známky zánětu kosti v okolí postiženého zubu.

Obr. 12: Maxilární dentice. Muž, adultus (30–40 let). Kostní píštěl (šipka) při zánětlivém procesu u kořenů M1 vpravo. Komplikace pokročilé abraze korunky (st. 6) prvého moláru (M1) s otevřením dřeňové dutiny zubu a přechodem zánětu z dřeně do okolí zubu. Intravitální ztráty obou premolárů a M2, M3.

7

plazii skloviny, bylo zaznamenáno počáteční stadium abraze patologické (35). V procesu abraze zubů nebyly nalezeny diference mezi pohlavími. Postup horizontální abraze trvalých zubů horního oblouku (obr. 1,4,7,8,12) Postup abraze vícekořenových zubů v průběhu života Moláry. Pravidlem byl větší obrus okluzní plochy molárů na straně palatinální než na straně bukální (abrasio ad palatum, obrácená kalotová abraze), takže u pokročilejších stupňů abraze, spojených se zkracováním korunky, byla její okluzní plocha skloněna šikmo (obr. 1,4,7). Jiný typ obrusu molárů byl vídán zřídka, většinou pak právě v případech abraze nepravidelné. Prvním zubem, na kterém byly známky abraze patrny, byl první molár (většinou erupčně nejstarší zub trvalé dentice). Ten také v průběhu postnatálního života „předbíhal“ ve stupni dosažené abraze moláry zbývající (obr. 1, obr. 7). Druhá stolička se v kategorii adultus a u mladších jedinců kategorie maturus (maturus I, 40–50 let) „opožďovala“ v abrazi za M1 o 1–2 abrazní stupně a teprve u starších jedinců kategorie maturus (maturus II, 50–60 let) byl obrus první a druhé stoličky srovnatelný (obr. 4). Třetí molár (erupčně nejmladší zub druhé dentice) byl u jedinců kategorie adultus a mladších jedinců kategorie maturus nejméně abradovanou stoličkou a jeho výraznější abraze (st. 2–4) byla pozorována teprve u starších jedinců kategorie maturus. Ostrůvky obnaženého dentinu (stupeň 2) na vrcholcích kousacích hrbolků M1 byly nacházeny již u části jedinců věkové kategorie infans II v rozmezí 11.–14. roku věku (obr. 1). V kategorii juvenis byla okluzní plocha prvého moláru abradována již pravidelně do stupně 2 (větší ostrůvky obnaženého dentinu byly lokalizovány na palatinálních, bodové ostrůvky na linguálních hrbolcích okluzní plochy, druhý molár zde však býval dosud s malým otěrem (stupeň 1), a třetí molár, ať již byl prořezán či právě se prořezával, nejevil nikdy známky abraze. U jedinců věkové kategorie adultus, zahrnující poměrně dlouhé časové období dvaceti let, se abraze první stoličky pohybovala v rozmezí stupně 2–4, druhá stolička byla abradována do stupně 1–3. Třetí stolička byla u mladších jedinců kategorie adultus (adultus I, 20.–30. rok věku) buď zcela bez abraze (stupeň 0) /zřejmě tam, kde prořezala později/, nebo vykazovala nízký stupeň abraze (st. 1). V první dekádě kategorie maturus byl u M1 již téměř konstantní abrazní stupeň 4, u starších jedinců kategorie maturus dokonce již stupeň 5–6. V kategorii senilis byly korunky všech perzistujících molárů konstantně výrazně sníženy, často obroušeny až k odstupu kořenů (stupeň 5–6). U pokročilých abrazí stoliček, dosahujících do blízkosti dřeňové dutiny, byla v řadě případů konstatována tvorba tmavšího sekundárního dentinu (obr. 4) a tam, kde proces otevřel dřeňovou dutinu, často pozorovány známky kostního zánětu v okolí postiženého zubu (obr. 12). U abrazí s plošně rozsáhlým odhalením dentinu byly často diagnostikovány rozsáhlé okluzní kazy.

8

Premoláry. Makroskopické známky otěru skloviny okluzní plochy třenových zubů (bez obnažení dentinu – stupeň 1) byly zaznamenávány ve věkové kategorii juvenis. Co do charakteru procesu probíhala abraze u premolárů podobně jako u molárů. Typická pro ně byla tedy opět abraze k patru (i když nálezy byly obvykle méně výrazné než u korespondujích stoliček), rychlost jejich obrusu byla porovnatelná s „tempem“ obrusu druhé trvalé stoličky. Jednokořenové zuby. Prvé známky abraze ve formě ohlazení skloviny inciziválních hran řezáků a hrotu špičáku, bez obnažení dentinu (stupeň 1), byly zřejmé u mladších jedinců kategorie adultus (do 30. roku věku). U starších jedinců kategorie adultus (30–40 let) a mladších jedinců kategorie maturus (40–50 let) byl na incizivální hraně řezáků již konstantně obnažen dentin v podobě „vlasové linie“ až širšího „dentinového pruhu“. U starších jedinců maturus (50–60 let) byla korunka řezáků viditelně zkrácena (poněkud více palatinálně) asi o 1/3 své výšky. Toto zkrácení však bylo obvykle znatelně menší než zkrácení korunky korespondujících premolárů a prvých dvou molárů. U jedinců kategorie senilis, v těch nepočetných případech, kdy řezáky byly dosud zachovány (zde již byly časté nejen postmortální, ale také intravitální ztráty), dosahovalo zkrácení korunky obvykle asi 1/2 její původní výšky. Proces horizontální abraze trvalých zubů dolního oblouku (obr. 2,3,5,6,9–11) Postup obrusu jednotlivých typů zubů dolní čelisti byl co do nástupu, průběhu i lokalizace abrazivních změn podobný procesu obrusu tvrdých zubních tkání v čelisti horní. Také zde byl prvým zubem se známkami otěru prvý molár a stejně jako v čelisti horní dosahovalo opotřebení prvých dvou stoliček a zubů třenových vyššího stupně než opotřebení korespondujících zubů předních. Sklon abraze k patru však nebyl u dolních vícekořenových zubů tak markantní jako u zubů horních. Pro korunky dolních řezáků byl typický jejich větší obrus linguálně. U pokročilých abrazí vícekořenových zubů byly, stejně jako v čelisti horní, pozorovány okluzní kazy, často rozsáhlé a destruující také přilehlý kořen zubu (obr. 10,11), a tam, kde byla otevřena dřeňová dutina, také známky zánětu kosti v okolí postiženého zubu.

Diskuse Pro hodnocení stavu chrupu v antropologickém kosterním materiálu je výhodou skutečnost, že zuby zůstávají díky tvrdosti svých tkání uchovávány déle a lépe než kosti (3). Při manipulaci s kosterními pozůstatky však dochází k postmortálním ztrátám zubů. U kosterních nálezů z individuálních pohřbů lze volné zuby snadno zařadit do dentice příslušné lebky, což ovšem u kosterního materiálu z kostnic možné není. Také v broumovském osteologickém souboru byly zaznamenávány značné postmortální ztráty zubů, které v obou čelistech postihovaly především zuby frontální,

nejčastěji pak řezáky. Z tohoto důvodu – jak již ve výsledkové části uvedeno – bylo možno sledovat proces abraze detailně a v celé kontinuitě především u zubů vícekořenových. V domácím písemnictví se pod pojem „abraze“ obvykle zahrnují veškeré mechanicky podmíněné změny, spojené s úbytkem tvrdých tkání zubu v průběhu postnatálního života (8,22). Dle lokalizace těchto změn se mluví o abrazi horizontální – označuje obrus okluzních ploch a inciziválních hran – a o abrazi vertikální (usuratio interstitialis seu usuratio interaproximalis – otěr aproximálních ploch zubů v místech jejich vzájemného kontaktu). V anglosaském písemnictví je obvykle rozlišován termín „abrasion“ (používán pro horizontální opotřebení zubů v důsledku mechanického zpracování potravy) a pojem „attrition“ (vyhrazen obvykle pro úbytek tvrdých zubních tkání v důsledku vzájemného kontaktu zubů) (2,12,25,43). V broumovském osteologickém souboru byl studován proces horizontální abraze u maxilárních i mandibulárních zubů trvalé dentice. Proces abraze postihuje obě dentice, provází stárnutí organismu a de facto startuje v okamžiku prořezání zubu. Pokud proces zasahuje tvrdou a mechanicky odolnou sklovinu, probíhá pozvolna, po obnažení měkčího a mechanicky méně odolného dentinu však akceleruje, postupně se objevují abrazivní konkavity „vymletého“ dentinu, korunka zubu se zkracuje, snižuje se okluze. Klepáček et al. (22) uvádějí, že ve stálém chrupu moderního člověka se abraze stává opticky patrnou asi od 30. roku věku. Čechová (8) studovala v sedmdesátých letech minulého století proces abraze zubů u pražské populace ve stáří osmnácti až osmdesáti let a konstatovala, že ve věkové skupině nejmladších pacientů (18–20 let) byla převážná většina jedinců zcela bez abraze a dominantním stupněm abraze v celém souboru – tedy i u jedinců pokročilého věku – byl stupeň 2 (obnažení dentinu na některých místech okluzní plochy). Studiem abraze zubů z různých období historie lidstva a z různých částí světa se zabývala řada autorů (např. 5,10,11,13,24,26,27,34,37,38,41). Zdokumentovány jsou nálezy, dosvědčující výrazně vyšší stupně abraze u historicky starých populací „lovců-sběračů“ než u pozdějších populací „zemědělců“ (13,17,41). Kaifu et al. (21) vyslovil teorii, že dentice se po dlouhá staletí přizpůsobovala rychlému tempu obrusu zubů v průběhu postnatálního života a že u současných lidí právě diskrepance mezi těmito geneticky zakódovaným informacemi a mezi nízkou úrovní abraze, typickou pro chrup civilizovaného člověka, vede k nárůstu stomatologických problémů v moderní době. Z domácích autorů studoval např. Škaloud (40) „funkční otření zubů na českých předhistorických lebkách“, pocházejících z doby únětické, a zjistil, že u trvalých zubů horního oblouku dosahoval proces abraze „obrazů tak markantních“, které jsou u moderního člověka diagnostikovány zcela výjimečně. Rovněž Parma (32,33) vídal v chrupu neolitického člověka pokročilé stupně abraze, jejichž příčinu spatřoval ve složení potravy tehdejších lidí, která obsahovala často „popel, písek, křemičitany a jiné minerálie, které zuby znamenitě obrušovaly“. U středověké populace na

Oškobrhu zaznamenala Blajerová (4) všeobecně silný stupeň abraze až ke krčku zubů u více než 50 % jedinců. Také Hanáková a Stloukal (15) pozorovali značnou abrazi zubů u kosterních nálezů ze staroslovanského pohřebiště v Josefově. Rychlost a rozsah abraze závisí na řadě činitelů: v potaz nutno brát faktory geografické, způsob života dané populace, složení potravy, dědičné dispozice, anatomii čelistí, typ skusu a přetížení zubů při větších ztrátách zubů (6,7,9,16,19,20,28,30,45). Uplatňují se také některé stereotypně prováděné pohyby v čelistním kloubu, jako je bruxomanie, popisovány jsou „profesionální“ abraze u hráčů na dechové hudební nástroje, u obuvníků a švadlen (32,33) nebo abraze předních zubů u kuřáků dýmky (22). Při vrozeném defektu skloviny či zuboviny nebo při sekundárním poškození skloviny silnými abrazivy (např. klínovité abraze předních zubů při použití tvrdého zubního kartáčku) může proces výrazně akcelerovat (18,29,35,36,44). V procesu abraze zubů hraje jednu z dominantních rolí složení potravy, především zastoupení jejích abrazivních složek. Popisovány jsou např. velké abraze zubů u obyvatel pouštních oblastí, kde se písečná zrna dostávají se soustem do úst. Z výsledků předkládané studie možno extrahovat, že proces abraze zubů nastupoval u jedinců žijících na území Broumova v období pozdního středověku a v novověku do poslední třetiny 18. století dříve, probíhal rychleji a dosahoval také vyšších stupňů než u člověka současnosti. Lze soudit, že rozhodující úlohu sehrál způsob života tehdejších lidí, zejména pak značné zastoupení abraziv v potravě. Jednalo se pravděpodobně především o křemičitany, které se při tehdejším obvyklém způsobu mletí obilí dostávaly do mouky. Ze zjištěného „broumovského vzorce“ možno odvodit, že abrazi zubů lze v kosterních nálezech použít jako kritéria určení kalendářního věku toho kterého individua 1) teprve po komplexním zhodnocení abraze u celého osteologického souboru a 2) při znalosti a respektování způsobu života – především pak složení potravy – v daném kulturně-historickém období. O rovnoměrné abrazi lze mluvit tehdy, je-li proces obrusu všech zubů příslušné dentice poměrně stejnoměrný (22,43). Ideálním chrupem, u něhož abraze probíhá naprosto rovnoměrně, je chrup s dokonale vytvořenu Speeovou křivkou, jehož rysem je absolutní artikulační rovnováha (44). Tomuto typu chrupu odpovídá okluze typu labidodoncie, kdy se horní a dolní řezáky ve skusu stýkají incizivální hranou (32,33). U recentního Evropana se však takovýto ideální chrup vyskytuje zcela výjimečně (32,33). Čechová (8) uvádí, že pro naši současnou populaci je typická psalidodoncie (horní řezáky ve skusu poněkud přesahují před řezáky dolní), kterou diagnostikovala u 80 % jí vyšetřených jedinců. Tomuto typu okluze odpovídá „abrasio ad palatum“ (obrácená kalotová abraze) (22,32,33). Proto také i při tzv. rovnoměrné abrazi chrupu dnešní populace ve skutečnosti o ideálně rovnoměrnou abrazi nejde, a korunky řezáků a stoliček se opotřebovávají poněkud

9

rychleji než korunky zbývajících zubů (22,32,33). Při studiu osteologického materiálu z doby kamenné konstatoval Parma (32,33), že pro chrup „Evropana paleolitického“ byla charakteristickou právě labidodoncie s naprosto stejnoměrnou horizontální abrazí zubů, ale již v době neolitu převládala psalidodoncie s obrácenou kalotovou abrazí. Také u studované broumovské populace byla převažujícím nálezem abraze k patru, která, i když nelze kompletovat odpovídající maxily a mandibuly, zcela jednoznačně svědčí o převládající okluzi typu psalidodoncie u tamních populací. Při abrazi nerovnoměrné (43,44) dochází k výrazné diskrepanci mezi výrazným obrusem jednoho či několika zubů v porovnání s podstatně menším obrusem zubů zbývajících. Bývá zapříčiněna anomáliemi skusu, intravitálními ztrátami zubů, v moderní době i špatně zhotovenými protetickými náhradami. V broumovském souboru byla pozorována především v čelistech jedinců postižených značnými intravitálními ztrátami zubů. Tzv. patologická abraze probíhá u postiženého jedince podstatně rychleji, než je u dané populace běžné. Obvykle vzniká v důsledku hypoplazie tvrdých zubních tkání, vyvolávající noxou často bývají stresové faktory, působící v časném stadiu vývoje jedince, z nozologických jednotek pak především rachitis a vrozená syfilis (8,36). V souboru dětských lebek kategorie infans II byly počátky patologické abraze konstatovány u 3 lebek se symptomy kongenitální syfilidy a nálezem morušovitých molárů s těžce hypoplastickou sklovinou (35). Prvním zubem, který jevil – a to již u nedospělých broumovských jedinců kategorie infans II – makroskopicky patrné známky abraze, byla v horní i dolní čelisti první trvalá stolička, která je obvykle erupčně nejstarším zubem trvalé dentice. Z vícekořenových zubů naproti tomu vykazovala nejmenší obrus stolička třetí, která je naopak erupčně nejmladším zubem trvalého chrupu. Proces abraze probíhal rychleji u vícekořenových zubů (s výjimkou M3) než u frontálních zubů jednokořenových. Příčinou značné abraze korunky vícekořenových zubů bylo nepochybně to, že při zpracování sousta byly okluzní plochy intenzivně obrušovány abrazivními složkami potravy. Čechová (8) diagnostikovala u recentní pražské populace nižší stupně abraze u žen než u mužů. Také některé paleopatologické studie uvádějí v procesu abraze pohlavní diference s nálezy pokročilejší abraze u mužů (4,18). Uvedené mezipohlavní rozdíly jsou vysvětlovány tím, že muži díky mohutněji vyvinutým žvýkacím svalům „svírají“ zuby v okluzi i při zpracování potravy větší silou. V broumovském souboru však v procesu abraze žádné mezipohlavní rozdíly pozorovány nebyly. V odborné literatuře je zmiňováno, že abraze korunky vícekořenových zubů s vyhlazením reliéfu jejich okluzní plochy snižuje náchylnost k fisurálnímu kazu (43). Aufderheide (1) uvádí, že pokročilá abraze zubů sehrála v prehistorických a historických populacích značnou roli při vývinu kořenových kazů, zánětlivých odontogenních procesů i postižení čelistního kloubu. Parma (32,33) pozoroval na leb-

10

kách z doby kamenné, že tam, kde došlo v souvislosti s abrazí k otevření dřeňové dutiny, byly časté periapikální hnisavé kostní komplikace. Rovněž v broumovském souboru vedla pokročilá abraze nezřídka k otevření dřeňové dutiny a k následnému přechodu zánětu na kost v okolí zubu. Poměrně často bylo také zaznamenáváno, že plošně rozměrné abraze okluzní plochy korunek vícekořenových zubů představovaly z hlediska zubního kazu „zranitelné místo“ a predisponovaly ke vzniku často rozsáhlých a hlubokých okluzních kazů, nezřídka destruujících – zejména v kombinaci s parodontopatiemi – vedle korunky také kořen zubu. Lze proto soudit, že se na vysokých intravitálních ztrátách zubů, pozorovaných v broumovském souboru, podílela určitou měrou – vedle pokročilých zubních kazů a parodontopatií, nebo v součinnosti s nimi – také zubní abraze. Obrus tvrdých zubních tkání, který je přirozeným atributem přibývajícího věku (6,14,23,28), lze do určité míry označit za proces fyziologický. Ve svých pokročilých formách však může přejít v proces patologický, který svému nositeli nezřídka přináší řadu závažných zdravotních komplikací.

Závěry 1. Proces abraze zubů, který bylo možno v broumovském souboru studovat v longitudinální posloupnosti (neboť nebyl nikterak „stírán“ pokusy o sanaci chrupu), jasně indikuje proces stárnutí organismu. Po zhodnocení procesu abraze v celém osteologickém souboru, při vzájemném porovnání abraze zubů maxilárního a mandibulárního oblouku a v kontextu s dalšími známkami pokračujícího věku (obliterace švů neurokrania, obliterace švů tvrdého patra, erupce zubů druhé dentice), bylo možno dosažený stupeň abraze použít u toho kterého individua jako kritéria dosaženého kalendářního věku v době smrti. 2. Lze konstatovat, že proces abraze trvalých zubů byl u broumovských nálezů v porovnání s nálezy recentními „posunut“ do mladších věkových kategorií (viditelné známky horizontální abraze byly přítomny již u jedinců věkové kategorie infans II), postupoval rychlejším tempem a u starších jedinců (v kategorii maturus a senilis) dosahoval obvykle již značného stupně. Rychlý průběh abraze svědčí o značném zastoupení abraziv ve stavbě potravy obyvatel Broumova v minulých stoletích. Zjištěný „abrazní vzorec“ také indikuje, že stupně abraze lze v osteologických nálezech použít coby kritéria kalendářního věku teprve po zpracování celého souboru a při respektování způsobu života společnosti v daném kulturně-historickém období. 3. V broumovských nálezech převládala pravidelná abraze typu obrácené kalotové abraze, svědčící o převládající okluzi typu psalidodoncie – ta je typická i pro současnou populaci žijící na našem území. Abraze nerovnoměrná byla diagnostikována u menší části broumovských jedinců (ve 20 % u dentice horní a v 15,5 % u dentice dolní), zejména pak tam, kde byly přítomny větší intravitální ztráty zubů. Počátky patologické abraze byly diagnostikovány na

„morušovitých“ molárech s těžce hypoplastickou sklovinou u 3 dětských lebek (0,5 %) se známkami vrozené syfilidy. 4. Při hodnocení procesu abraze nebyly v broumovském souboru zaznamenány rozdíly mezi obrusem zubů u jedinců mužského a ženského pohlaví. 5. U části nálezů pokročilé abraze korunek vícekořenových zubů byly zjištěny rozsáhlé okluzní kazy a při otevření dřeňové dutiny také hnisavé kostní komplikace v okolí postiženého zubu. Proces abraze zubů, který je přirozeným projevem stárnutí organismu, může tedy v pokročilých formách přivodit svému nositeli řadu zdravotních komplikací.

Literatura 1. Aufderheide AC, Rodriguéz-Martín C. The Cambridge encyclopedia of human paleopathology. Cambridge: University Press, 1998:478. 2. Baat C, Nieuw Amergongen A. Tooth wear. Classification an terminology. Ned Tijdschr Tandheelkd 1997;104:138–41. 3. Bílý B. Význam paleodontologického vyšetření. In: Jelínek J, Dočkalová M, eds. Nové nálezy a názory v paleopatologii. Brno: Moravské Muzeum, Ústav Anthropos, 1998:11–20. 4. Blajerová M. Kosterné pozůstatky ze středověkého pohřebiště na Oškobrhu (Crania Bohemica 4). Praha: Archeologický ústav ČSAV, 1974:169. 5. Bonfiglioli B, Brasil P, Belcastro MG. Dento-alveolar lesions and nutritional habits of a Roman Imperial age population (1st–4th c. AD): Quadrella (Molise, Italy). Homo 2003;54:36–56. 6. Brothwell D. The relations of tooth wear to aging. In: Iscan, ed. Age Markers in Human skeleton. Springfield: Ch C Thomas publishers 1980:303–16. 7. Comuzzie AG, Steele DG. Enlarged occlusal surfaces on first molars to severe attrition and hypercementosis: examples from prehistoric coastal populations of Texas. Am J Phys Anthropol 1989;78:9–15. 8. Čechová L. Abraze zubů u současné pražské populace. Čs Stomat 1972;72:27–34. 9. Davies SJ, Gray RJ, Qualtrough AJ. Management of tooth surface loss. Br Dent J 2002;192:19–23. 10. Djuric Srejic M. Dental paleopathology in a Serbian Medieval population. Anthropol Anz 2001;59:113–22. 11. Djuric-Srejic M, Stefanovic S. Tooth diseases in the medieval population of Gracanica near Valjevo. Srp Arh Celok Lek 1998;126:430–6. 12. Fejerdy P. Current terminology for tooth wear. Fogorv Sz 2003;96:51–5. 13. Gagne G. Mouth diseases in a prehistoric agricultural population of northeastern North America. J Can Dent Assoc 1993;59:686–92. 14. Gustafson G. Age determination on teeth. J Amer Dent Assm 1977;41:45–54. 15. Hanáková H, Stloukal M. Staroslovanské pohřebiště v Josefově. Antropologický rozbor. Praha: Academia, 1966:46. 16. Hattab FN, Yassin OM. Etiology and diagnosis of tooth wear: a literature review and pressentation of selected cases. Int J Prostodont 2000;13:101–7. 17. Hojo T. Dietary difference and microwear of the teeth of late stone age and early modern people from western Japan. Scanning Microsc 1989;3:623–8. 18. Irish JD, Turner CG 2nd. More lingual surface attrition of the maxillary anterior teeth in Americans Indians: prehistoric panamanians. Am J Phys Antropol 1987;73:209–13. 19. Johansson A. A cross-cultural study of occlusal tooth wear. Swed Dent J Suppl 1992;86:1–59. 20. Kaifu Y. Tooth wear and compensatory modification of the anterior dentoalveolar complex in humans. Am J Anthropol 2000;111:369–92.

21. Kaifu Y, Kasai K, Townsend GC, Richards LC. Tooth wear and “design” of the human dentition: A perspective from evolutionary medicine. Am J Phys Anthropol 2003;Suppl 37:47–61. 22. Klepáček I, Mazánek J et al. Klinická anatomie ve stomatologii. Praha: Grada Publishing 2001:331. 23. Komínek J, Rozkovcová E. Metoda určování zubního věku. In:Urban F. Pokroky ve stomatologii 2. Praha: Avicenum, 1984:175–91. 24. Littleton j, Frolich B. Fish-eaters and farmers: dental pathology in the Arabian Gulf. Am J Anthropol 1993;92:427–47. 25. Litonjua LA, Andreana S, Bush PJ, Cohen RE. Tooth wear: attrition, erosion, and abrasion. Quintessence Int 2003;34:435–6. 26. Lovejoy CO. Dental wear in the Libben population: Its pattern and role in the determination of adult skeletal age at death. Am J Phys Anthrop 1985;68:47–56. 27. Lukacs JR, Pastor RF. Activity-induced patterns of dental abrasion in prehistoric Pakistan: evidence from Mehrgarh and Harappa. Am J Phys Anthropol 1998;76:377–98. 28. Maat GJ. Diet and age-at-death determinations from molar attrition. A review related to the low countries. J Forensic Odontostomatol 2001;19:18–21. 29. Mjor IA. Pulp-dentin biology in restorative dentistry. Part 5: Clinical management and tissue changes associated with wear and trauma. Quintessence Int 2001;32:771–88. 30. Murphy T. The changing pattern of dentine exposure in human tooth attrition. Am J Phys Anthrop 1959;XX:167–78. 31. Paichl P. Dějiny zubní medicíny. Praha: Nuga, 2000:223. 32. Parma Č. Umělá abrase zubů při paradentose. Čs Stomat 1939;39:347–72. 33. Parma Č. Umělá abrase zubů při paradentose (pokračování). Čs Stomat 1939;39:435–57. 34. Pigno MA, Hatch JP, Rodrigues-Garcia RC, Sakai S, Rugh JD. Seveity, distribution, and correlates of occlusal tooth wear in a sample of Mexican-American and European-American adults. Int J Prosthodont 2001;14:65–70. 35. Pospíšilová B, Procházková O, Serbouti K. Nálezy syfilis na lebkách z „broumovské kostnice”. Acta Med (Hradec Králové) Suppl 2003;46:23–31. 36. Repetto E, Canci A, Borgognini Tarli SM. Skeletal indicators of health conditions in the Bronze age sample from Toppo Daguzzo (Basilicata, Southern Italy). Anthropol 1983;26:173–82. 37. Roulet JF, Ulrich-Bochsler S. Dental examination of skull of the early Middle Ages in Bial-Mett. SSO Schweitz Monatsschr Zahnheilkd 1979;89:526–40. 38. Ruffer A. Study of abnormalities and pathology of ancient Egyptian teeth. Am J Phys Anthropol 1920;3:335–82. 39. Stloukal M, Dobisíková M, Kuželka V et al. Antropologie. Příručka pro studium kostry. Praha: Národní muzeum, 1999:510. 40. Škaloud F. O funkčním otření zubů na českých pŕedhistorických lebkách. Anthropologie 1933;11:232–40. 41. Varrela J, Varrela TM. Dental studies of a Finnish skeletal material: a paleopathologic approach. Tandlaegebladet 1991;96:283–90. 42. Verrett RG. Analyzing the etiology of an extremely worn dentition. J Prosthodont 2001;10:224–33. 43. Woelfel J, Scheid RC. Dental anatomy. Its relevance to dentistry. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkins, 2002:422. 44. Wotke J. Patologie orofaciální oblasti. Praha: Grada, 2001:335. 45. Young WG. Anthropology, tooth wear, and occlusion ab origine. J Dent Res 1998;77:1860–3.

MUDr. Blanka Pospíšilová, CSc, Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové, Ústav anatomie, Šimkova 870, 500 38 Hradec Králové. e-mail: [email protected]

11

12

INFEKCE FRANCISELLA TULARENSIS, ANEB CHYTRÝ ZPŮSOB JAK UNIKNOUT JISTÉ SMRTI Hana Andělová Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové: Ústav lékařské biologie a genetiky

Summary: Francisella tularensis infection, or how to outsmart the certain death. Francisella tularensis is an intracellular bacterial pathogen and is the causative agent of tularemia. Human become infected when manipulating with infected animals (usually rodents) or via arthropod vectors. In spite of the high virulence of the microbe still very little is known about its overall interaction with host cells and virulence factors identified to date show properties different from other bacterial species.

Key words: Francisella tularensis; Phagocytosis; Tularemia

Souhrn: Francisella tularensis je intracelulární bakteriální patogen, původce tularémie. Člověk se touto infekcí nejčastěji nakazí při manipulaci s infikovanými zvířaty (zejména hlodavci) nebo prostřednictvím vektorů (členovci). Přestože jde o velice virulentní patogen, je doposud známo jen velice málo o jeho interakcích s hostitelskými buňkami a dosud identifikované faktory virulence vykazují odlišné vlastnosti v porovnání s ostatními bakteriemi.

Úvod Interakce patogenních bakterií a savčího organismu je komplikovaný proces. V průběhu evoluce vznikly velmi důmyslné obranné systémy, jež umožňují savčímu organismu vypořádat se s bakteriální infekcí. Na druhé straně si mnohé bakterie vytvořily efektní strategie přežití v hostitelském organismu. Mezi tyto úspěšné patogeny patří i Francisella tularensis, která vyvinula strategii intracelulárního parazitismu, založeného na vyřazení fagocytózy. Cílem této práce je podat přehled současných poznatků týkajících se vzájemných interakcí mezi F. tularensis a hostitelem na buněčné úrovni. Soustředíme se zejména na osud tohoto patogenního mikroorganismu uvnitř makrofágů.

Charakteristika F. tularensis Francisella tularensis, původce tularémie, patří mezi intracelulární patogeny schopné odolávat degradačním mechanismům makrofágů. Tato bakterie je v poslední době v popředí zájmu, neboť se jedná o mikrob vysoce virulentní (pouhých 10 bakterií je u člověka schopno vyvolat fatální onemocnění) (37). Kvůli své vysoké virulenci, snadnosti šíření a schopnosti způsobit těžká onemocnění a smrt byla F. tularensis zařazena do kategorie A infekčních agens (pravděpodobná biologická zbraň) (8). Francisely jsou malé gramnegativní (0,1–0,5 µm) nepohyblivé kokobacily, ve starších kulturách získávají tyčinkovitý až vláknitý tvar. Bakterie jsou růstově značně náročné, ACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):13–17

vyžadují komplexní médium obohacené o glukózu a cystein. Kolonie vyrůstají za 2 i více dnů, jsou drobné, zpočátku průsvitné, později nabývají mukózní konzistence (19). Existují čtyři subspecies F. tularensis: subsp. tularensis (typ A) dominuje v Severní Americe, subsp. holartica (typ B, dříve označovaný palaearctica) převládá v Evropě a Asii, subsp. mediasiatica se vyskytuje převážně v asijské části bývalého Sovětského svazu a subsp. novicida převládá opět v Severní Americe. Jednotlivé subspecies se vzájemně liší virulencí pro člověka a zvířata (31).

Tularémie v České republice V našich podmínkách má tularémie sezónní charakter. Nejvyšší počet onemocnění je zaznamenán obvykle v měsících listopad–leden. Člověk se nejčastěji nakazí zpracováním zemědělských plodin kontaminovaných myšovitými

Obr. 1: Výskyt tularémie na území České republiky za poslední desetiletí. 13

hlodavci nebo v průběhu lovecké sezóny manipulací s nakaženou zvěří. Pouze onemocnění přenášené klíšťaty se vyskytuje převážně v létě. Téměř celá jedna čtvrtina všech hlášených onemocnění, zejména plicních forem, byla uznána jako profesionální nákaza (7). Zatím nebyl prokázán přenos tularémie z člověka na člověka (8). Přehled hlášených případů tularémie na území naší republiky za poslední desetiletí ukazuje graf na obrázku 1. Nákaza cirkuluje v přírodním ohnisku mezi vnímavými hlodavci, i když infikovat se může více než 100 druhů obratlovců i bezobratlých včetně členovců. Členovci, nejčastěji klíšťata, jsou pak významnými vektory pro přenos této nemoci. Výskyt F. tularensis je též spojován s vodními systémy, pravděpodobně pro její schopnost přežívat v amébách (1).

Klinické projevy tularémie U lidí se tularémie vyskytuje v několika formách, které do značné míry závisí na vstupní bráně infekce, virulenci daného bakteriálního kmene a infekční dávce. Po uplynutí inkubační doby, která je zpravidla 3 až 6 dní, se u pacienta začnou projevovat první symptomy onemocnění, jako je třesavka, zimnice, horečka (38–40 °C), bolesti hlavy a generalizované bolesti. Onemocnění však může proběhnout jen se subfebriliemi nebo úplně bez horečky (7,8,11). U neléčené tularémie přetrvávají symptomy často několik týdnů, někdy až měsíců. Formy onemocnění můžeme rozdělit na vnější a vnitřní a je jich známo šest: ulceroglandulární, glandulární, okuloglandulární (známá též jako Parinaudův syndrom), oroglandulární forma (zvaná též anginózní), abdominální a plicní. Postižení plic může být i sekundární jako komplikace jiné formy tularémie (7,8). Jakákoli z forem tularémie může být komplikována hematogenním rozsevem a mít za následek sekundární pleuropneumonii, sepsi, zřídka meningitidu (8).

Léčba Aminoglykosidy streptomycin a gentamicin jsou pro svůj baktericidní účinek na F. tularensis v současnosti léky volby při léčbě tularémie (8,11,40). Také u chinolonů byla v in vitro pokusech prokázána baktericidní aktivita na F. tularensis (22,28,30). Aplikace ciprofloxacinu se osvědčila při eliminaci epidemie ve Španělsku (32), kdy toto léčivo vykazovalo nejvyšší terapeutický efekt a nejmenší nežádoucí účinky. Ciprofoloxacin je též vhodný pro léčbu tularémie u dětí (23) a v případě relapsu po úvodní léčbě gentamicinem (33).

Modelová infekce Francisella tularensis V dalším textu se soustředíme na modelovou infekci Francisella tularensis, která je již několik desítek let studována na Vojenské lékařské akademii v Hradci Králové (29). Jako výborný modelový organismus slouží laboratorní myš. Při experimentální infekci se používá atenuovaný vakcinační kmen F. tularensis LVS (live vaccine strain), který je pro člověka neinfekční, ale vykazuje relativně vysokou virulenci pro myši (14).

Obecné principy fagocytózy u profesionálních fagocytů Fagocytóza je proces definovaný jako pohlcování a degradace velkých částic (> 0,5 µm) buňkami eukaryotních organismů. Nižším organismům slouží fagocytóza primárně pro získávání živin. U vyšších organismů mají schopnost fagocytózy nejlépe vyvinutou specializované buňky, jako jsou makrofágy a neutrofily, které hrají důležitou roli v obraně organismu před invadujícími patogeny. Fagocytózu je však možné prokázat prakticky u všech buněk pěstovaných in vitro.

Prevence a léčba tularémie Vakcinace Používání atenuovaných kmenů F. tularensis pro vakcinaci začalo již ve čtyřicátých letech 20. století. Ačkoli od té doby prošlo složitým vývojem, aplikace v současné době jediné účinné vakcíny, F. tularensis LVS, je omezena na imunizaci rizikových profesionálních skupin. Jako slibná se však jeví konstrukce definovaných atenuovaných mutantních kmenů, které si uchovají schopnost indukovat protektivní imunitu. Takový mutantní kmen F. tularensis by představoval bezpečnou a účinnou vakcínu, která by mohla být široce využívána (11). Velké úsilí je též vynakládáno na vývoj účinných subjednotkových vakcín. Byly testovány např. konjugáty s LPS nebo s membránovými proteiny (11). Avšak tyto studie jsou zatím v počátcích a je potřeba získat více informací o interakcích F. tularensis s hostitelským organismem, abychom lépe pochopili průběh infekčního procesu této bakterie. 14

Obr. 2: Průběh maturace fagosomu (přerušované šipky) a způsoby, jak mohou intracelulární bakterie unikat a bránit se zabíjení uvnitř makrofágů, a zvýšit tak svoji šanci na přežití a proliferaci (plné šipky). Upraveno podle (36).

Celý proces se odehrává v několika krocích (obr. 2). První krok, přichycení částice na povrch buňky, je podmíněn vzájemnou interakcí specifických membránových receptorů fagocytu s ligandy na povrchu částice. Následuje pohlcení částice za současné tvorby fagosomu, fúze fagosomu s lysosomem a degradace obsahu fagosomu. Je zřejmé, že z klinického pohledu má největší význam fagocytóza bakteriálních buněk makrofágy, neboť je důležitým obranným mechanismem proti infekci. Receptory účastnící se fagocytózy Během kontaktu mikroba s makrofágem dochází k paralelní aktivaci signálních cest, které regulují pohlcení bakterie a její osud uvnitř fagocytární buňky. Makrofágy rozpoznávají a váží bakterie na svůj povrch pomocí svých povrchových receptorů. Ligandy těchto receptorů mohou být buď složky povrchu bakterií (fagocytóza neopsonizovaných částic), nebo opsoniny navázané na povrch mikroba (fagocytóza opsonizovaných částic). Přehled receptorů účastnících se fagocytózy mikroorganismů uvádí tabulka 1. Tab. 1: Receptory účastnící se fagocytózy mikrobů. Fagocytóza opsonizovaných částic Fc receptory (FcαR, FcγR, FcεR) Receptory pro komplement (CR1 a CR3) Receptor pro vitronektin

Fagocytóza neopsonizovaných částic Receptor pro komplement (CR3) Endotoxinové receptory (CD18, CD14) β1–integriny, β2–integriny(αvβ3) lektiny (manózový receptor, β-glukanový receptor) Receptor pro galaktózu „Uklízecí“ (scavenger) receptory

Nejlépe charakterizované opsoninové receptory jsou receptor pro Fc oblast imunoglobulinů (FcγR) a receptor pro složku komplementu (CR) 3bi. V obou případech dochází po vazbě bakterie k reorganizaci filamentárního aktinu (F-aktinu) uvnitř makrofágů. Zatímco v případě FcγR fagocytózy je pohlcovaná částice pevně obklopena prodlužujícími se pseudopodii a fagosom na tuto částici těsně nasedá, bakterie rozpoznané CR „padají“ přímo do buňky a pseudopodia, pokud se vůbec vytvoří, jsou jen malá. Membrána tvořící fagosom přiléhá na pohlcenou částici volněji než u FcγR fagocytózy (41). Internalizace signalizovaná přes CR3 vyžaduje doplňkový aktivační krok, který zvýší počet receptorů na povrchu buňky a umožní spuštění procesu fagocytózy. Proces může být stimulován pomocí prozánětlivých cytokinů (TNF-α), mikrobiálních produktů (LPS) a adhezinů (fibronektin). Děje ovlivňující fagocytózu jsou značně heterogenní (42). Z rodiny „uklízecích“ (scavenger) receptorů se fagocytózy účastní dva její členové: scavenger receptor A (SR-A)

a makrofágový receptor s kolagenní strukturou (MARCO). SR-A je exprimovaný u většiny makrofágů a váže celé bakterie, složky mikrobiální stěny, kyselinu lipoteichoovou a LPS. MARCO je přítomný pouze na povrchu subpopulace makrofágů v marginální zóně sleziny. Ligandy pro tento receptor jsou různé částice jako grampozitivní i gramnegativní bakterie nebo umělé částice, například latexové (42). Savčí fagocyty exprimují na povrchu široké spektrum lektinů, které rozeznávají vlastní nebo cizí sacharidové struktury a podílejí se na rozpoznání mikrobů. Maturace fagosomu Zformovaný fagosom postupně vyzrává procesem, pro který Desjardins navrhl název „kiss-and-run“ fúze. Podle tohoto modelu se fagosom dostává do přechodného kontaktu (fúze a uvolnění) s váčky endocytární cesty (časné endosomy, pozdní endosomy, lysosomy), které modifikují složení lumen fagosomální vakuoly i její membrány (9). Jednotlivá stadia maturace fagosomu charakterizují tyto znaky: 1) pH fagosomu, které postupně klesá z téměř neutrálního na pH < 5 (43), 2) přítomnost endocytárních hydrolytických enzymů uvnitř vakuoly (kathepsin H, kathepsin S, kathepsin D), 3) přítomnost membránových proteinů na jejím povrchu, zejména tzv. Rab GTPas, které umožňují fúzi s jednotlivými endosomy (2,41). K úplné likvidaci pohlcené částice dochází ve fagolysosomu, ačkoli částečná degradace probíhá již v časnějších stadiích fagosomů, kdy tato organela postupně získává hydrolytické enzymy a její pH klesá. Při tomto procesu hrají důležitou roli vakuolární ATPasy akumulované na fagosomální membráně během maturace. Tyto molekuly zajišťují přenos protonů, a tím je udržováno kyselé pH fagosomu (41). Obrana proti fagocytóze Některé bakterie si vytvořily mechanismy, pomocí nichž se brání intracelulárnímu zabíjení a lysosomální degradaci. Strategie používané těmito mikroby jsou různé, což znovu dokumentuje komplexní povahu procesu fagocytózy (obr. 2). Zatímco bakterie, jako Shigella flexneri nebo Listeria monocytogenes, unikají z fagocytární vakuoly do cytosolu hostitelské buňky dříve, než dojde k fúzi fagosomu s lysosomem (3,5,20,34,38), jiné mikroorganismy, například Leishmania mexicana, Coxiella burnetii nebo Salmonella, jsou schopny přežít uvnitř fagolysosomu. Bakterie, které nejsou vybaveny pro přežití v nepříznivých podmínkách lysosomu, využívají mechanismy, jimiž mohou zasahovat do normálního procesu maturace fagosomu a z fagolysosomu si vytvořit místo s příznivými podmínkami pro svoji existenci (41). Takto se chovají např. Salmonella typhimurium nebo Mycobacterium tuberculosis, které mohou přežívat, a dokonce se i množit, uvnitř vakuoly makrofágu (2). Detaily těchto obranných mechanismů nejsou ale známy u všech infekčních agens. Objasnění obecných mechanismů intracelulárního parazitismu by mělo velký význam pro klinickou práci.

15

Mechanismus fagocytózy bakterií Francisella tularensis Faktory ovlivňující fagocytózu Dosud bylo identifikováno pouze několik virulentních faktorů (37). V současné době však probíhají četné projekty zabývající se identifikací proteinů F. tularensis (21) a tato data by mohla pomoci určit další faktory patogenity. Nejdůležitější faktory virulence jsou: lipopolysacharid, IglC protein, kyselá fosfatasa a bakteriální pouzdro. Lipopolysacharid (LPS) LPS je integrální složka vnější membrány gramnegativních bakterií. Během bakteriální infekce může být rozpoznán hostitelským imunitním systémem jako složka bakteriální stěny a indukovat imunitní odpověď proti bakteriální infekci. Avšak LPS F. tularensis vykazuje mnohem nižší biologickou aktivitu než LPS konvenčních enterobakterií. Postrádá schopnost nespecificky aktivovat B lymfocyty k proliferaci, indukovat produkci zánětlivých mediátorů, jako jsou interleukin-1 (IL-1) a tumor necrosis factor-α (TNF-α) v myších i lidských modelech (10,25). IglC protein (23–kDa protein) Bylo identifikováno pouze několik proteinů, jejichž exprese byla zvýšená během intracelulárního růstu F. tularensis v myších makrofázích (17). Nejvyšší exprese během intracelulárního růstu F. tularensis uvnitř makrofágů byla zjištěna u IglC proteinu (18). Tento protein je pravděpodobně významným faktorem virulence F. tularensis uplatňujícím se při interakci této bakterie s hostitelskou buňkou. V současné době byl vytvořen mutantní kmen F. tularensis LVS deficientní v expresi IglC proteinu. Bakterie tohoto mutantního kmene nebyly po pohlcení makrofágy schopny intracelulárního růstu a jejich množství uvnitř hostitelských buněk s časem klesalo. Kmen též nevykazoval cytopatogenní efekt na infikovaných buňkách (18). Kyselá fosfatasa (Acp) Kyselé fosfatasy (Acp) některých intracelulárních patogenů se řadí mezi faktory virulence, které podporují přežití těchto bakterií uvnitř napadené buňky tím, že inhibují respirační vzplanutí indukované hostitelskou buňkou. Naproti tomu tularemická Acp vykazuje jisté unikátní znaky ve struktuře a substrátové specifitě, a není proto nezbytná pro přežití F. tularensis uvnitř buňky (6,21). Bakteriální pouzdro Plně virulentní bakterie F. tularensis jsou opouzdřené, ale pouzdro se často ztrácí v hypertonickém prostředí (35, 39). Ačkoli je tento obal nezbytný pro sérovou rezistenci, není nutný pro přežití bakterií v polymorfonukleárních leukocytech po fagocytóze. Byl popsán stabilní mutantní kmen F. tularensis LVS deficientní v tvorbě pouzdra, který byl avirulentní pro myši a citlivý k lýze komplementem. Tento

16

kmen po fagocytóze lidskými polymorfonukleárními leukocyty neindukoval antimikrobiální odpověď a přežíval uvnitř buněk na rozdíl od svého rodičovského kmene, který za stejných podmínek indukoval respirační vzplanutí a byl uvnitř buněk zabit (35). Pouzdro se tedy zdá být nezbytným faktorem virulence.

Osud fagocytované bakterie Přesné místo, kde se F. tularensis v infikovaných makrofázích nachází, nebylo dosud zcela objasněno. První studie prokázaly, že se tato bakterie nachází v membránou obklopené vakuole (4,13). Experimenty navíc naznačily, že tularémický fagosom není schopen fúze s lysosomem (4). Později Fortier et al. (13) prokázala, že se bakterie množily pouze ve fagosomu se sníženým pH, neboť makrofágy ošetřené látkami blokujícími acidifikaci fagosomu vykazovaly mnohem nižší schopnost podporovat růst F. tularensis (13). Na základě těchto poznatků byla F. tularensis považována za patogen, který roste a množí se uvnitř fagosomu s kyselým pH. Studie z poslední doby však prokázaly, že ačkoli se F. tularensis zpočátku nalézá v membránou obklopené vakuole, již několik hodin po infekci z této vakuoly uniká, a pak se většina bakterií nachází volně v cytoplazmě nebo v organelách s neúplnou membránou (16). Abd et al. (1) prokázal růst a množení F. tularensis uvnitř améby Acanthamoeba castellanii procesem, který připomínal průběh infekce makrofágů. I v tomto experimentálním modelu se F. tularensis nalézala a množila uvnitř vakuoly ohraničené membránou. Elektronová mikroskopie navíc odhalila přítomnost amébových organel, jako jsou mitochondrie a drsné endoplazmatické retikulum v okolí vakuol s bakteriemi (1).

Indukce apoptózy Apoptóza buněk napadených intracelulárními bakteriemi může probíhat: 1) pod kontrolou hostitelské buňky, která tak brání dalšímu růstu a množení bakterií (24), 2) pod kontrolou invadujícího patogenu, jenž si indukcí nebo inhibicí apoptózy vytváří prostředí příznivé pro svoji proliferaci (15, 44). Lai et al. (26) prokázal, že F. tularensis je schopna indukovat apoptózu u myších makrofágů, a to v závislosti na dávce a době infekce. Při studiu molekulárních mechanismů apoptózy bylo zjištěno, že v časných fázích dochází k uvolnění cytochromu c do cytosolu buňky, poruše membránového potenciálu mitochondrií a aktivaci kaspas 3 a 9, a lze tedy usuzovat na účast vnitřní, mitochondriální cesty. Protože všechny tyto časné známky apoptózy začínají být patrny až 9 hodin po infekci buněk a maximálních hodnot dosahují po 12–15 hodinách, je pravděpodobné, že apoptóza myších makrofágů infikovaných F. tularensis je indukována samotnými bakteriemi (27).

Závěr F. tularensis má dlouhou historii jako úspěšný patogen, který tiše přežívá v různých systémech životního prostředí, infikuje enormní počet živočišných druhů a je schopen způsobit závažné problémy, pokud infikuje vnímavé lidské jedince. Ačkoli je tato bakterie známa téměř jedno století, mechanismy, pomocí nichž interaguje s hostitelskou buňkou, stále ještě nejsou zcela pochopeny. V současné době probíhá v této oblasti intenzivní výzkum, využívající moderní metody a techniky s cílem podat detailní a ucelený obraz o životním stylu tohoto unikátního mikroorganismu. Poděkování Ráda bych poděkovala prof. MUDr. RNDr. Miroslavu Červinkovi, CSc., přednostovi Ústavu lékařské biologie a genetiky, Lékařské fakulty UK v Hradci Králové, za cenné rady a podnětné připomínky.

Literatura 1. Abd H, Johansson T, Golovliov I, Sandstrom G, Forsman M. Survival and growth of Francisella tularensis in Acanthamoeba castellanii. Appl Environ Microbiol 2003;69(1):600–6. 2. Aderem A, Underhill DM. Mechanisms of phagocytosis in macrophages. Annu Rev Immunol 1999;17:593–623. 3. Alpuche Aranda CM, Swanson JA, Loomis WP, Miller SI. Salmonella typhimurium activates virulence gene transcription within acidified macrophage phagosomes. Proc Natl Acad Sci U S A 1992;89(21):10079–83. 4. Anthony LD, Burke, R. D., Nano, F.E. Growth of Francisella spp. in rodent macrophages. Infect Immun 1991;59(9):3291–6. 5. Baca OG, Li YP, Kumar H. Survival of the Q fever agent Coxiella burnetii in the phagolysosome. Trends Microbiol 1994;2(12):476–80. 6. Baron GS, Reilly TJ, Nano FE. The respiratory burst-inhibiting acid phosphatase AcpA is not essential for the intramacrophage growth or virulence of Francisella novicida. FEMS Microbiol Lett 1999;176(1):85–90. 7. Černy Z. Tularémie – historie, epidemiologie, klinika, diagnostika a léčba. Čas Lék čes 2002;141:270–5. 8. Dennis DT, Inglesby TV, Henderson DA et al. Tularemia as a biological weapon: medical and public health management. JAMA 2001;285(21):2763–73. 9. Desjardins M. Biogenesis of phagolysosomes: the ‘kiss and run’ hypothesis. Trends In Cell Biology 1995;5:183–6. 10. Dreisbach VC, Cowley S, Elkins KL. Purified lipopolysaccharide from Francisella tularensis live vaccine strain (LVS) induces protective immunity against LVS infection that requires B cells and gamma interferon. Infection and Immunity 2000;68(4):1988–96. 11. Ellis J, Oyston PC, Green M, Titball RW. Tularemia. Clin Microbiol Rev 2002;15(4):631–46. 12. EPIDAT. Výskyt vybraných hlášených infekcí v České republice v letech 1994–2003. In; 2004. 13. Fortier AH, Leiby DA, Narayanan RB et al. Growth of Francisella tularensis LVS in macrophages: the acidic intracellular compartment provides essential iron required for growth. Infection and Immunity 1995;63(4):1478–83. 14. Fortier AH, Slayter MV, Ziemba R, Meltzer MS, Nacy CA. Live vaccine strain of Francisella tularensis: infection and immunity in mice. Infect Immun 1991;59(9):2922–8. 15. Gao LY, Kwaik YA. The modulation of host cell apoptosis by intracellular bacterial pathogens. Trends Microbiol 2000;8(7):306–13. 16. Golovliov I, Baranov V, Krocova Z, Kovarova H, Sjostedt A. An attenuated strain of the facultative intracellular bacterium Francisella tularensis can escape the phagosome of monocytic cells. Infect Immun 2003;71:5940–50. 17. Golovliov I, Ericsson M, Sandstrom G, Tarnvik A, Sjostedt A. Identification of proteins of Francisella tularensis induced during growth in macrophages and cloning of the gene encoding a prominently induced 23-kilodalton protein. Infect Immun 1997;65(6):2183–9. 18. Golovliov I, Sjostedt A, Mokrievich A, Pavlov V. A method for allelic replacement in Francisella tularensis. FEMS Microbiol Lett 2003;222(2):273–80.

19. Greenwood D, Slack RCB, Penthrerer JF et al. Lékařská mikrobiologie. Praha: Grada Publishing, 1999:XXX. 20. High N, Mounier J, Prevost MC, Sansonetti PJ. IpaB of Shigella flexneri causes entry into epithelial cells and escape from the phagocytic vacuole. EMBO J 1992;11(5):1991–9. 21. Hubalek M, Hernychova L, Havlasova J et al. Towards proteome database of Francisella tularensis. J Chromatogr B 2003;787(1):149–77. 22. Ikaheimo I, Syrjala H, Karhukorpi J, Schildt R, Koskela M. In vitro antibiotic susceptibility of Francisella tularensis isolated from humans and animals. J Antimicrob Chemother 2000;46(2):287–90. 23. Johansson A, Berglund L, Gothefors L, Sjostedt A, Tarnvik A. Ciprofloxacin for treatment of tularemia in children. Pediatr Infect Dis J 2000;19(5):449–53. 24. Kaufmann SH. Killing vs suicide in antibacterial defence. Trends Microbiol 1999;7(2):59–61. 25. Kieffer TL, Cowley S, Nano FE, Elkins KL. Francisella novicida LPS has greater immunobiological activity in mice than F. tularensis LPS, and contributes to F. novicida murine pathogenesis. Microbes Infect 2003;5(5):397–403. 26. Lai XH, Golovliov I, Sjostedt A. Francisella tularensis induces cytopathogenicity and apoptosis in murine macrophages via a mechanism that requires intracellular bacterial multiplication. Infect Immun 2001;69(7):4691–4. 27. Lai XH, Sjostedt A. Delineation of the molecular mechanisms of Francisella tularensis-induced apoptosis in murine macrophages. Infect Immun 2003;71(8): 4642–6. 28. Limaye AP, Hooper CJ. Treatment of tularemia with fluoroquinolones: two cases and review. Clin Infect Dis 1999;29(4):922–4. 29. Macela A. Tularemia, „volume“ two. Epidemiol Mikrobiol Imunol 1998;47(3): 103–20. 30. Maurin M, Mersali NF, Raoult D. Bactericidal activities of antibiotics against intracellular Francisella tularensis. Antimicrob Agents Chemother 2000;44(12): 3428–31. 31. Olsufjev NG, Meshcheryakova IS. Intraspecific taxonomy of tularemia agent Francisella tularensis McCoy et Chapin. J Hyg Epidemiol Microbiol Immunol 1982;26:291–9. 32. Perez Castrillon JL, Bachiller Luque P, Martin Luquero M, Mena Martin FJ, Herreros V. Tularemia epidemic in northwestern Spain: clinical description and therapeutic response. Clin Infect Dis 2001;33(4):573–6. 33. Risi GF, Pombo DJ. Relapse of tularemia after aminoglycoside therapy: case report and discussion of therapeutic options. Clin Infect Dis 1995;20(1):174–5. 34. Russell DG, Xu S, Chakraborty P. Intracellular trafficking and the parasitophorous vacuole of Leishmania mexicana-infected macrophages. J Cell Sci 1992;103(Pt 4):1193–210. 35. Sandstrom G, Lofgren S, Tarnvik A. A capsule-deficient mutant of Francisella tularensis LVS exhibits enhanced sensitivity to killing by serum but diminished sensitivity to killing by polymorphonuclear leukocytes. Infect Immun 1988;56(5): 1194–202. 36. Scott CC, Botelho RJ, Grinstein S. Phagosome maturation: a few bugs in the system. J Membr Biol 2003;193(3):137–52. 37. Sjostedt A. Virulence determinants and protective antigens of Francisella tularensis. Curr Opin Microbiol 2003;6(1):66–71. 38. Smith GA, Marquis H, Jones S, et al. The two distinct phospholipases C of Listeria monocytogenes have overlapping roles in escape from a vacuole and cellto-cell spread. Infect Immun 1995;63(11):4231–7. 39. Sorokin VM, Pavlovich NV, Prozorova LA. Francisella tularensis resistance to bactericidal action of normal human serum. FEMS Immunol Med Microbiol 1996;13(3):249–52. 40. Thompson S, Omphroy L, Oetting T. Parinaud’s oculoglandular syndrome attributable to an encounter with a wild rabbit. Am J Ophthalmol 2001;131(2):283–4. 41. Tjelle TE, Lovdal T, Berg T. Phagosome dynamics and function. Bioessays 2000;22(3):255–63. 42. Underhill DM, Ozinsky A. Phagocytosis of microbes: complexity in action. Annu Rev Immunol 2002;20:825–52. 43. Vergne I, Constant P, Laneelle G. Phagosomal pH determination by dual fluorescence flow cytometry. Anal Biochem 1998;255(1):127–32. 44. Weinrauch Y, Zychlinsky A. The induction of apoptosis by bacterial pathogens. Annu Rev Microbiol 1999;53:155–87.

Mgr. Hana Andělová, Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové, Ústav lékařské biologie a genetiky, Šimkova 870, 500 38 Hradec Králové. e-mail: [email protected]

17

18

GENOTOXICKÉ RIZIKO GOECKERMANOVY TERAPIE PSORIÁZY PILOTNÍ STUDIE – DĚTI Lenka Borská1, Zdeněk Fiala2, Jindra Šmejkalová2, Květoslava Hamáková3, Jan Kremláček1 Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové a Fakultní nemocnice v Hradci Králové: Ústav patologické fyziologie1; Ústav hygieny a preventivního lékařství2, Klinika nemocí kožních a pohlavních3

Summary: Genotoxic risk of Goeckerman’s therapy of psoriasis. Pilot study – children. Goeckerman’s therapy of psoriasis includes combined exposure to therapeutic tar and UV-B radiation. In a pilot study of (12 children) a level of genotoxic risk of the therapy was evaluated by chromosomal aberration of peripheral lymphocytes. Results of the pilot study suggest possible genotoxic risk of the therapy.

Key words: Psoriasis; Goeckerman’s therapy; Genotoxic risk

Souhrn: Goeckermanova metoda léčby psoriázy zahrnuje kombinovanou expozici terapeutickému dehtu a UV-B záření. V pilotní studii (12 dětí) byla hodnocena úroveň genotoxického rizika terapie prostřednictvím chromozomových aberací periferních lymfocytů. Výsledky pilotní studie naznačují možné genotoxické riziko terapie.

Úvod Předkládaná pilotní studie si klade za cíl přispět k objasnění úrovně genotoxického rizika u dětských pacientů s psoriázou, léčených tzv. „Goeckermanovou metodou“. Goeckermanova metoda zahrnuje kombinovanou expozici dehtu a UV-B záření (2,7,9). Terapeutický kamenouhelný dehet obsahuje značné množství polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU). UV-B záření a některé PAU vykazují silné mutagenní a karcinogenní účinky (6). Kombinace obou faktorů při terapii může uvedené účinky dále zvyšovat.

Metodika a výběr souboru Výzkumné práce byly schváleny Etickou komisí Lékařské fakulty Univerzity Karlovy, Fakultní nemocnice a Vojenské lékařské akademie Jana Evangelisty Purkyně v Hradci Králové. Dvanácti dětským pacientům s psoriázou (průměrný věk 14 let, věkový rozptyl od 10 do 17 let) byla v rámci běžné léčby psoriázy Goeckermanovou metodou denně aplikována kombinace terapeutického kamenouhelného dehtu (ve formě 3–5% masti, v rozsahu od 13–80 % povrchu těla) a UV-B záření (na celý povrch těla po dobu 1–15 minut). Průměrná délka léčby sledovaného souboru dětí byla 24 dní. Před začátkem a po ukončení léčby byl proveden jednorázový odběr venózní krve (dle standardních postupů) a byly stanoveny hladiny chromozomových aberací periferních lymfocytů. Hodnocení úrovně chromozomových abeACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):19–21

rací bylo provedeno dle aktualizované standardní metodiky cytogenetické analýzy periferních lymfocytů (1). Objektivní účinek léčby byl zhodnocen pomocí PASI skóre (Psoriasis Area and Severity Index) (4). Získaná data byla statisticky zpracována. Pro hodnocení rozdílů sledovaných parametrů před a po léčbě bylo použito Studentova párového t-testu, pro hodnocení závislostí mezi vybranými parametry pak Pearsonova korelačního koeficientu. Významnost byla ve všech případech stanovena při hladině alfa = 0,05.

Výsledky Účinnost Goeckermanovy metody byla vysoká. U všech sledovaných pacientů byla zaznamenána příznivá odpověď na terapii, hodnota PASI skóre poklesla v průměru o 89 %. Statistická analýza charakterizovala rozdíly v úrovních chromozomových aberací před léčbou a po léčbě jako významné (tab. 1). Byly nalezeny významné pozitivní korelace (p<0,05) mezi výskytem chromozomových aberací a délkou hospitalizace, (p<0,01) postiženým povrchem těla (%) a (p<0,05) účinností léčby (tab. 2).

Diskuse Průkaz mutagenních a karcinogenních účinků některých PAU vyvolal zájem o monitorování genotoxických vlivů Goeckermanovy terapie psoriázy. Při této terapii jsou pacienti exponováni vysokým povrchovým dávkám terapeutickému dehtu, jenž obsahuje značné množství PAU. Většina z omezeného počtu dosud provedených studií, za19

Tab. 1: Cytogenetické nálezy v periferních lymfocytech před a po ukončení Goeckermanovy terapie psoriázy. ZNAK (%) ABB

M SD M SD M SD M SD

SAB NAB JAB

Před terapií n = 12 0,75 0,621 0,66 0,651 0,08 0,288 0,66 0,651

Po terapii n = 12 2,33 1,073 1,58 0,792 0,75 0,621 0,66 0,492

Hodnota Statistická p Významnost 0,000365

***

0,00207

**

0,004587

**

1,0

Legenda: p=hodnota pravděpodobnosti, ABB=aberované buňky, SAB=strukturálně aberované buňky, NAB=numericky aberované buňky, JAB=jinak aberované buňky, M=aritmetický průměr, SD=směrodatná odchylka, n=počet dětí, ***=p<0,001, **=p<0,01. Tab. 2: Faktory související s úrovní cytogenetických nálezů v periferních lymfocytech (hodnoty korelačních koeficientů). Cytogenetický nález Faktor Postižený povrch těla Délka terapie Účinnost léčby

ABB (%) r = 0,66 r = 0,58 r = 0,64

Hodnota p ** * *

Legenda: p=hodnota pravděpodobnosti, ABB=aberované buňky, r=korelační koeficient, **=p<0,01, *=p<0,05.

Tab. 3: Jednotlivé cytogenetické nálezy v periferních lymfocytech (12 dětí). ZNAK (%) Jednotlivec 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

ABB ABB SAB Před Po Před Th Th Th 0 3 0 1 3 1 1 2 1 0 0 0 0 4 0 2 3 2 1 2 0 1 3 1 1 3 1 1 2 1 0 1 0 1 2 1

SAB NAB NAB Po Před Po Th Th Th 2 0 1 2 0 1 1 0 1 0 0 0 2 0 2 2 0 1 1 1 1 2 0 1 3 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0

Legenda: ABB=aberované buňky, SAB=strukturálně aberované buňky, NAB=numericky aberované buňky, Před Th=před terapií, Po Th=po terapii.

20

měřených na použití terapeutického dehtu, sice potvrdila očekávané nálezy zvýšených hladin genotoxického rizika (zvýšený výskyt chromozomálních aberací periferních lymfocytů), avšak jejich závěry, ve smyslu zhodnocení úrovně mutagenního či karcinogenního rizika, se rozcházejí (3,7, 9,10,11). Navíc nebyla dosud provedena studie kombinovaného účinku terapie dehtu a UV-B, tak jak je obsaženo v Goeckermanově metodě terapie psoriázy. Je známo, že různé populační skupiny, charakterizované podle věku, pohlaví, zdravotního stavu, genetické predispozice a dalších ukazatelů, mohou vykazovat odlišnou vnímavost k expozičním účinkům environmentálních agens, včetně výše uvedených PAU (6). Děti, které jsou předmětem zájmu této pilotní studie, představují populační skupinu s vysokou vnímavostí (5,8). Prognóza průběhu psoriázy u mladých osob je vždy závažnější než u starších jedinců s pozdním nástupem této choroby (6). Jak plyne z literárních údajů, začátek psoriázy má nejvyšší statistický vrchol mezi šestnáctým až dvacátým rokem věku (typ I) a převažuje (v tomto intervalu) u osob ženského pohlaví (6). Vzhledem k tomu, že v pilotní studii jsme se chtěli orientovat na nejrizikovější skupinu dětské populace, byl výběr skupiny pacientů determinován výše uvedenými fakty. Průměrný věk sledovaných dětí byl 14 let a skupinu tvořilo 11 dívek a 1 chlapec. Jejich individuální výsledky cytogenetické analýzy chromozomových aberací před léčbou a po léčbě byly zaznamenány v tabulce 3. Statistická analýza charakterizovala rozdíly v úrovních chromozomových aberací před léčbou a po léčbě jako významné (tab. 1). V rámci cytogenetické analýzy (prováděné dle standardní metodiky) bylo u každého ze 12 dětských pacientů analyzováno před i po skončení terapie 100 mitotických sad. Před terapií z celkového počtu 1200 analyzovaných buněk jich 9 (0,75 %) neslo chromozomové aberace. Ve 2 případech šlo o aberace početního typu, v 7 případech o aberace strukturního typu, zbytek připadal na aberace tzv. jiného typu (nejčastěji rozestup centromer). Po terapii z celkového počtu 1200 analyzovaných buněk jich 28 (2,3 %) neslo chromozomové aberace. V 9 případech šlo o aberace početního typu, v 19 případech o aberace strukturního typu, zbytek i zde připadal na aberace tzv. jiného typu. Počet sledovaných dětí byl dostatečně velký na to, aby bylo možné provést i skupinové hodnocení rizika. Výsledná hodnota 2,3 % ABB (aberovaných buněk) u skupiny léčených dětí byla oproti referenční hodnotě, která je pro skupinové hodnocení dětí (kde n = 10) stanovena v rozmezí 0–2,19 %, významně vyšší na 1% hladině významnosti (1). U všech sledovaných dětských pacientů byla zaznamenána příznivá odpověď na terapii. Hodnota PASI skóre (účinnost léčby) poklesla průměrně o 89 %. Významné pozitivní korelace byly nalezeny mezi úrovní chromozomových aberací a postiženým povrchem těla (p<0,01), délkou hospitalizace (p<0,05) a účinností léčby (p<0,05) (tab. 2). Zdá se proto, že by bylo možné provést komplexní analýzu hladin rizika terapie pro různé variace

rozsahu a délky terapie. Na základě výsledků takovéto analýzy by bylo možno definovat kritéria pro určení hladin přijatelného zdravotního rizika.

Závěr Pilotní studie naznačila možnost vzniku genotoxického rizika Goeckermanovy terapie psoriázy u dětí. Byla nalezena závislost mezi potenciálním genotoxickým rizikem a rozsahem či trváním terapie.

4. Ettler K. Indexy v klinickém hodnocení psoriázy a atopického ekzému. Čs Derm 1995;70(1):45–47. 5. Farber FM, Nall L. Childhood psoriasis. Cutis 1999;64(5):309–14. 6. Fiala Z, Borská L, Vyskočil A, Mašín V, Srb V. Polycyklické aromatické uhlovodíky II. Toxické účinky. Acta Med (Hradec Králové) Suppl 2000;43(3):37–61. 7. Lebwohl M, Ali S. Treatment of psoriasis. Part 1. Topical therapy and phototherapy. J Am Acad Dermatol 2001;45(4):487–98. 8. Leman J, Burden D. Psoriasis in children: a guide to its diagnosis and management. Paediatr Drugs 2001;3(9):673–80. 9. Novotný F. Psoriáza. Aktuální pohledy. Praha: Grada, 2002:144. 10. Santella RM, Perera FP, Young TL et al. Polycyclic aromatic hydrocarbon-DNA and protein adducts in coal tar treated patients and controls and their relationship to glutathione S-transferase genotype. Mutat Res 1995;334(2):117–24. 11. Thami GP, Sarkar R. Coal tar: past, present and future. Clin Exp Dermatol 2002;27:99–103.

Literatura 1. AHEM. Metody biologického monitorování genotoxických účinků faktorů prostředí. Cytogenetická analýza periferních lymfocytů. Aktualizace platné standardní metodiky. Příloha AHEM 20/89. Praha: Acta Hyg Epidem Microbiol, 2000:27. 2. Benáková N. Farmakoterapie psoriázy. Remedia 2001;11:25–34. 3. Gardošová D, Mezencevová V, Kalina I et al. Mutagenic effects of farmaceutical coal tar in psoriatic patients. Bratisl Lék Listy 1997;98:146–9.

MUDr. Lenka Borská, Ph.D., Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové, Ústav patologické fyziologie, Šimkova 870, 500 38 Hradec Králové. e-mail: [email protected]

21

22

VYUŽITÍ TESTU PROPUSTNOSTI PRO SACHARÓZU (SaLM) V DETEKCI POSTIŽENÍ SLIZNIC HORNÍ ČÁSTI TRÁVICÍ TRUBICE U PACIENTŮ S HORNÍM DYSPEPTICKÝM SYNDROMEM – PILOTNÍ STUDIE Norbert Cibiček1, Ľubica Cibičková1, Pavel Kohout2, Petr Žďánský3 Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta a Fakultní nemocnice v Hradci Králové: student 6. ročníku1, Klinika gerontologická a metabolická3; Fakultní Thomayerova nemocnice Praha, II. interní klinika2

Summary: Use of sucrose permeability test (SaLM) for detection of lesions of upper gastrointestinal tract mucosa in upper dyspepsia patients – a pilot study. Introduction: Endoscopy, a golden standard with its high diagnostic value, is an invasive and unpleasant method as fas as patients are concerned. So far there has been no available non-invasive test in the Czech Republic capable of distinguishing between heavy (i.e. peptic ulcer) and light (i.e. portal gastropathy) lesions of upper gastrointestinal mucosa. Aims: In this pilot study we decided to test our modification of sucrose permeability test (SaLM test) on upper dyspepsia patients in our conditions. We first needed to compare the results of intestinal permeability obtained from the studied test (containing sucrose, a so called SaLM test) with a formerly established intestinal permeability test (containing glucose, a so called LaMa test) to know, if the new test could replace the old one. Then we wanted to find normal values of sucrose permeability, find a relationship between sucrose permeability and endoscopically verified damage to upper gastrointestinal mucosa and calculate sensitivity and specificity of SaLM test using results of gastroduodenoscopy. After that we tried to suggest possible future benefits of the test for clinical praxis. Materials and methods: A group of 10 young healthy volunteers underwent both SaLM and LaMa tests, which were made methodically indentical to compare the tests as to the results of intestinal permeability. The probands ingested SaLM solution with the following composition: sucrose (25.0 g), lactulose (10.0 g), mannitol (2.0 g), xylose (2.0 g) and water (up to 100 ml). Urine was collected for five hours and the samples were analysed using gas chromatography. From the results normal value of sucrose permeability was calculated, too. After that, 28 patients with upper dyspepsia were included in the study. They were divided into two groups (a group of light lesions with 9 patients and a group of heavy lesions counting 19 patients) according to gastroscopical findings. We compared the results among the three groups. Results: In our volunteers, the intestinal permeability values using LaMa and SaLM tests showed normal distributions. No statistically significant difference (p < 0.05) was found between the tests in regard to the intestinal permeability. The normal value of sucrose permeability was found to be up to 0.10 % of the amout taken orally. The permeability for sucrose was significantly higher (p < 0.01) in patients with heavy lesions (0.527 ± 0.414) versus those with light ones (0.178 ± 0.090). Moreover, the latter had their sucrose permeability values significantly higher than healthy volunteers (0.088 ± 0.067), (p < 0.05). Sensitivity and specificity of the test for heavy upper gastrointestinal mucosal damage was 0.95 and 0.33, respectively. Conclusion: SaLM test could replace LaMa test without having a significant effect on the intestinal permeability results. It is feasible to study SaLM test on bigger sets of patients and specify it in more detail, since the results of our pilot study (in accordance with many other studies) make it promising for various clinical applications (i.e. in upper dyspepsia patients it might help in deciding about urgency and reasonability of gastroduodenoscopy).

Key words: Gastrointestinal permeability; Sucrose; Dyspepsia

Souhrn: Úvod: Endoskopické vyšetření, přestože je zlatým standardem v diagnostice chorob trávicího traktu, je zatěžující a způsobuje pacientům dyskomfort. Vzhledem k literárním údajům o rozdílu v propustnosti sacharózy u zdravé a poškozené sliznice horní části trávicí trubice jsme se rozhodli v našich podmínkách odzkoušet nový test propustnosti pro sacharózu (SaLM). Pro naší pilotní studii jsme vybrali soubor pacientů s horním dyspeptickým syndromem (HDS) i proto, že u nich chybí neinvazivní test, který by rozlišil pacienty s těžkými a lehkými lézemi sliznice horní části trávicí trubice. Cíle: Cílem naší studie bylo srovnat hodnoty střevní propustnosti již zavedenou metodikou (testovací roztok obsahující mimo jiné glukózu, LaMa) s hodnotami získanými zaváděnou metodikou (testovací roztok obsahující nově sacharózu, SaLM). Dále bylo naším cílem odzkoušet test vyšetření propustnosti pro sacharózu, najít normální hodnoty a zjistit jeho senzitivitu a specificitu pro definované těžké postižení horní části trávicí trubice. Metodika: U 10 zdravých dobrovolníků

ACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):23–28

23

jsme provedli srovnání hodnot střevní propustnosti (index laktulóza/manitol, index La/Ma) s využitím roztoků LaMa a SaLM. Metodika testu SaLM byla shodná s metodikou LaMa testu, rozdíl byl pouze ve složení roztoku [složení roztoku SaLM: sacharóza (25,0 g), laktulóza (10,0 g), manitol (2,0 g), xylóza (2,0 g) a voda (ad 100 ml), roztok LaMa – shodné složení, místo sacharózy – 11,0 g glukózy]. Po vypití roztoku byla sbírána moč po dobu 5 hodin a koncentrace cukrů vyloučených do moči byla vyhodnocena pomocí plynové chromatografie. U dobrovolníků byl proveden rovněž test SaLM pro zjištění normální hodnoty propustnosti pro sacharózu; 28 pacientů s HDS bylo rozděleno do dvou skupin na lehké (9 pacientů) a těžké (19 pacientů) léze dle gastroskopického nálezu. SaLM test byl proveden v odstupu maximálně 48 hodin od gastroskopie. Výsledky SaLM testu jsme srovnali mezi jednotlivými skupinami a se skupinou zdravých dobrovolníků. Vypočítali jsme senzitivitu a specificitu testu SaLM pro těžké postižení sliznic horní části trávicí trubice. Výsledky: Výsledky testů střevní propustnosti (LaMa a SaLM) měly u zdravých dobrovolníků normální rozdělení a neprokázali jsme mezi nimi statisticky významný rozdíl (p < 0,05). Za normální hodnotu propustnosti pro sacharózu jsme stanovili hodnotu nižší než 0,10 %. Hodnoty propustnosti pro sacharózu jsou statisticky významně vyšší u pacientů s HDS s těžkými lézemi (0,527 ± 0,414) než u pacientů s lehkými lézemi (0,178 ± 0,090), (p < 0,01). Pacienti s lehkými lézemi měli hodnoty SaLM testu významně vyšší než zdraví dobrovolníci (0,088 ± 0,067), (p < 0,05). Senzitivita SaLM testu pro detekci těžkého postižení sliznic horní části trávicí trubice je 0,95 a specificita 0,33. Závěr: Test SaLM může plně nahradit test LaMa bez významného ovlivnění výsledků střevní propustnosti. Jde o nadějné vyšetření, které lze doporučit pro další výzkum s následným širokým využitím nejenom v oboru gastroenterologie.

Úvod do problematiky Průměrně 25–50 % lidí má během života dyspeptické obtíže. Obtíže se vztahem k horní části zažívacího ústrojí (horní dyspeptický syndrom, HDS) představují asi 5–10 % praxe v primární péči. Pacienti s HDS trpí dyskomfortem v epigastriu (plnost, tíha, tlak), pálením žáhy, pocity nevolnosti, nauzeou a zvracením, říháním, anorexií a kručením v břiše. HDS lze rozdělit na organický a funkční. Organické dyspepsie horního typu jsou vyvolávány různě závažnými somatickými onemocněními trávicího systému (záněty a malignity trávicího traktu, peptické vředy, polékové slizniční léze apod.). V jejich diagnostice je nezastupitelná gastroskopie. Příčina funkční dyspepsie není zatím objasněna. Uvažuje se o zvýšené viscerální senzitivitě, alterované motilitě trávicího traktu, dysregulaci osy CNS – trávicí trakt, dále o vlivech sociokulturních i psychosociálních. Etiologie obtíží je svízelně určitelná jednak proto, že pacientem uváděné příznaky mohou být silně subjektivně zabarveny, a jednak proto, že hranice mezi funkční a organickou dyspepsií není pevná a může se v čase měnit. Odlišení těchto dvou forem HDS je nesnadné bez použití gastroskopického vyšetření, které tradičně slouží jako „zlatý standard“ pro vyšetřování postižení horní části trávicí trubice. Jeho provedení je však časově náročné, vyžaduje vyškolený personál a nemusí nutně patřit k vybavení každé nemocnice. Navíc jde o invazivní výkon, nezřídka vyžadující intravenózní podání sedativ, protože není všemi nemocnými dobře snášen. Indikace gastroskopie může být z těchto důvodů v některých případech eticky sporná. Gastroskopické vyšetření lze proto považovat za výkon způsobující pacientům nezanedbatelný dyskomfort (který je ještě významnější při dlouhodobém sledování pomocí této metody), a nemělo by být proto využíváno jako screeningové vyšetření (16). 24

V posledních několika letech se v literatuře objevují články dokumentující využití testu žaludeční propustnosti pro sacharózu jako neinvazivní metody detekce poškození žaludeční sliznice (16,22). Sacharóza je disacharid, jehož molekulární velikost a transport je obdobný laktulóze (20) (oba disacharidy procházejí sliznicí paracelulárně), na rozdíl od laktulózy je však v duodenu a jejunu rychle rozkládána pomocí sacharidáz. Test absorpce sacharózy je metodou rychlou, relativně levnou, pro pacienta jednoduchou a především neinvazivní, a proto nezatěžující. Dyskomfort vyplývající z lačnění, perorálního přijetí roztoku sacharidů a sběru moče je ve srovnání s postupy u gastroskopického vyšetření nižší. Z těchto důvodů se domníváme, že by vyšetření žaludeční propustnosti u pacientů s HDS mohlo výhledově najít své klinické využití jako orientační vyšetření pro posouzení nutnosti a urgence gastroskopického vyšetření, jehož diagnostický a terapeutický přínos je nesporný. V jiných případech by vyšetření žaludeční propustnosti testem SaLM mohlo sloužit pro sledování dynamiky poškození sliznice trávicí trubice. Na Klinice gerontologické a metabolické Fakultní nemocnice v Hradci Králové byl zaveden test pro vyšetření střevní propustnosti (LaMa test) pomocí roztoku laktulózy, xylózy a manitolu. Toto vyšetření našlo své uplatnění při detekci a dlouhodobém sledování poškození sliznice tenkého střeva např. u Crohnovy choroby, ulcerózní kolitidy a celiakie (15). Rozhodli jsme se modifikovat již zavedený a ověřený test přidáním sacharózy, která by měla analogicky detekovat (a sledovat vývoj) poškození sliznice horní části trávicí trubice (jícen až duodenum), především však sliznice žaludku. Tento test jsme se v pilotní studii rozhodli vyzkoušet právě na pacientech s HDS a domnívali jsme se, že u těchto pacientů by mohl SaLM test nejlépe potvrdit svoji použitelnost či nepoužitelnost pro klinickou praxi. U pacientů s HDS by v budoucnu mohl nalézt významné využi-

tí, a to také proto, že u nich chybí neinvazivní test, který by rozlišil pacienty s těžkými a lehkými lézemi sliznice horní části trávicí trubice.

Popis metody Probandi Ke srovnání hodnoty střevní propustnosti (index La/Ma) u obou modifikací testovacího roztoku (SaLM test a LaMa test) a ke zjištění normální hodnoty propustnosti pro sacharózu jsme zvolili soubor 10 zdravých dobrovolníků – nekuřáků z řad studentů lékařské fakulty v Hradci Králové. Soubor tvořilo 5 mužů (50 %, s průměrným věkem 21,6 let v rozpětí 19–23 let) a 5 žen (50 %, s průměrným věkem 22,4 let a rozpětím 21–25 let). Všichni probandi byli náležitě informováni o metodice a cílech studie a svůj souhlas s účastí ve studii písemně potvrdili. Souhlas etické komise nebyl vyžadován vzhledem k tomu, že se jedná o modifikaci etickou komisí již odsouhlasené metody, která nemá vyšší rizika pro testované osoby. Dobrovolníci provedli SaLM test metodicky identickým způsobem jako LaMa test (15) (viz dále). Mezi provedením testu SaLM a testu LaMa byl časový odstup vždy minimálně 2 dny. Žádný z probandů neprodělal mezi vyšetřeními onemocnění gastrointestinálního traktu, nekonzumoval nadměrně alkoholické nápoje ani nezměnil zásadně svoji životosprávu. Následně bylo do studie na základě výsledku gastroskopie (do studie nebyli zahrnuti pacienti s nálezem malignity nebo polypů v oblasti gastroduodena) zahrnuto 28 pacientů s HDS [17 mužů (59 %, s věkovým průměrem 59,4 let v rozpětí 38–77 let) a 11 žen (41 %, s průměrným věkem 70,7 let a rozpětím 39–90 let)]. Tento soubor byl (bez znalosti výsledků SaLM testu) rozdělen na dvě skupiny. První skupinu [19 pacientů (68 %) s nálezem „těžkých lézí“, TL] tvořili pacienti, u kterých byly diagnostikovány zánětlivé léze jícnu, žaludku a/nebo duodena, peptické vředy nebo Barrettův jícen. Druhou skupinu [9 pacientů (32%) s nálezem „lehkých lézí“, LL] tvořili pacienti s diagnózami jícnových varixů, hiátové hernie, portální hypertenzní gastropatie, stavu po antrální gastritidě, stavu po resekcích žaludku, duodenogastrického refluxu nebo u nich bylo vyšetření zcela bez nálezu. Test gastrointestinální propustnosti Roztok LaMa obsahoval 10,0 g laktulózy, 2,0 g manitolu, 2,0 g D-xylózy, 11,0 g glukózy a aqua destillata ad 100 ml, čímž bylo dosaženo osmolarity 1500 mosmol/l. Probandi vypili roztok po nočním lačnění, poté ještě 2 hodiny nic nejedli a nepili, v průběhu celého pětihodinového sběru moči vyloučili z diety potraviny obsahující cukry. Byly odebrány dva vzorky moči – jako slepý vzorek sloužila ranní moč (nikoliv však první ranní moč, ve které mohou být příměsi, které při chromatografickém vyšetření mohou interferovat s vyšetřovanými sacharidy). Po vypití roztoku byla moč sbírána 5 hodin do nádoby s 2 kapkami 1% thio-

mersalu a z této moči byl odebrán druhý vzorek (14). Vzorky byly zpracovány ihned, pokud ne, byly zmraženy na -20 °C. Vzorek moči byl centrifugován a 50 mikrolitrů s přídavkem interního standardu (sorbóza) a referenční látky (inositol) bylo odpařeno pod proudem dusíku do sucha. Odparek byl derivatizován pomocí hydroxylamin hydrochloridu na tzv. „oximy“ a následně pomocí bis-trimethylsilyltrifluoracetamidu (BSTFA) na trimethylsilylethery. Tyto deriváty byly stanoveny pomocí kapilární plynové chromatografie (přístroj Hewlett-Packard 5890 II série II s plamenově ionizačním detektorem a integrátorem HP 3396A, kapilární kolona HP-5). Získaná data byla vyhodnocena pomocí software CSW 32 (firmy DataApex). Při sestavování roztoku SaLM jsme nahradili 11,0 g glukózy 25,0 g sacharózy, čímž jsme získali roztok osmoticky téměř shodný s roztokem LaMa. Metodika testu se neliší od výše popsaného LaMa testu (15), čímž bylo umožněno provést v jednom testu vyšetření střevní i žaludeční propustnosti. Endoskopie (gastroduodenoskopie) Endoskopické vyšetření horní části trávicí trubice bylo prováděno standardním způsobem na endoskopickém pracovišti II. interní kliniky Fakultní Thomayerovy nemocnice v Praze u všech 28 sledovaných pacientů s HDS v intervalu 48 hodin před nebo po vyšetření SaLM testem. Statistická analýza Po získání výsledků střevní propustnosti (indexy La/Ma) u deseti zdravých dobrovolníků pomocí testu SaLM [způsobem identickým s testem LaMa (15)] jsme výsledky obou testů podrobili D’Agostinovu testu normality. Dvouvýběrovým párovým t-testem jsme na hladině významnosti α=0,05 srovnali soubory dat získaných LaMa a SaLM testem. Výsledky propustnosti pro sacharózu u obou skupin pacientů s HDS jsme porovnávali mezi sebou a se souborem zdravých dobrovolníků pomocí dvouvýběrového t-testu a Kolmogorovova-Smirovova testu. Normální hodnoty propustnosti pro sacharózu jsme získali pomocí připočtení dvou směrodatných odchylek k průměrné hodnotě u zdravých dobrovolníků a pomocí ROC (Receiver operating characteristic) analýzy v programu NCSS 2004. Z nich jsme vybrali hodnotu vhodnější z hlediska doporučení pro klinickou praxi.

Výsledky Výsledky obou metodik testu střevní propustnosti u zdravých dobrovolníků měly normální rozdělení dle D’Agostinova testu normality. Průměrná hodnota indexu střevní propustnosti (La/Ma) byla u deseti zdravých dobrovolníků při vyšetření testem LaMa rovna 0,0161 a testem SaLM 0,0126 (graf 1). Na hladině významnosti p < 0,05 jsme neprokázali statisticky významně nenulovou změnu indexu La/Ma mezi testy LaMa a SaLM. Z výsledků propustnosti pro sacharózu u zdravých dobrovolníků jsme vypočítali horní hranici normální hodnoty

25

Tab. 1: počet

∅ SaLM (%)

SD

zdraví dobrovolníci

10

0,088

0,067

pacienti s HDS s lehkými lézemi

9

0,178

0,090

pacienti s HDS s těžkými lézemi

19

0,527

0,414

skupina

SaLM nad norm. pod norm. nad norm. pod norm. nad norm. pod norm.

počet 3 7 6 3 18 1

∅ SaLM (%) 0,173 0,051 0,231 0,073 0,552 0,061

nižší než hodnoty ve skupině TL (0,527 ± 0,414). Pomocí dvouvýběrového t-testu jsme zjistili, že propustnost pro sacharózu je u zdravých dobrovolníků (0,088 ± 0,067) na hladině významnosti p < 0,05 nižší než u pacientů ve skupině LL (graf 2, tab. 1). S využitím normální hodnoty méně než 0,22 % jsme vypočítali senzitivitu a specificitu testu pro detekci těžké léze horní části trávicí trubice u pacientů s HDS. Senzitivitu testu SaLM jsme vypočetli na 0,74 (14/19) a specificitu na 0,67 (6/9). Totéž jsme provedli i po úpravě normální hodnoty pomocí ROC analýzy na méně než 0,10 %. Výsledky senzitivity a specificity se tím upravily na 0.95 (18/19) a 0.33 (3/9) pro dané pořadí.

propustnost pro sacharózu (%)

Graf 1: Srovnání indexů La/Ma u testů LaMa a SaLM. 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 zdraví (10)

lehké léze (9) tûÏké léze (19) kvalita postiÏení

Graf 2: Propustnost pro sacharózu u zdravých pacientů, s HDS s lehkými a těžkými lézemi. jako n = průměrná hodnota + 2 x směrodatná odchylka (SD). Normální hodnota je po dosazení (průměr = 0,088, SD = 0,067) menší než 0,22 %. Pomocí ROC analýzy jsme dospěli k výsledku 0,10 %. Použili jsme procentuální vyjádření množství sacharózy v moči vzhledem k celkovému množství přijaté sacharózy per os, které je pro praxi výhodnější než vyjádření v absolutních číslech (graf 2). Při statistickém porovnání hodnot propustnosti pro sacharózu Kolmogorovovým-Smirovovým testem jsme na hladině významnosti p < 0,01 zjistili, že hodnoty ve skupině LL (průměr 0,178 ± SD 0,090) jsou statisticky významně 26

Diskuse Pro sestavení testovacího roztoku k vyšetření žaludeční propustnosti nebylo možné v literatuře nalézt jednoznačné doporučení, literární údaje se různí jak v jeho složení, tak v jeho objemu. Někteří autoři používají 100 g sacharózy (2,12,13,20), jiní 40 g (7,10), 25 g (5), ale také 20 g (17,25, 26) sacharózy v různém objemu vody, např. v 500 ml (9,13), 450 ml (12,20,22), 200 ml (5,7), 150 ml (10) nebo 100 ml (17,22,25). Pro vyšetření dětí bývá obsah sacharózy v roztoku udáván procentuálně např. 22,2 % sacharózy v roztoku (8). Liší se i doba sběru moči: 7,5 hodiny (12), 6 hodin (6,22) nebo 5 hodin (8,9,10,13,17,22,24,25,26). Nejvíce studií používá dobu sběru 5 hodin, protože bylo prokázáno, že všechna sacharóza (která projde žaludeční či střevní bariérou) je vymočena během 5 hodin (22). Starší práce používaly roztok sacharózy ve vodě (2,8,12,13,22), novější k sacharóze přidávají i cukry další (3,4,6,17,19,21, 25,26), většinou manitol a laktulózu, některé také sukralózu, čímž lze vyšetřit propustnost různých oddílů trávicí trubice. Navíc je tímto způsobem možné s určitou mírou jistoty odhalit stavy, kdy je propustnost pro sacharózu zvýšena z důvodu vyšší propustnosti ve střevě a nikoliv v žaludku. Obsah cukrů v moči se stanovuje jak kapalinovou (13,20, 25,26), tak plynovou (4,7,8,24) chromatografií. Z toho je zřejmé, že metodika současného vyšetření žaludeční a střevní propustnosti při použití sacharózy není jednotná a v České republice nebyla dosud popsána vůbec. Při sestavování roztoku SaLM jsme nahradili glukózu (11,0 g) sacharózou (25,0 g) tak, abychom získali roztok osmoticky podobný roztoku LaMa. V naší modifikaci roztok obsahoval nižší množství sacharózy, než je popsáno v části

literárních odkazů. Toto množství je však pro vyšetření žaludeční propustnosti dostačující (5). Roztok je také pro pacienty svojí chutí přijatelný. Obdobný test s 25 g sacharózy byl již v literatuře popsán (5), jednalo se však o izolované vyšetření žaludeční propustnosti a sacharóza byla rozpuštěna ve 200 ml vody. V roztoku jsme na rozdíl od jiných ponechali D-xylózu [k vyšetření facilitované difuze střevní sliznicí (15)], a to v množství identickém s LaMa roztokem. Objemem 100 ml jsme dosáhli vyšší osmolarity (1494 osmol/l) a vyšší koncentrace sacharózy v roztoku pro optimalizaci senzitivity a specificity testu (15). Pro srovnání hodnot střevní propustnosti testy SaLM a LaMa jsme metodiky získání a laboratorního zpracování vzorků moči ponechali identické (15). Za diskutabilní lze považovat problematiku normální hodnoty propustnosti pro sacharózu (procento sacharózy detekované v moči z celkového množství perorálně přijatého v roztoku). Při výběru zdravých dobrovolníků bylo podmínkou, aby v poslední době (minimálně 1 rok) neměli dyspeptické obtíže, neužívali pravidelně žádné léky, nekouřili, nepili alkoholické nápoje a neléčili se s žádným závažným onemocněním. Vzhledem k tomu, že u zdravých dobrovolníků nebyla prováděna gastroskopie, nelze asymptomatické organické onemocnění trávicí trubice zcela vyloučit. V některých pracích bylo pozorováno, že bariéra žaludeční sliznice je porušena při infekci Helicobacter pylori (HP) (2,5,23). Jsou však jiné práce, které naopak souvislost mezi zvýšenou propustností pro sacharózu a infekcí HP jak u dětí, tak ani u dospělých nepotvrdily (11,18,24). Bylo by proto vhodné v budoucnu studii rozšířit o dechový test na detekci infekce HP. Z výše uvedených důvodů může být normální hodnota absorpce sacharózy zkreslena a dle našeho názoru lze ve skutečnosti očekávat hodnotu ještě nižší, což by také zvýšilo senzitivitu testu SaLM. Jako problematické se z našeho pohledu jevilo velké variační rozpětí a směrodatná odchylka hodnot u zdravých dobrovolníků, ale hlavně u nemocných s HDS. Velké rozdíly v hodnotách žaludeční propustnosti mezi pacienty s HDS mohou být způsobeny variabilitou v kvalitě a kvantitě poškození slizničních bariér. Výsledky mohou však být také ovlivněny celou řadou faktorů (od kompletního vypití roztoku, compliance pacienta, přes diluci testovací látky v žaludku, průtok krve splanchnikem, renální funkce, kompletnost sběru moče až po přesnost analýzy v laboratoři), které mohou výslednou hodnotu testu ovlivnit (1). Tyto v jistém smyslu nepříznivé charakteristiky skupin proto mohou ovlivnit jak senzitivitu, specificitu a prediktivní hodnoty SaLM testu, tak druhotně rovněž jeho využití v klinické praxi. Nález významných odchylek mezi zdravými a nemocnými ve skupině LL však naznačuje, že tento test lze považovat za citlivý marker i minimálního poškození sliznic. Normální hodnotu propustnosti méně než 0,22 % (vypočtenou standardně přidáním dvou směrodatných odchylek k průměru) vzhledem k nižší senzitivitě testu nedoporučujeme.

Pacienty s HDS jsme rozdělili do výše zmíněných skupin na základě endoskopických nálezů. Nebylo jednoduché najít způsob jak pacienty rozdělit tak, aby skupiny byly co nejhomogennější. Problematický byl kromě nízkého počtu pacientů zejména složitý způsob jejich postižení trávicího traktu, kdy se nálezy a diagnózy různě kombinovaly. Jako logické nám připadalo rozdělit pacienty podle toho, jestli mají vředy a/nebo záněty (nebo Barrettův jícen), které prokazatelně mají vliv na hodnotu propustnosti pro sacharózu na jedné straně, a ostatní diagnózy, o kterých jsme se v této souvislosti v literatuře nedočetli a o kterých jsme předpokládali, že zmíněný efekt mít nebudou, na straně druhé. Nicméně i toto rozdělení má své nevýhody, o čemž jsme se přesvědčili i při výpočtu senzitivity, kdy rozdíl mezi 100 % a našim výsledkem (95 %) byl tvořen jediným pacientem ve skupině TL, který měl při normální hodnotě SaLM nález pouze jednoho vředu, a to ve fázi hojení (tab. 1). Největším problémem (který bychom do budoucna rádi vyřešili) byla z hlediska homogenity (a druhotně i interpretace výsledků) hraniční skupina LL. V souboru bylo 5 pacientů (s průměrnou hodnotou SaLM rovnou 0,150 %), kteří měli normální gastroskopický nález a neužívali léky s negativním vlivem na žaludeční sliznici, nicméně vytvoření třetí samostatné skupiny by rozbilo skupinu LL a ještě dále snížilo validitu statistického vyhodnocení. Taková skupina by však pro naše účely byla v budoucnu velice zajímavá i vzhledem k posouzení vlivu infekce HP. Jsme si vědomi limitací vyplývajících z našeho rozdělení, nicméně z hlediska našich stávajících cílů toto postačovalo. Pacienti s těžkými lézemi měli hodnotu sacharózy významně vyšší než osoby s lehkými lézemi, což je v souladu s teoretickým předpokladem, že zánětlivé a/nebo peptické postižení (včetně Barrettova jícnu) je z hlediska propustnosti pro sacharózu významnější než poškození sliznic ve skupině LL. Hodnoty senzitivity a specificity testu SaLM byly vzhledem k designu a cílům studie vztaženy k definovanému postižení sliznic, ne k postižení jako takovému. Hodnoty senzitivity a specificity testu SaLM k detekci postižení integrity slizniční bariéry je proto nutné považovat za orientační a mohou být ve skutečnosti příznivější. Tento názor podporuje i zjištění, že ve skupině zdravých dobrovolníků dvě nejvyšší hodnoty SaLM testu (ze třech hodnot nad normu ve výši 0,11 %, 0,18 % a 0,23 %) byly nalezeny u žen, které (jako jediné ze skupiny) pravidelně konzumují kávu (tab. 1). Domníváme se proto, že pravidelné pití kávy by mohlo mít na stav střevní bariéry vliv, který by bylo vhodné prozkoumat. Naše výsledky stojí na vyšetření malého počtu pacientů s HDS. Pro jejich upřesnění je nutné měření opakovat na větších souborech jak zdravých probandů, tak pacientů s HDS. Dále by bylo vhodné při hledání normálních hodnot vyšetřit populaci starších pacientů a dětí a upřesnit režimová opatření (požívání alkoholických nápojů, kouření cigaret, pití černé kávy apod.). Jako navazující studie se nabízí využití testu u sledovaných pacientů (např. v pediatrii, geriatrii, onkologii nebo

27

revmatologii), kdy by se mohlo posouzením dynamiky postižení (analogicky např. s vyšetřením tumor markerů, enzymů nebo scintigrafickým vyšetřením) dosáhnout snížení frekvence invazivních vyšetření, která by se vzhledem ke svému invazivnímu charakteru mohla stát eticky spornými. Naše pilotní studie splnila svůj cíl v tom, že i na malém a nehomogenním souboru pacientů s HDS prokázala funkčnost vyšetření v našich podmínkách zcela novým a nevyzkoušeným testem SaLM, kdy potvrdila základní teoretické předpoklady postupného a významného nárůstu propustnosti pro sacharózu od zdravých až k TL a připravila půdu pro další zkoumání a doladění testu vzhledem k jeho budoucím možným klinickým aplikacím (např. jako prvního diagnostického kroku u HDS, kdy by mohl pomoci při rozlišení organického HDS od funkčního, nebo pro sledování rizikových pacientů nejenom v ordinaci praktického lékaře, případně i jako screeningového vyšetření pro vyhledávání asymptomatických organických postižení trávicí trubice podobně jako je tomu např. u Haemoccult testu).

Závěr Vyšetření žaludeční propustnosti pomocí absorpce sacharózy je neinvazivní funkční vyšetření, které lze použít pro vyšetření integrity sliznice jícnu, žaludku i horní části tenkého střeva. Vzhledem k tomu, že nebyl prokázán statisticky významný rozdíl při hodnocení střevní propustnosti indexem La/Ma mezi výsledky získanými testem SaLM a již zavedeným testem LaMa, vliv modifikace roztoku na index La/Ma není průkazný. Testem SaLM lze zcela nahradit původní vyšetření testem LaMa a získat navíc informaci o stavu sliznice jícnu, žaludku a duodena. Z pokusů na zdravých dobrovolnících jsme vypočítali normální hodnotu pro propustnost pro sacharózu, která je v námi zvoleném a pro další klinický výzkum doporučeném případě nižší než 0,10 % orálně přijatého množství. Hodnoty senzitivity a specificity testu SaLM pro detekci zánětlivých a peptických lézí včetně Barretova jícnu jsou potom rovny 95 % a 33 % v daném pořadí. Nalezli jsme statisticky významné (p < 0,01) zvýšení propustnosti pro sacharózu u pacientů s těžkým ve srovnání s lehkým postižením u HDS, přičemž nemocní ve druhé skupině měli hodnoty významně vyšší než zdraví dobrovolníci (p < 0,05). Test SaLM je nadějné vyšetření, které lze doporučit pro další výzkum s následným možným širokým využitím nejenom v oboru gastroenterologie. Poděkování Naše poděkování patří pracovníkům endoskopického pracoviště II. interní kliniky Fakultní Thomayerovy nemocnice v Praze, pracovníkům laboratoře Kliniky gerontologické a metabolické Fakultní nemocnice v Hradci Králové a paní RNDr. E. Čermákové za pomoc se statistickými výpočty.

28

Práce vznikla za podpory grantu Univerzity Karlovy v Praze, Lékařské fakulty v Hradci Králové poskytnutého Ministerstvem školství ČR. Tento grant nebyl označen číslem.

Literatura 1. Bjarnason I, MacPherson A, Hollander D. Intestinal permeability: An overview. Gastroenterology 1995;108:1566–81. 2. Borch K, Sjostedt C, Hannenstad U, et al. Asymptomatic Helicobacter pylori gastritis is associated with increased sucrose permeability. Dig Dis Sci 1998; 43:749–53. 3. Cantanoso M, Lo Gullo R, Giofre MR et al. Gastro-intestinal permeability is increased in patients with limited systemic sclerosis. Scand J Rheumatol 2001;30(2):77–81. 4. Farhadi A, Keshavarsian A, Holmes EW et al. Gas chromatography method for detection of urinary sucralose: application to the assessment of intestinal permeability. Chromatogr B 2003;784(1):145–54. 5. Fukuda Y, Bamba H, Okui M et al. Helicobacter pylori infection increases mucosal permeability of the stomach and intestine. Digestion 2001;63(Suppl 1):93–6. 6. Giofre M R, Meduri G, Pallio S et al. Gastric permeability to sucrose is increased in portal hypertensive gastropathy. Eur J Gastroenterol Hepatol 2000;12(5):529–33. 7. Gotteland M, Araya M, Pizarro F et al. Effect of acute copper exposure on gastrointestinal permeability in healthy volunteers. Dig Dis Sci 2001;46(9):1909–14. 8. Gotteland M, Corvalan A, Srmiento F et al. Gastric permeability is not increased in children colonized by CagA-positive strains of Helicobacter pylori. Dig Liver Dis 2001;33:750–4. 9. Gotteland M, Cruchet S, Frau V et al. Effect of acute cigarette smoking, alone or with alcohol, on gastric barrier function in healthy volunteers. Dig Liver Dis 2002;34(10):702–6. 10. Gotteland M, Cruchet S, Verbeke S. Effect of Lactobacillus ingestion on the gastrointestinal mucosal barrier alterations induced by indometacin in humans. Aliment Pharmacol Ther 2001;15:11–7. 11. Graham DY. Pathogenesis of increased sucrose permeability in H. pylori gastritis. Dig Dis Sci 2000;45:889. 12. Kawabata H, Meddings J B, Uchida Y et al. Sucrose permeability as a means of detecting diseases of the upper digestive tract. J Gastroentorol Hepatol 1998;13(10):1002–6. 13. Kisiltas S, Imeryuz N, Gurcan T et al. Corticosteroid therapy augments gastroduodenal permeability to sucrose. Am Coll of Gastroenterology 1998;93:2420–4. 14. Kohout P, Brátová M, Zadák Z. Možnosti určení střevní propustnosti. Čes Slov Gastroent 1995;49:14–9. 15. Kohout P. Možnosti neinvazivního vyšetřování tenkého střeva. Praha: Galén, 2002:15,41–67. 16. Meddings JB, Wallace JL, Sutherland LR. Sucrose permeability: A novel means of detecting gastroduodenal damage noninvasively. Am J Ther 1995;2(11):843–9. 17. Puspok A, Oberhuber G, Wyatt J et al. Gastroduodenal permeability in Crohn’s disease. Eur J Clin Invest 1998;28:67–71. 18. Rabassa AA, Goodgame R, Sutton FM et al. Effects of aspirin and Helicobacter pylori on the gastroduodenal mucosal permeability to sucrose. Gut 1996;39:159–63. 19. Smecuol E, Bai JC, Vazques H et al. Acute gastrointestinal permeability responses to different non-steroidal anti-inflammatory drugs. Gut 2001;49(5):650–5. 20. Smecuol E, Vazques H, Sugai E et al. Sugar tests detect celiac disease among firstdegree relatives. Am J Gastr 1999;94:3547–52. 21. Steiner JM, Williams DW, Moeller EM. Kinetics of urinary recovery of five sugars after orogastric administration in healthy dogs. Am J Vet Res 2002;63(6): 845–8. 22. Sutherland LR, Verhoef M, Wallace JL et al. A simple, non-invasive marker of gastric damage: sucrose permeability. Lancet 1994;343:998–1000. 23. Suzuki K, Yasuo K, Sawada N et al. SS1 Helicobacter pylori disrupts the paracellular barrier of the gastric mucosa and leads to neutrophilic gastritis in mice. Virchows Arch 2002;440:318–24. 24. Vera J F, Gotteland M, Chavez E et al. Sucrose Permeability in children with gastric damage and Helicobacter pylori infection. Pediatr Gastroenterol Nutr 1997;24:506–11. 25. Vogelsang H, Schwarzenhopfer M, Steiner B et al. In vivo and in vitro permeability in coeliac disease. Aliment Pharmacol Ther 2001;15:1417–25. 26. Wyatt J, Oberhuber G, Pongratz S et al. Increased Gastric and Intestinal Permeability in Patients with Crohn’s Disease. Am Coll Gastroenterol 1997; 92(10):1891–6.

Norbert Cibiček, Velká 156, 753 01 Hranice. e-mail: [email protected]

KONGENITÁLNÍ DYSERYTROPOETICKÁ ANÉMIE – TYP II (CDA-II) U TŘÍ SOUROZENCŮ S DLOUHODOBÝM SLEDOVÁNÍM A PŘETÍŽENÍM ŽELEZEM Ladislav Chrobák1, Petr Hůlek1, Jan Nožička2 Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta Hradci Králové a Fakultní nemocnice v Hradci Králové: II. interní klinika – Oddělení klinické hematologie1, Fingerlandův ústav patologie2 Summary: Congenital dyserythropoietic anemia – type II (CDA – II) with long-term follow up and iron overload. The diagnosis of congenital dyserythropioetic anemia – type II (CDA-II) was established in 1974 in three siblings aged 20, 18 and 5 years, respectively (22). Liver biopsy performed in two elder siblings on admission revealed liver siderosis. Anemia showing haemolytic component with destruction of erythrocytes in the spleen was corrected after splenectomy. Increased number of erythrocytes showing “the double membrane phenomenon” was found in the peripheral blood after splenectomy. All three siblings developed cholecystolithiasis with choledocholithiasis and obstructive jaundice in two of them. Two patients at the age of 49 and 34 years (the third died in an accident at the age of 40 years) developed 29 years after the diagnosis of CDA-II had been established signs of iron overload with transferin saturation 99 %, serum ferritin 1450.4 µg/l and 1131.7 µg/l respectively, and hepatic iron concentration (dry weight) 14843 µg/g and 15415 µg/g (norm 70–1400 µg/g) respectively. No mutations of HFE gene (C282Y and H63D) were found. Liver biopsy showed heavy accumulation of hemosiderin in hepatocytes and reticuloendothelial cells. The structure of the liver tissue was not changed, only mild fibrosis in portal area was present in the older patient. Because of iron overload therapy with phlebotomy once monthly (400 ml) has been started in both patients. In peripheral blood films excess of Pappenheimer bodies was found.

Key words: CDA-II; Splenectomy; Iron overload; Pappenheimer bodies

Souhrn: U tří sourozenců ve věku 20, 18 a 5 let byla diagnostikována v r. 1974 kongenitální dyserytropoetická anémie (CDA-II) typu II (22). Jaterní biopsie provedená u dvou starších sourozenců prokázala siderózu jater. Anémie s hemolytickou komponentou a se zánikem erytrocytů ve slezině se částečně upravila po splenektomii. V obvodové krvi byl po splenektomii prokázán zvýšený počet erytrocytů s tzv. fenoménem dvojité membrány. U všech tří sourozenců vznikla cholecystolitiáza a choledocholitiáza s obstrukční žloutenkou u dvou z nich. U dvou sourozenců ve věku 49 a 34 let (třetí zahynul tragicky ve věku 40 let) se po 29 letech od stanovení diagnózy dostavily známky výrazného přetížení železem se saturací transferinu 98 %, s hladinami sérového feritinu 1450,4 µg/l a 1131,7 µg/l a s obsahem železa 14843 µg/g 15415 µg/g (norm. 70–1400 µg/g) v jaterní sušině. Mutace genu dědičné hemosiderózy C 282Y a H63D nebyly prokázány. Histologicky byla zjištěna těžká hemosideróza jater s uložením železa v jaterních buňkách a v siderofázích. Struktura jaterní tkáně nebyla změněna, pouze u staršího sourozence byla přítomna mírná fibróza v portální oblasti. Vzhledem k přetížení organismu železem byla u obou nemocných zahájena terapie krevními odběry jednou měsíčně 400 ml. V nátěru z obvodové krve byl velký počet Pappenheimerových tělísek. Vrozené dyserytropoetické anémie – congenital dyserythropoietic anemias (CDA) – představují skupinu vzácných dědičných poruch erytropoézy s neefektivní krvetvorbou jako hlavní příčinou anémie, charakteristickými morfologickými změnami erytroblastů a se sklonem k přetížení organismu železem. Označení CDA použil poprvé v roce 1966 Crookston et al. (9) pro případy později označené jako CDA-II a Wendt a Heimpel pro CDA později klasifikovanou jako CDA-I (39). Na podkladě morfologie erytroblastů a typu dědičnosti rozlišili Heimpel a Wendt v roce 1968 tři typy CDA označené jako CDA I-III (19) – označení, kterého se používá dosud. Kromě těchto tří typů ACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):29–33

byly později popsány další varianty, které nebylo možno zařadit do žádné ze tří uvedených skupin. Tyto případy byly označeny buď jako typ IV (3), nebo jako varianty CDA (5). V roce 1974 jsme diagnostikovali CDA-II u tří sourozenců, a měli tak možnost sledovat po 30 let průběh onemocnění, jeho komplikace a vznik přetížení železem.

Nemocní a průběh Diagnóza CDA-II byla stanovena u tří sourozenců KJ, KJi a KK ve věku 20, 18 a 5 let v roce 1974. Vstupní nález byl detailně publikován dříve (22). 29

Při vstupním vyšetření měli všichni tři zřetelnou hepatosplenomegalii. KJ (20 let) a KK (5 let) měli anamnesticky od narození mírný ikterus. U nemocného KJi (18 let) byla ve věku 3 let diagnostikována epilepsie, pro kterou byl léčen antiepileptiky. Při vstupním vyšetření byla u něho ve dřeni přítomna megaloblastická přestavba erytropoézy, která po podání kyseliny listové vymizela, ale přetrvával obraz charakteristický pro CDA-II. Hladina hemoglobinu po léčbě kyselinou listovou stoupla z 61 g/l na 94 g/l. Po dané úpravě krevního obrazu u tohoto nemocného měli všichni tři sourozenci mírnou normocytární anémii s hodnotami mezi 94–120 g/l (MCV 94–100 fl) a počtem retikulocytů 0,065, 0,020 a 0,060. U dvou starších sourozenců bylo prokázáno zkrácené přežívání erytrocytů se zánikem ve slezině. Urychlený odsun 59Fe z plazmy a snížená inkorporace železa svědčily pro neefektivní erytropoézu (22). Diagnóza CDA-II byla stanovena na podkladě: 1. Výrazného zmnožení červené řady v kostní dřeni s poměrem E:G 7,8:1; 8,6:1 a 3,8:1 s přítomností dvou a vícejaderných oxyfilních a polychromatofilních normoblastů.

2. Přítomnosti typického fenoménu dvojité membrány při vyšetření elektronovým mikroskopem v erytroblastech a některých erytrocytech. 3. Pozitivního výsledku Hamova testu s okyselenými normálními séry a negativním výsledkem při použití vlastních sér nemocných. 4. Zvýšené hemolýzy erytrocytů nemocných se dvěma protilátkami anti-I (22). Později byla u nemocných prokázána i rychlejší migrace pruhu 3 při vyšetření membrány erytrocytů elektroforézou na SCD-PAGE (sodium dodecyl sulphate – polyacrylamide gel electrophoresis) a snížení proteinu pruhu 3 na 70–80 % normy při denzitometrickém vyšetření (30). Biopsie jater provedená u dvou starších sourozenců při vstupním vyšetření prokázala výraznou siderózu jater s přítomností železa v hepatocytech a v Kupferových buňkách (22). Splenektomie Nález výrazné siderózy jater a průkaz zkráceného přežívání erytrocytů se zvýšeným zánikem ve slezině nás vedl

Tab. 1: Výsledek splenektomie u CDA-II. Nemocný KJ KJi KK

Splenektomie Věk 23 28 15

Přežívání ery 51Cr:T 1/2 (dny) před po 16,10 26 17 21 – 23

Hb g/l před 85 110 91

po 118 135 115

Bilirubin µmol/l před po 55 39 30 13 70 39

Tab. 2: Cholecystolitiáza, choledocholitiáza a cholecystektomie u CDA-II. Nemocný KJ

Rok, věk 1977 (23)

KJi KK

1984 (28) 1994/VIII (25)

Nález cholelitiáza choledocholitiáza obstrukční ikterus cholelitiáza choledocholitiáza obstrukční ikterus cholelitiáza choledocholitiáza obstrukční ikterus

1994/IX (25)

Zákrok cholecystektomie odstranění kamene cholecystektomie papilotomie extrakce kamene (17 x 9 mm) cholecystektomie odstranění kamene

Tab. 3: Parametry přetížení železem u nemocných KJ a KK s CDA-II. Parametr Fe (µmol/l) Fe VK ((µmol/l) Saturace (%) Feritin ((µg/l) Fe v jaterní sušině (µg/g) Mutace genu HFE C282Y H63D 30

11–26 50–75 20–45 30–350 70–1400

Nemocný (věk) KJ (49) 52,0 52,3 99 1450,35 14843

Nemocný (věk) KK (34) 46,6 47,1 99 1131,68 15415

wt/wt wt/wt

wt/wt wt/wt

wt/wt wt/wt

Normální hodnota

k rozhodnutí provést splenektomii, aby se snížil podíl hemolýzy na rozvoji hemosiderózy. Splenektomie byla provedena u nemocných ve věku 23, 28 a 15 let a vedla téměř k normalizaci doby přežívání erytrocytů, k vzestupu hemoglobinu v průměru o 20 g/l a k poklesu sérové hladiny bilirubinu (tab. 1). Histologické vyšetření slezin po splenektomii prokázalo u všech tří nemocných výraznou siderózu. Elektronmikroskopické vyšetření potvrdilo zánik erytrocytů ve slezině s průkazem makrofágů s fagocytovanými zbytky erytrocytů. V obvodové krvi se zvýšil počet erytrocytů s fenoménem dvojité membrány (23). CDA-II vede ke zvýšené tvorbě kamenů ve žlučníku. Cholecystolitiáza byla zjištěna u všech tří našich nemocných a u dvou došlo k choledocholitiáze s obstrukčním ikterem. U nemocného KK byla pro choledocholitiázu provedena nejdříve papilotomie s extrakcí kamene. V zápětí, dříve než mohla být provedena cholecystektomie, se choledocholitiáza opakovala a kámen byl odstraněn současně s cholecystektomií. Cholecystektomie byla provedena u nemocných ve věku 23, 28 a 25 let (tab. 2). Přetížení organismu železem Sideróza jater byla u dvou starších sourozenců zjištěna již při vstupním vyšetření. Při sledování indikátorů železa bylo při posledním vyšetření zjištěno výrazné přetížení u dvou žijících sourozenců (tab. 3). (Třetí sourozenec KJ tragicky zahynul.) Saturace transferinu dosáhla u obou nemocných 99 %, hladina sérového feritinu 1450,4 µg/l a 1131,7 µg/l. Za účelem stanovení obsahu železa v jaterní sušině byla provedena jaterní biopsie s nálezem výrazně zvýšené hodnoty u obou sourozenců: 14843 µg/g a 15415 µg/g (norm. 70–1400 µg/g). Mutace genu dědičné hemochromatózy HFE nebyly zjištěny: C282Y wt/wt, H63D wt/wt. Další vyšetření KJ: Hb 121 g/l, MCV 101 fl, RDW 20,7 %, Rtc 0,014, ALT 0,92 µkat/l, AST 0,53 µkat/l, ALP 1,53 µkat/l, bilirubin 37 µmol/l, glykemie 5,6 mmol/l. KK: HB 126 g/l, MCV 99 fl, RDW 17,3 %, Rtc 0,016, ALT 0,98 µkat/l, AST 0,67 µkat/l, ALP 1,28 µkat/l, bilirubin 51 µmol/l, glykemie 5,4 mmol/l. Vzhledem k přetížení organismu železem a jen mírné anémii byla zahájena terapie krevními odběry. Histologickým vyšetřením vzorků jaterní tkáně byla zjištěna těžká hemosideróza jater postihující celý lalůček s uložením hemosiderinu v hepatocytech v perikranalikulární oblasti. Výrazná sideróza byla přítomna též ve vazivu portálních polí. Známky přestavby jaterního parenchymu nebyly nalezeny. Ve vzorku jaterní tkáně od KJ byla zjištěna mírná fibróza v portální oblasti, u KK byla retikulinová kostra jemná (obr. 1). V nátěrech z obvodové krve byl prokázán u obou nemocných vysoký počet Pappenheimerových tělísek (21).

Obr. 1: Perikanalikulární nakupení železa v hepatocytech u nemocného KJ (Pearlsova reakce).

Diskuse CDA-II je nejčastějším typem CDA s autosomálně recesivní dědičností a s počtem 205 případů v 160 rodinách (18). Největší počet rodin s CDA-II byl publikován z jižní Itálie (25). U nás o CDA-II referovali Chrobák et al. (22,23), Indrák et al. (24) a Kallo (31). CDA-II se vyznačuje výrazným zmnožením erytropoézy s poměrem E: G 3–10: 1. Charakteristickým znakem je přítomnost dvou až mnohojaderných oxyfilních a polychromatofilních erytroblastů, na které připadá 10–40 % ze všech erytroblastů se stejným obsahem CDA obou jader (33). Někdy se najdou buňky fagocytujícího retikula připomínající buňky Gaucherovy, s jehlicovitými inkluzemi tvořenými glykoproteiny z rozpadlých buněk červené řady (37). Někdy lze prokázat souvislost této struktury s cisternami uloženými kolem jádra (40). Fenomén dvojité membrány je přítomen u části erytroblastů a asi v 1–2 % erytrocytů. Vedle morfologie erytroblastů se CDA-II odlišuje od typu I a III i sérologickými vlastnostmi. Erytrocyty nemocného obsahují tzv. HEMPAS antigen, jehož přesná povaha nebyla dosud zjištěna. Proti tomuto antigenu je ve 40–60 % normálních sér přítomna přirozená protilátka chladového typu IgM (antiHEMPAS), která podmiňuje pozitivitu Hamova testu s normálním okyseleným sérem, a která není přítomna v séru nemocného (8). Odtud akronym HEMPAS, tj. Hereditary Erythroblastic Multinuclearity with Positive Acidified Serum test (8). Na rozdíl od PNH je Hartmanův test, tj. lýza krvinek v roztoku izotonické sacharózy u CDA-II, negativní. Další méně specifickou vlastností krvinek CDA-II je jejich vysoká aglutinabilita protilátkou anti–i (8) a zvýšená lýza protilátkou anti–I (22,32). V patogenezi CDA-II se podílí abnormální glykosylace bílkovin membrán červených krvinek. Při použití SDS–PAGE elekroforézy (sodium dodecyl sulphate – poly31

acrylamid gel electrophoresis) byla zjištěna abnormalita pruhu 3, který byl tenčí a putoval rychleji (2,34). Tato anomálie byla stanovena i u našich nemocných se snížením proteinu pruhu 3 na 70–80 % (30). Prokázána byla i abnormalita pruhu 4.5 (34). Fukada et al. zjistil deficit enzymů N–acetylglukosaminyltransferázy II (11), alfa-manosidázy II (13) a membránové galaktosyltransferázy (12) u některých nemocných. U dalších však tento deficit prokázán nebyl, takže se dnes tento nález pokládá za sekundární projev porušené glykosylace bílkovin membrány erytrocytů, nikoliv za její příčinu. Při pátrání po genetickém podkladu CDA-II byla u rodin z jižní Itálie s CDA-II prokázána asociace s lokusem genu na chromozomu 20 (q.11.2) (26), avšak bez vztahu k výše uvedeným enzymatickým poruchám. U jiných nemocných včetně našich (30) dosud žádná chromozomální změna zjištěna nebyla. Tíže anémie u CDA-II je většinou mírná. Případy s výraznou anémií vyžadující i v dospělosti opakované krevní převody jsou vzácné. Ojediněle byl z výraznější anémie obviněn současný nedostatek G6PD (14,38). Splenomegalie, hyperbilirubinemie, cholecystolitiáza a zvýšené zatížení organismu železem jsou důsledkem neefektivní erytropoézy. Do určité míry se může podílet i zvýšený zánik erytrocytů v obvodové krvi. Splenomegalie patří k obrazu CDA-II a byla přítomna při vstupním vyšetření u všech tří našich nemocných a v dalším průběhu se u všech zřetelně zvětšovala. Nepřítomnost splenomegalie u dospělého jedince by měla vždy vést k pochybnosti o správnosti diagnózy. Izzo et al. (28) prokázali sníženou deformabilitu erytrocytů u nemocných s CDA-II, kterou vysvětlují změnami ve struktuře glykoproteinů v důsledku neúplné glykosylace membrány erytroblastů a erytrocytů. Splenektomie tu má podobnou roli jako u dědičné sférocytózy. Tomu by odpovídalo i pozorování Chrobáka et al. (23) o zvýšeném počtu erytrocytů s fenoménem dvojité membrány po splenektomii (23). Hlavním problémem je u nemocných s CDA-II nebezpečí z přetížení železem, přítomné hlavně v dospělosti (17). Příčinou je neefektivní erytropoéza, menším dílem se může podílet hemolýza krvinek v obvodové krvi a vzácně krevní převody u nemocných s těžkou anémií vyžadující opakované krevní převody (27). Nutno však vyloučit případné další příčiny, které vedou k přetížení organismu železem. Jde především o dědičnou hemochromázu vzhledem k její poměrně vysoké prevalenci v naší populaci (41). Koincidence CDA-II s hereditární hemochromatózou s homozygotní mutací genu HFE C282Y byla popsána (10,35). U našich nemocných mutace genu HFE C282Y a H63D nebyly zjištěny. U CDA-II se přetížení železem hodnocené podle hladiny feritinu dostavuje zpravidla po dvacátém roce (18). U našich dvou starších sourozenců byla sideróza jater nevyžadující dosud léčbu zjištěna již ve 20 a 18 letech. Přetížení železem není závislé na tíži anémie a v ojedinělých případech bylo diagnostikováno dříve, než byla stanovena diagnóza CDA-II (4,15,16).

32

Nadměrné železo může být skladováno téměř ve všech tkáních, hlavně však ve dvou typech buněk: v retikuloendoteliálních buňkách jater, sleziny a kostní dřeně a v parenchymatózních buňkách představovaných hepatocyty, myokardem a buňkami endokrinních orgánů pankreatu, hypofýzy, štítné žlázy a příštítných tělísek. K hromadění železa v retikuloendoteliálních buňkách vedou hlavně krevní převody. Železo v retikuloendoteliálních buňkách je snadno mobilizovatelné a je pokládáno za méně škodlivé (29). Přetížení organismu železem způsobené zvýšenou resorpcí železa, jak je tomu u dědičné hemochromatózy, vede převážně k sideróze parenchymatózních orgánů, k fibróze a cirhóze jater, k diabetu, artritidě, hypotyrevidismu a k hypoparatyrevidismu. Hlavní nebezpečí hrozí z poškození myokardu, které se dostavuje při hladině feritinu nad 2500 µg/l a je jednou z nejčastějších příčin smrti buď na srdeční selhání, nebo na arytmii srdeční (36). U našich nemocných jsme až na počínající fibrózu jater u staršího sourozence žádné klinicky manifestní orgánové postižení nezjistili. Zlatým standardem pro zhodnocení zásob železa v organismu je jaterní biopsie. Biopsie umožňuje určit biochemicky koncentraci železa v jaterní sušině a navíc i rozložení železa v hepatocytech a retikuloendoteliálních buňkách i vyjádřit se ke stupni fibrózy, která má hlavní prognostický význam. U dědičné hemochromatózy umožňuje i vypočtení jaterního indexu železa, který je podílem z koncentrace železa v µmol/g sušiny a věku nemocného. Hodnota > 1,9 se pokládá za průkaznou pro přetížení organismu železem při dědičné hemochromatóze. Jaterní biopsie je invazivní vyšetření, které je pro nemocného zatěžující, může mít komplikace, nedá se často opakovat, a má proto malý význam pro dlouhodobé monitorování progrese onemocnění a hodnocení terapeutických výsledků. K tomuto účelu se hlavně používá sérové hladiny feritinu (36). Za indikaci k zahájení terapie se u CDA-II podobně jako u thalassaemia maior pokládá hladina nad 1000 µg/l. U talasemie lze většině komplikací zabránit, pokud se podaří hladinu železa snížit a udržet pod 1500 µg/l (36). Byly navrženy i jiné metody neinvazivního stanovení železa v játrech jako magnetická rezonance, počítačová tomografie a stanovení magnetické susceptibility jater, která je nejpřesnější metodou pro neinvazivní měření akumulace železa v organismu (6,7), u nás se však dosud neprovádí. Ve srovnání s ostatními sloučeninami běžně zastoupenými v lidském organismu vykazuje hemosiderin a feritin neobyčejně silnou magnetickou susceptibilitu, která je přímo úměrná koncentraci atomů železa ve zkoumané tkáni. Specializované zařízení, které sestává z povrchové sondy přikládané na tělo vyšetřované osoby a které obsahuje kromě zdroje magnetického pole i detektor intenzity magnetického pole, umožňuje kvantifikovat koncentraci železa neinvazivně a relativně velmi přesně. S terapií přetížení železem u CDA-II nejsou dosud velké zkušenosti. S obdobou léčby thalassaemia maior byl použit disferioxamin v subkutánní infuzi po 8–12 hod. 5–7x týdně

s dávkováním pomocí přenosné pumpy. Zajímavá je zkušenost Hofmanna et al. (20), který použil venepunkce u nemocného s CDA-II a anémií 70 g/l. Při odběrech postupně zvyšoval velikost odběrů od 100 ml až na 400 ml každé 4 týdny po 6 měsíců. Hladina feritinu poklesla z hodnoty 1400 µg/l na 350 µg/l. Hladina hemoglobinu překvapivě stoupla na 90–100 g/l. Vzhledem k tomu, že naši nemocní měli hladinu hemoglobinu jen lehce pod dolní hranicí normy (121 g/l a 136 g/l), začali jsme rovněž s odběry krve 300–400 ml jednou měsíčně. Dosavadní výsledky této terapie jsou slibné a budou předmětem jiného sdělení. Zcela ojediněle byla u těžké formy CDA-II použita i transplantace dřeně (27). V nátěrech periferní krve byl prokázán u obou nemocných vysoký počet Pappenheimerových tělísek (21).

Literatura 1. Allaisio N, Texier P, Denoroy L at al. The cisternae decorating the red blood cell membrane in congenital dyserythropoietic anemia (type II) originate from endoplasmic reticulum. Blood 1996;87:4433–9. 2. Anselstetter V, Horstmann K, Heimpel H. Congenital dyserythropoietic anaemia, type I and II: Aberant pattern of erythrocyte membrane proteins in CDA II, as revealed by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis. Br J Haematol 1977;35:209–15. 3. Benjamin JT, Rose, WF, Dalldorf FG et al. Congenital dyserythropoietic anemia – type IV. J Pediatr 1975;87:210–6. 4. Bird AR, Jacobs P, Moores P. Congenital dyserythropoietic anaemia (type II) presenting with haemosiderosis. Acta Haematol (Basel) 1987;78:33–6. 5. Boogaerts MA, Verwilghen RL. Variants of congenital dyserythropoietic anaemia: An update. Haematologica 1982;15:211–19. 6. Brittenham GM, Farreli DF, Harris JW. Magnetic-susceptibility measurement of human iron stores. N Engl J Med 1982;307:1671–5. 7. Brittenham GM, Shelt S, Allen CHJ. Noninvasive methods for quantitative assessment of transferrional iron overload in sickle cell disease. Semin Hematol 2001;38:37–56. 8. Crookston JH, Crookston MC, Burnie KL et al. Hereditary erythroblastic multinuclearity associated with a positive acidified-serum test: A type of congenital dyserythropoietic anemia. Br J Haematol 1969;17:11–26. 9. Crookston JH, Shalman L, Wightman KJR et al. Congenital dyserythropoietic anemia. XIth Congress Internat. Soc. Hematol., Sydney, 1966:18 (Abstract). 10. Fargion S, Valenti L, Fracanzani AL et al. Hereditary hemochromatosis in a patient with congenital dyserythropoietic anemia. Blood 2000;96:3653–5. 11. Fucuda MN, Dell A, Scartezzzini P. Primary defect of congenital dyserythropoietic anemia type II. Failure of glycosylation of erythrocyte lactosaminoglycan proteins caused by lowered N-acetylglucosaminyltransferase II. J Biol Chem 1987;2627195–206. 12. Fukuda MN, Masri KA, Dell A et al. Defective glycosylation of erythrocyte membrane genes-conjugates in a variant of congenital dyserythropoietic anemia type II: association of low level of membrane-bound form of galactosyltransferase. Blood 1989;73:1331–9. 13. Fukuda MN, Masri KA, Dell A et al. Incomplete synthesis of N-glycans in congenital dyserythropoietic anaemia type II caused by a defect in the gene encoding alpha-mannosidase II. Proc Natl Acad Sci USA 1990;87:7443–7. 14. Gangarossa S, Romano V, Miraglia del Giudice E. Congenital dyserythropoietic anemia type II associated with G6PD Seattle in a Sicilian child. Acta Haematol 1995;93:36–9. 15. Greiner TC, Burns CP, Dick FR et al. Congenital dyserythropoietic anemia type II diagnosed in a 69 year-old patient with iron overload. Am J Clin Pathol 1992;98:522–5. 16. Halpern Z, Rahmani R, Levo Y. Severe hemochromatosis: the predominant clinical manifestation of congenital dyserythropoietic anemia type 2. Acta Haematol (Basel) 1985;74:178–80. 17. Halpern Z, Rahmani, R, Levo Y. Severe hemochromatosis: the predominant clinical manifestation of congenital dyserythropoietic anemia type 2. Acta Haematol 1988;74:178–80.

18. Heimpel H, Anselstetter V, Chrobák L et al. Congenital dyserythropoietic anemia type II: epidemiology, clinical appearance, and prognosis based on long-term observation. Blood 2003;102:4576–81. 19. Heimpel H, Wendt F. Congenital dyserythropoietic anemia with karyorrhexis and multinuclearity of erythroblasts. Helv Med Acta 1968;34:103–15. 20. Hofmann WK, Kaltwasser JP, Hoelzer D et al. Successful treatment of iron overload by phlebotomies in a patient with severe congenital dyserythropoietic anemia type II (letter). Blood 1997;89:3068–9. 21. Chrobák L, Matysová J. Excess of Pappenheimer bodies (siderocytes) in two splenectomized siblings with congenital dyserythropoietic anemia – type II (CDA-II) and iron overload. Acta Medica (Hradec Králové) 2004;47:in press. 22. Chrobák L, Radochová D, Smetana K et al. Congenital dyserythropoietic anaemia, type II (HEMPAS) in three siblings. Folia Haematol (Leipzig) 1980;107:628–40. 23. Chrobák L, Špaček J. Příznivý vliv splenektomie na anémii u tří sourozenců s kongenitální dyserytropoetickou anémií – typ II (HEMPAS) (ultrastrukturální změny erytrocytů po splenektomii). Vnitř Lék 1997;43:635–8. 24. Indrák K, Heřman M, Dušek J et al. Vrozená dyserytropoetická anémie typu II (HEMPAS) komplikovaná mimodřeňovou krvetvorbou v zadním mediastinu. Vnitř Lék 1995;41:704–9. 25. Iolascon A, Delaunay J, Wickramasinghe SN. Natural history of congenital dyserythropoietic anemia type II. Blood 2001;98:1258–60. 26. Iolascon A, Miraglia del Giudice E, Perrota S et al. Exclusion of three candidate genes as determinants of congenital dyserythropoietic anemia type II (CDA-II). Blood 1997;90:4197–200. 27. Iolascon A, Sabato V, De Mattia D et al. Bone marrow transplantation in a case of severe type II congenital dyserythropoietic anaemia (CDA II). Bone Marrow Transplant 2001;27:213–5. 28. Izzo P, Spagnuolo A, Mamicone A et al. Reduced deformability of erythrocytes as feature of congenital dyserythropoietic anaemia type II (HEMPAS). Clin Hemorheol Microcirc 1999;21:425–30. 29. Jacobs A. Iron overload-clinical and pathologic aspects. Semin Hematol 1977; 14:89–113. 30. Jarolím P, Brabec V, Chrobák L et al. Decreased band 3 content, sulfate flux, and band 3 fractional mobility in congentital dyserythropoietic anemia. Blood 1994;6(Suppl 1):(Abstract 13). 31. Kallo J. Kongenitálna dyserythropoetická anémia. Vnitř Lék 1991;37:172–7. 32. Lewis SM, Drammaticos P, Dacie JV. Lysis by anti-I in dyserythropoietic anaemias: Role of increased uptake of antibody. Br J Haemat 1970;18:465–74. 33. Quisser W, Spiertz E, Jost E et al. Proliferation disturbances of erythroblasts in congenital dyserythropoietic anemia type I and II. Acta Haematol 1971;45: 65–76. 34. Scartezzini P, Forni GL, Baldi M et al. Decreased glycosylation of band 3 and band 4.5 glycoproteins of erythrocyte membrane in congenital dyserythropoietic anaemia type II. Br J Haematol 1982;51:569–76. 35. Tamura H, Matsumoto G, Hakura Y et al. A case of congenital dyserythropoietic anemia type II associated with hemochromatosis. Int Med 1994;31:380–4. 36. Telfer PT, Prestcott E, Holden S et al. Hepatic iron concentration with long-term monitoring of serum ferritin to predict complications of iron overload in thalassaemia major. Br J Haematol 2000;110:971–7. 37. Van Dorpe A, Broeckaert Van Orshoven A, Desmet V et al. Gaucher-like cells and congenital dyserythropoietic anaemia, type II (HEMPAS). Br J Haemat 1973;25:165–70. 38. Ventura A, Panizon F, Seranzo MR et al. Congenital dyserythropoietic anemia type II associated with a new type of G6PD deficiency (G6PD Gabrovizza). Acta Haematol 1984;71:227–34. 39. Wendt F, Heimpel H. Kongenitale dyserythropoietische Anämie bei einem eineirigen Zwillingspaar. Med Klein 1967;62:172–7. 40. Wong KY, Hug S, Lampkin BC. Congenital dyserythropoietic anaemia type II: Ultrastructural and radioautographic studies of blood and bone marrow. Blood 1972;39:23–30. 41. Žďárský E, Horák J, Stříteský J et al. Hemochromatóza. Stanovení frekvence C282Y mutace pro populaci České republiky. Čas Lék čes 1999;138:497–9.

Prof. MUDr. Ladislav Chrobák, CSc., Fakultní nemocnice v Hradci Králové, II. interní klinika, Oddělení klinické hematologie, Sokolská 581, 500 05 Hradec Králové. e-mail: [email protected]

33

34

EXPOZICE DIIZOKYANÁTŮM JAKO PŘÍČINA PROFESIONÁLNÍHO ASTMATU Karin Boušová1, Irena Krčmová2 Fakultní nemocnice v Hradci Králové: Klinika nemocí z povolání1, Ústav klinické imunologie a alergologie2

Summary: Diisocyanate exposure as a cause of occupational asthma. The authors present a summary of current knowledge on asthma caused by diisocyanates in workers under occupational exposure and introduce basic characteristics of these chemicals widely used in industry. Although they represent one of the main cause of occupational bronchial asthma (AB) in developed industrial countries, the number of reported asthma caused by diisocyanates is still relatively low in the Czech Republic – it represents less than ten percents of all reported occupational asthma. One of the possible reasons is demanding diagnostics and assessment of occupational impact of chemical noxae with combined effect mechanism characteristic of low-molecular diisocyanates. Studies concerned with presented topics support the concept that AB caused by diisocyanates shows clinical features of both atopic and nonatopic asthma. AB caused by DI is presented by mixed type of the TH1/TH2 response, influx and regulatory role of CD4+ and CD8+ T lymphocytes. Mixed immunopathological mechanism and toxic effect are combined. For the present, evaluation of elimination and reexposure tests appear as the most valuable of available diagnostic methods, respectively simulated reexposure test in a health care facility and assesment of serum IgG or IgE antibodies against diisocyanates can be used. Data on occurrence of the disease in the Czech Republic and detailed information on the sample of patients with respiratory allergic disease caused by diisocyanates reported by the Clinic of Occupational Diseases of the Faculty Hospital in Hradec Králové in 1994–2003 are presented. The disease was caused by evaporation of diisocyanates released during the production of polyurethanes and evaporation of adhesives containing toluendiisocyanate (TDI). In most cases, there were milder forms of asthma with significant improvement or elimination of difficulties occuring after occupational exposure was interrupted. Knowledge of the pathogenesis of AB caused by diisocyanates should accelerate the developement of diagnostic tests and consequent treatment intervention, as early determination of diagnosis and interruption of occupational exposure are essential for following prognosis of disease.

Key words: Occupational bronchial asthma; Diisocyanates; Polyurethanes; Asthma caused by diisocyanates

Souhrn: Autorky předkládají přehled současných poznatků o astmatu z diizokyanátů u profesionálně exponovaných pracovníků a uvádějí základní charakteristiku těchto průmyslově široce využívaných chemikálií. Přestože ve vyspělých průmyslových zemích diizokyanáty (dále DI) představují jednu z nejčastějších příčin profesního astmatu, je počet hlášených onemocnění astmatem z DI v České republice dosud relativně nízký – reprezentuje jednotky procent z celkově hlášeného počtu profesních astmat. Jedním z možných důvodů je diagnostická náročnost při posuzování profesionálního vlivu chemických škodlivin s kombinovaným mechanismem účinku, charakteristickým pro nízkomolekulární diizokyanáty. Studie zaměřené na otázky etiopatogeneze podporují koncept té představy, že bronchiální astma (dále AB) způsobené DI má rysy jak atopického, tak neatopického AB. Imunologicky je AB způsobené diizokyanáty prezentováno smíšeným typem TH1/TH2 odpovědi, s influxem a regulační úlohou jak CD4+, tak CD8+ T lymfocytů. Smíšené imunopatologické mechanismy se v patogenezi kombinují s účinky toxickými. Z dostupných diagnostických metod se zatím jako nejpřínosnější jeví zhodnocení eliminačního a reexpozičního testu, případně provedení simulovaného reexpozičního testu ve zdravotnickém zařízení, a stanovení sérových protilátek IgG, resp. i IgE, proti diizokyanátům. Jsou předloženy údaje o výskytu onemocnění v České republice a podrobnější informace o souboru 9 nemocných, jimž bylo prostřednictvím Kliniky nemocí z povolání FN v Hradci Králové ohlášeno respirační alergické onemocnění vyvolané účinkem diizokyanátů za období let 1994–2003. Vyvolávající příčinou byly výpary diizokyanátů uvolňující se při výrobě polyuretanů a výpary lepidel obsahujících toluendiizokyanát (TDI). S jedinou výjimkou se jednalo o lehčí formy astmatu, u nichž došlo k výraznému zlepšení či ústupu obtíží po přerušení pracovní expozice. Poznání patogeneze AB způsobeného diizokyanáty by mělo urychlit vývoj diagnostických testů a následnou léčebnou intervenci, neboť přerušení pracovní expozice při včasném stanovení diagnózy je podstatné pro další prognózu onemocnění.

ACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):35–40

35

Úvod Incidence i prevalence profesionálního bronchiálního astmatu (dále AB) celosvětově stoupají; od 90. let minulého století je astma nejčastějším profesionálním respiračním onemocněním. Obecně se uvádí, že 5–15 % všech případů astmatu vzniká v souvislosti s vazbou na škodliviny z pracovního prostředí. Profesionální astma je kromě zdravotního hlediska závažné také proto, že většinou vede ke ztrátě zaměstnání a výdělku. Průběžně doplňovaný seznam profesních nox, který lze nalézt na webové stránce www.asmanet.com, uvádí v současné době 361 položek. Vedle vysokomolekulárních alergenů rostlinného a živočišného původu, působících jako kompletní antigeny, se v roli vyvolávající příčiny profesního astmatu setkáváme stále častěji s nízkomolekulárními chemickými sloučeninami, působícími většinou jako hapteny (8). Významnou nízkomolekulární škodlivinou jsou diizokyanáty (dále DI), které představují jednu z nejčastějších příčin profesionálního AB ve vyspělých průmyslových zemích. Jde o vysoce reaktivní alifatické a aromatické sloučeniny s charakteristickou skupinou N=C=O (10). Chemická reaktivita těchto látek se odráží v jejich toxicitě (11). Problém diizokyanátů souvisí s výrobou polyuretanů, které se průmyslově využívají od 30. let 20. století. K uvolňování DI do ovzduší na pracovišti dochází při výrobě polyuretanové pěny a pryže, elastomerů, barev, adheziv apod. (5,12). Lineární polyuretany jsou používány jako vstřikovací a rychlolisovací hmoty, lepidla a laky, polyuretanové pěny se využívají v nábytkářském a automobilovém průmyslu, v elektroprůmyslu, oděvnictví a chladírenství (6,11). Je třeba upozornit, že škodlivé účinky polyuretanů jsou vesměs vázány na jejich zpracování za vysoké teploty (250 °C a vyšší), při níž polyizokyanáty reagují s polyoly a dochází

Obr. 1: Chemická struktura diizokyanátů. 36

k uvolňování diizokyanátů. Vytvrzené chladné polyuretanové výrobky zdraví nepoškozují, vytvrzená polyuretanová pěna nedráždí kůži a nesenzibilizuje (10). V průmyslové výrobě se setkáváme se třemi základními formami diizokyanátů: tolu(yl)endiizokyanát (TDI), difenylmetandiizokyanát (MDI) a hexametyléndiizokyanát (HDI). Ačkoli v průmyslově nejvyspělejších zemích jsou diizokyanáty jednou z nejčastějších příčin profesního astmatu (3,25,27), v České republice jsou dosavadní zkušenosti s tímto typem onemocnění relativně malé. Průmyslová výroba, v níž se diizokyanáty vyskytují, se však v posledních desetiletích rozšířila rovněž u nás. Uvádí se, že celosvětová prevalence astmatu z diizokyanátů (dále ABDI) činí 5–15 % všech osob profesionálně exponovaných těmto škodlivinám (1,22,28). Stejný podíl, 5–15 %, tvoří astma z diizokyanátů v počtu všech hlášených profesních astmat.

Imunopatologické mechanismy u ABDI Zánět dýchacích cest je u ABDI hlavní charakteristikou onemocnění, stejně jako u atopického typu AB s vazbou na běžné aeroalergeny. Nárůst eozinofilů, aktivace T lymfocytů (zejména CD4+) se zvýšením interleukinů 4 a 5 i proliferace lymfocytů při stimulaci DI-konjugáty s produkcí interleukinů 4 a 5 svědčí pro imunitní odpověď charakteru TH2 odpovědi (26). Na druhé straně se však ABDI odlišuje některými charakteristikami od AB atopického typu – častá absence dalších alergických příznaků, absence specifických protilátek IgE proti sérovému DI-konjugátu u převahy pracovníků s potvrzeným AB. Studie zaměřené na otázky etiopatogeneze ABDI podporují koncept té představy, že AB způsobené diizokyanáty je prezentováno smíšeným typem TH1/TH2 odpovědi, s influxem a regulační úlohou jak CD4+, tak CD8+ T lymfocytů (28). Z genetického hlediska u pacientů s diagnostikovanou chorobou byla prokázána zvýšená frekvence alel DQA1*0104 a DQB1*0503 na rozdíl od exponovaných jedinců bez příznaků, kde naopak byla zjištěna zvýšená frekvence alel DQA1*0101 a DQB1*0501 (24).

Obr. 2: Hypotetický model imunopatogeneze AB způsobeného diizokyanáty.

Diagnostický postup u ABDI Diagnostický postup je v zásadě shodný s postupem u astmatu z ostatních profesních příčin. Je však nutné brát v úvahu některé imunopatologické zvláštnosti ABDI, kterými se liší od alergických onemocnění spojených s časnou přecitlivělostí atopického typu. Ze sérologických vyšetření má význam především stanovení specifických protilátek IgG, jejichž pozitivita koreluje s pozitivitou specifického bronchoprovokačního testu podle většiny autorů podstatně lépe než v případě specifických protilátek IgE (3,8,24,28). Důraz je kladen především na pracovní anamnézu, kterou upřesňuje kvalifikovaný posudek hygienika práce s výčtem jednotlivých škodlivin, uvedením způsobu a míry expozice a s údajem o naměřených koncentracích v pracovním ovzduší. Pro omezené diagnostické možnosti při absenci jednoduchého a jednoznačného testu je v posuzování profesionality důležité provedení reexpozičního testu návratem nemocného do původního pracovního prostředí po předchozí eliminaci. Je sledován klinický stav nemocného a porovnávány funkční plicní změny během série spirometrických měření, prováděných před začátkem pracovní směny, v jejím průběhu a po skončení směny. Slibnou možností pro diagnostiku profesionality AB u osob exponovaných diizokyanátům je vyšetření indukovaného sputa se sledováním buněčných a humorálních změn v průběhu působení dané škodliviny na pracovníka a po jeho vyloučení z expozice. Výjimečně lze realizovat specifický bronchoprovokační test (resp. simulovaný reexpoziční test) v laboratorních podmínkách ve zdravotnickém zařízení – u našeho souboru nemocných bylo v zásadě možné toto vyšetření provést u pracovníků, kde vlastní škodlivinou bylo používané rychletuhnoucí lepidlo s obsahem diizokyanátů. U ABDI se setkáváme s různým typem odpovědi: při okamžité reakci s nástupem projevů bronchiální obstrukce do 30 minut po inhalaci DI a jejich odezněním do 1–3 hodin je souvislost expozice a rozvoje astmatických obtíží zřetelná. Tzv. časná opožděná reakce nastupuje do 1–2 hodin po expozici. Diagnostice mohou unikat relativně časté izolované reakce pozdní přecitlivělosti s rozvojem bronchiální obstrukce do 6 a více hodin po kontaktu s DI. Délka latentního období při expozici diizokyanátům do vzniku prvních obtíží je v porovnání s vysokomolekulárními látkami obecně kratší.

Vlastní pozorování Při sledování současné situace v České republice zjišťujeme, že jsou ročně hlášeny zatím pouze ojedinělé případy astmatu z diizokyanátů. Prostřednictvím našeho pracoviště bylo v letech 1994 až 2003 ohlášeno 9 respiračních alergických onemocnění z diizokyanátů a jedno tzv. ohrožení profesním bronchiálním astmatem.

Pokud jde o zastoupení nemocných podle pohlaví, je zjištěný poměr počtu žen k mužům 2:1 v našich podmínkách pro profesionální astma typický. Je dán vyšší zaměstnaností žen ve výrobních odvětvích s nejčastějším výskytem obvyklých profesních alergenů. Průměrný věk, kdy došlo ke vzniku onemocnění, činil 46 let (27–61), shodně s astmatem z ostatních příčin. Samotný věk však nemá vliv na vznik ani na další prognózu onemocnění. Z hlediska diagnózy šlo u 5 nemocných o samostatné astma, u dvou o astma ve spojení s alergickou rinitidou a dvě pacientky byly postiženy pouze rinitidou (montážní dělnice používající lepidlo s diizokyanáty). Převažující profesí v souboru byl dělník při výrobě plastů, plastikář, lisař (celkem 6 pracovníků). Zbytek nemocných tvořili elektromechanik a montážní dělnice, kteří byli vystaveni výparům lepidel s diizokyanáty. Vlastní vyvolávající příčinou bylo u 5 nemocných lepidlo s obsahem diizokyanátů (TDI), u ostatních čtyř šlo o výpary uvolňující se při výrobě polyuretanů. Výše uvedené ohrožení profesionálním ABDI bylo ohlášeno u dělnice při výrobě autodílů, exponované výparům přípravku s obsahem difenylmetandiizokyanátu (= 4,4–metyléndifenyldiizokyanátu). Průměrná doba expozice do vzniku prvních příznaků byla 6 měsíců (1 týden – 24 měsíců), přičemž délka expozice nejčastěji činila 1 měsíc (u 4 nemocných). Pokud jde o předchozí alergická onemocnění v osobní anamnéze, uvedly je celkem 3 osoby: u dvou nemocných šlo o projevy polinózy v mládí, jejíž projevy později ustoupily, nevyžadovaly dispenzarizaci ani léčbu. Jedna nemocná zmínila ojedinělou urtikariální reakci po požití ovoce. U další nemocné, která neuvedla žádné alergické projevy v minulosti, byla jako u jediné z posuzovaných osob zjištěna vyšší hladina sérových nespecifických protilátek IgE (353 UI/ml). Kouření cigaret uvedla více než polovina pacientů (5/9). U všech osob byla diagnóza profesionálního onemocnění stanovena na základě anamnézy, posouzení údajů ze zdravotnické dokumentace a na základě pozitivity reexpozičního a eliminačního testu nebo specifického provokačního testu. Laboratorní stanovení hodnot specifických IgE a IgG v době šetření profesionality onemocnění nebylo dostupné.

Diskuse Je jisté, že výskyt astmatu z diizokyanátů v pracovním prostředí průmyslové výroby je problém závažný. Od 30. let 20. století trvale roste jejich výroba a využití, s čímž je spojen nárůst expozice pracovníků (23). Účinky DI na zdraví člověka jsou dány jejich výraznou agresivitou a toxicitou. Ačkoli ABDI má některé společné charakteristiky s atopickým typem astmatu, předpokládá se, že v patogenezi AB způsobeného diizokyanáty se uplatňují i jiné imunopatologické mechanismy, související s reaktivním charakterem těchto chemikálií. Nelze vyloučit, že respirační obtíže mohou způsobovat také další látky použí37

vané ve výrobním procesu (např. emulgátory, freony, aminy sloužící jako katalyzátory) (11). Prevalence ABDI v naší republice se pohybuje zhruba v rozmezí 5–9 % (4). Toto číslo odpovídá dolní polovině pásma uváděného celosvětově (5–15 %). Pokud jde o absolutní počty onemocnění v posledním období, bylo v roce 2001 celostátně hlášeno 5 nových případů profesionálního ABDI (z celkových 82 onemocnění) a v roce 2002 4 případy (z celkových 98 onemocnění). V roce 2003 nebyl v České republice zjištěn žádný nový případ ABDI, ale bylo ohlášeno jedno onemocnění exogenní alergickou alveolitidou z diizokyanátů (29). Britská studie zpracovávající údaje z let 1989–1996 hovoří o 17% výskytu ABDI z celkového počtu hlášených profesních astmat (12). Moscato a spolupracovníci na základě posouzení souboru 197 pracovníků se zjištěným profesionálním astmatem v Itálii v letech 1992–1997 nalezli DI jako příčinu dokonce u 41 % nemocných. (14). Společným charakteristickým znakem ABDI je v porovnání s astmatem z jiných profesionálních příčin výrazně kratší délka latentního období, tedy doba expozice do vzniku prvních příznaků. Typická je latence několika měsíců, resp. týdnů či dokonce dní, a spíše výjimečná je doba 1–2 roky (12,13). Merdith konstatoval, že u 41 % jím sledovaného souboru osob s profesním ABDI se příznaky objevily do 1 roku od začátku pracovní expozice, a u 33 % dokonce do 3 měsíců (12). Tarlo (23) zjistila, že u ABDI je doba latence v průměru o 2 roky kratší než u jiných nox (5,9 roku oproti 7,9 roku). Orriols a spolupracovníci nalezli průměrnou dobu latence 16 měsíců (15). Podle našich zkušeností je doba expozice do vzniku prvních příznaků ještě kratší, a to v průměru 6 měsíců, maximálně 2 roky. Preexistující atopie není spojena se zvýšeným rizikem vzniku astmatu z diizokyanátů (5,9,11). Rovněž Tarlo (23) potvrdila, že ABDI je spojeno s atopií méně často než profesionální astma z jiných příčin (43 % proti 58 %). Pouze Meredith (12) naopak uzavírá, že anamnéza polinózy, atopického ekzému či astmatu zvyšuje riziko vývoje profesního astmatu trojnásobně. V našem malém souboru byla pozitivní atopická anamnéza zaznamenána u 33 % nemocných (3/9) a u jedné nemocné bylo pouze laboratorně zjištěno zvýšení celkových IgE. Výsledky provedených studií shodně svědčí pro skutečnost, že u ABDI se riziko vzniku onemocnění nezvyšuje kouřením cigaret (12,16). Rovněž věk nemá vliv na vývoj onemocnění ani na jeho prognózu (16). Jednotliví autoři porovnávají metody, s jejichž pomocí byla stanovena konečná diagnóza profesního astmatu z diizokyanátů (12). S ohledem na zmíněná diagnostická úskalí je ve většině případů třeba spolehnout se především na výsledek reexpozičního testu (3), jehož pozitivita má současně největší diagnostickou cenu. Tento test lze využít v případě,

38

že neexistují medicínské kontraindikace k jeho realizaci. Meredith (12) a kol. uvádějí charakteristiky souboru 34 nemocných, jimž bylo ve Velké Británii v letech 1989–1993 hlášeno ABDI. U 29 z nich bylo profesní AB stanoveno na základě anamnestických údajů o respiračních obtížích vázaných na pracoviště a jejich zmírnění v době volna, doplněných o sérii spirometrických měření; v jednom případě byla zjištěna zvýšená hladina specifických IgE proti DI a u zbývajících 4 nemocných byla diagnóza stanovena pouze na základě anamnézy. Řada prací se věnuje výzkumu sérových specifických imunoglobulinů, a to třídy IgE (13,15), jejichž pozitivita je však spíše výjimečná, ale pokud je přítomna, je vysoce prediktivním ukazatelem rozvoje ABDI (19,20). Na druhé straně je ale spojena s mírnějším průběhem onemocnění a časnější a výraznější redukcí alergických projevů po vyřazení z expozice (19,21). Specifické protilátky IgE a IgG proti diizokyanátům v séru bývají přítomny také u exponovaných dosud zdravých osob. Většina nemocných s ABDI však má normální hodnoty celkových IgE a nulové hodnoty specifických IgE proti DI, což podporuje přesvědčení, že patogeneze ABDI je odlišná než u atopického astmatu (12). Větší diagnostický význam má stanovení hladiny specifických IgG, jejichž pozitivita těsně koreluje s pozitivitou specifického bronchoprovokačního testu na diizokyanáty (8). Park se spolupracovníky (17) nalezl signifikantně vyšší výskyt specifických IgG proti konjugátu toluendiizokyanátu s lidským sérovým albuminem (TDI- HSA) u nemocných s pozitivním specifickým bronchoprovokačním testem na TDI než u osob s negativním specifickým bronchoprovokačním testem (46 %: 7,7 %, p = 0,01). Ve vzorcích indukovaného sputa nemocných s ABDI byly prokázány vyšší hodnoty interleukinu-8 (klíčového chemokinu pro aktivaci a vycestování neutrofilů) než u exponovaných dosud zdravých osob. Několik studií nalezlo u osob s ABDI zvýšenou produkci IL-8 periferními mononukleáry, indukovanou expozicí DI. Fabri a Mapp jako jedni z prvních prokázali, že po 2 hodinách inhalace TDI je nástup opožděné reakce spojen se zvýšením neutrofilů v bronchoalveolární laváži, nárůst eozinofilů byl detekován po 8 hodinách od expozice TDI (9). Park a spolupracovníci dokumentovali nárůst IL-8 v séru a v BAL u symptomatických pracovníků krátce po inhalaci DI (18). U většiny nemocných dojde po vyřazení z původní expozice diizokynátům ke zmírnění až vymizení klinických projevů astmatu (15,16,21). Tato tendence bývá zřetelnější než u AB způsobeného typickými profesními alergeny. Senzibilizace na DI však přetrvává po vyřazení z expozice, a to především u TDI (21), kde byla nalezena průměrná doba perzistence senzibilizace 4,5 roku (Moller 1988; in 13). Nemocného s prokázaným ABDI nelze zařadit zpět do původního pracovního prostředí (16), což je opatření společné pro většinu pacientů s alergickým astmatem. Z odborného alergologického i pracovně lékařského hlediska jsou důležité také poznatky o vztahu kožní konta-

minace diizokyanáty a vývoje profesionálního respiračního onemocnění. Řada autorů prokázala, že astma se objevuje výrazně častěji u osob, kde k potřísnění kůže (nechtěnému, náhodnému, ale víceméně pravidelnému) dochází, než u osob bez kožního kontaktu s těmito škodlivinami (6). Petsonk a spolupracovníci (20) informovali o zvýšeném riziku vzniku ABDI u pracovníků, jejichž kůže byla exponována kapalnému MDI. Stejně tak Wisnewski a kol. (27) provedli studie podporující možnost rozvoje respirační senzibilizace cestou kožní expozice diizokyanátům.

Závěr V posledních letech byl výzkum bronchiálního astmatu indukovaného DI zaměřen zejména na tato témata: 1. Genetické faktory, které určují vnímavost vůči rozvoji této nemoci. 2. Role epiteliání bariéry (pokožky, sliznice respiračního traktu) v senzibilizaci organismu a následném rozvoji choroby. 3. Identifikace DI – proteinových konjugátů, které mohou mít úlohu antigenů. 4. Imunitní odpovědi, které charakterizují jedince s ABDI, a možnost zlepšení diagnostiky této nemoci. 5. Neurogenní mechanismy spolupodílející se na patogenezi ABDI. Studie zaměřené na uvedené otázky podporují koncepci, že bronchiální astma způsobené diizokyanáty je výsledkem individuální imunologické reaktivity, s dosud ne zcela jasnou úlohou rizikových faktorů, danou mj. neobvyklou reaktivitou těchto chemikálií. Charakter imunitní reakce je prezentován smíšeným typem TH1/TH2 odpovědi (2,26). V patogenezi se kombinují imunopatologické mechanismy s účinky toxickými. Poznání patogeneze AB způsobeného diizokyanáty by mělo urychlit vývoj diagnostických testů a následnou léčebnou intervenci, neboť přerušení pracovní expozice při včasném stanovení diagnózy je podstatné pro další prognózu onemocnění. Dnes je obecně známo, že specifické IgE pro DI konjugáty jsou přítomny pouze u 20–30 % pacientů s potvrzeným ABDI, a jsou proto považovány za málo senzitivní znak. Specifická IgG odpověď byla naopak pozorována u asymptomatických pracovníků exponovaných DI, takže je považována spíše za známku expozice než onemocnění (7). V současné době lze v České republice provádět vyšetření ke stanovení specifických protilátek IgG i IgE proti všem třem základním typům diizokyanátů. K dispozici je rovněž cytologická a humorální analýza indukovaného sputa. Bližší charakteristika imunitních reakcí na základě výsledků dalších studií u osob s astmatem a u exponovaných dosud asymptomatických pracovníků by mohla identifikovat ty komponenty imunitních odpovědí, které mají rozhodující úlohou v patogenezi ABDI.

Použité zkratky: AB – asthma bronchiale ABDI – bronchiální astma způsobené diizokyanáty AR – alergická rinitida BAL – bronchoalveolární laváž CD – povrchové znaky buněk (cluster of differentiation) DI – diizokyanáty HDI – hexametyléndiizokyanát IgE, IgG – sérové imunoglobuliny třídy E, G IL – interleukiny MDI – difenylametandiizokyanát PA – profesní astma PAR – profesionální alergická rinitida TDI – tolu(yl)endiizokyanát (T)DI-HSA – konjugát (toluen)diizokyanátu a lidského sérového albuminu TH – T lymfocyty pomocné (helper) Poděkování Za grafické zpracování patří dík paní Haně Kotlandové.

Literatura 1. Banks DE. Workplace irritant exposures: do they produce true occupational asthma? Curr Opin Allergy Clin Immunol 2001;1:163–8. 2. Baur X, Seemann U, Marczynski B, Chen Z, Raulf-Heimsoth M. Humoral and cellular immune responses in asthmatic isocyanate workers:report of two cases. Am J Med 1996;29(5):467–73. 3. Bernstein DI, Jolly A. Current diagnostic methods for diisocyanate induced occupational asthma. Am J Ind Med 1999;36(4):459–68. 4. Brhel P, Hassmanová V, Boušová K. Profesionální astma v České republice. Alergie 2000;2(2):84–9. 5. Klees JE, Ott MG. Diisocyanates in polyurethane plastics applications. Occup Med 1999;14(4):759–76. 6. Liu Y, Sparer J, Woskie SR et al. Qualitative assessment of isocyanate skin exposure in auto body shops: a pilot study. Am J Ind Med 2000;37(3):265–74. 7. Lushniak BD, Reh CM, Bernstein DI et al. Indirect assessment of 4,4’-diphenylmethane diisocyanate (MDI) exposure by evaluation of specific humoral immune responses to MDI conugated to human serum albumin. Am J Ind Med 1998;33:471–77. 8. Mapp CE, Boschetto P, Miotto D et al. Mechanisms of occupational asthma. Ann Allergy Asthma Immunol 1999;83(6):645–64. 9. Mapp CE, Beghe B, Balboni A. et al. Assotiation between HLA genes and susceptibility to toluene diisocyanate-induced asthma. Clin Exp Allergy 2000;30:651–56. 10. Marhold J. Přehled průmyslové toxikologie – Organické látky, sv. 2. Praha: Avicenum, 1986:1700 s. 11. Melin J, Spanne M, Johansson R, Bohgard M, Skarping G, Colmsjo A. Characterization of thermally generated aerosols from polyurethane foam. J Environ Monit 2001;3(2):202– 5. 12. Meredith SK, Bugler J, Clark RL. Isocyanate exposure and occupational asthma: A case- referent study. Occup Environ Med 2000;57(12):830–6. 13. Montanaro A. Prognosis of occupational asthma. Ann Allergy Asthma Immunol 1999;83(6):593–6. 14. Moscato G, Dellabianca A, Maestrelli P. Features and severity of occupational asthma upon diagnosis: an Italian multicentric case review. Allergy 2002 Mar;57(3):236–42. 15. Orriols R, Drobnic ME, Munoz X, Rodrigo MJ, Morell F. Occupational asthma due to isocyanates: a study of 21 patients. Med Clin (Barc) 1999;113(17):659–62. 16. Park HS, Nahm DH. Prognostic factors for toluene diisocyanate-induced occupational asthma after removal from exposure. Clin Exp Allergy 1997;27(10): 1145–50. 17. Park HS, Kim HY, Nahm DH et al. Specific IgG, but non specific IgE, antibodies to toluene diisocyanate- human serum albumin conjugate are associated with toluene diisocyanate bronchoprovocation test results. J Allergy Clin Immunol 1999;104(4):847–51. 18. Park HS, Jung K, Kim HY et al. Neutrophil activation following TDI bronchial challenges to the airway secretion from subjects with TDI-induced asthma. Clin Exp Allergy 1999;29:1395–1401. 19. Park HS, Lee SK, Kim HY et al. Specific immunoglobulin E and immunoglobu-

39

lin G antibodies to toluene diisocyanate-human serum albumin conjugate: useful markers for predicting long-term prognosis in toluene diisocyanate- induced asthma. Clin Exp Allergy 2002; 32(4):551–5. 20. Petsonk EL, Wang ML, Lewis DM et al. Asthma- like symtpoms in wood product plant workers exposed to methylene diphenyl diisocyanate. Chest 2000;118(4):1183–93. 21. Piirila PL, Nordman H, Keskinen HM et al. Long-term follow-up of hexamethylene diisocyanate-, diphenylmethane diisocyanate-, and toluene diisocyanate-induced asthma. Am J Respir Crit Care Med 2000;16(2):516–22. 22. Redlich CA, Karol MH. Diisocyanate asthma: clinical aspects and immunopathogenesis. Int Immunopharmacol 2002; 2(2–3):213–24. 23. Tarlo SM, Liss GM, Dias C et al. Assesment of the relationship between isocyanate exposure levels and occupational asthma. Am J Ind Med 1997;32(5):517–21. 24. Taylor AN. Role of human leucocyte antigen phenotype and exposure in development of occupational asthma. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2001;1: 157–61. 25. Waddell WJ. Toxicologic considerations in the diagnosis of occupational asthma. Ann Allergy Asthma Immunol 1999;83(6):618–23.

40

26. Wills-Karp M. Immunologic basis of antigen-induced airway hyperresponsiveness. Annu Rev Immunol. 1999;17:255–81. 27. Wisnewski AV, Srivastava R, Herrick C et al. Identification of human lung and skin proteins conjugated with hexamethylene diisocyanate in vitro and in vivo. Am J Respir Crit Care Med 2000;162:1–7. 28. Wisnewski AV, Redlich CA. Recent developments in diisocyanate asthma. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2001;1:169–75. 29. Centrální registr nemocí z povolání. Centrum hygieny práce a nemocí z povolání, SZÚ Praha (www.szu.cz).

MUDr. Karin Boušová, Ph.D., Fakultní nemocnice v Hradci Králové, Klinika nemocí z povolání, 500 05 Hradec Králové. e-mail: [email protected]

VĚKEM PODMÍNĚNÁ MAKULÁRNÍ DEGENERACE SÍTNICE – SOUČASNÉ MOŽNOSTI LÉČBY Jan Studnička, Eva Rencová, Dagmar Hejcmanová, Vladimír Korda, Jaroslava Dusová Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové a Fakultní nemocnice v Hradci Králové: Oční klinika

Summary: Age-related macular degeneration – contemporary possibilities of treatment. Age-related macular degeneration (AMD) is a complex multifactorial disease, that affects the central region of the retina. AMD is a leading cause of blindness among people over 50 years of age in the industrialized world. Two types of macular degeneration exist, the “dry” form and the “wet – neovascular” form. Neovascular AMD is responsible for 80–90 % of cases of severe, irreversible central vision loss in patients over 65 years of age with AMD. The authors present contemporary possibilities of treatment of the patients with this disease.

Key words: Age-related macular degeneration; Fluorescein angiography; Choroidal neovascular membrane; Optic coherent tomography; Photodynamic therapy; Retinal pigment epithelium; Transpupillary thermotherapy

Souhrn: Věkem podmíněná makulární degenerace (VPDM) je multifaktoriální onemocnění, které postihuje především centrální krajinu sítnice. Toto onemocnění je v průmyslových zemích hlavní příčinou praktické slepoty lidí starších 50 let. Rozlišujeme dva typy onemocnění: „suchou“ atrofickou formu a „vlhkou“ formu s neovaskulární choroideální membránou. Neovaskulární forma je v 80–90 % případů příčinou těžkého irevezibilního zhoršení centrální zrakové ostrosti u pacientů starších 65 let s VPDM. Autoři prezentují současné možnosti léčby.

Úvod Věkem podmíněná makulární degenerace sítnice (VPMD) je degenerativní onemocnění sítnice s maximem změn v makulární oblasti. Je nejčastější příčinou praktické slepoty starší populace ve vyspělých zemích. Její prevalence stoupá s věkem; ve věku 65–74 let se vyskytuje v 10 %, u osob starších 75 let až v 25 % populace, oboustranně v 55 % případů. V USA je postiženo tímto onemocněním 15000000 obyvatel a ročně přibývají asi 2000000 osob (3,17,39). Primární změny při vzniku VPMD se týkají Bruchovy membrány (BM), retinálního pigmentového epitelu (RPE) a choriokapilaris, v důsledku poklesu fagocytózy ve fotoreceptorových membránách, což vede k ukládání lipofuscinu do Bruchovy membrány a tvorbě drúz. Další změnou je degenerace RPE, která způsobí úbytek fotoreceptorů v makule (3,7,23,40). Některé teorie považují za vyvolávající faktor těchto změn působení volných radikálů a indukovanou oxidaci v izolovaném úseku choriokapilaris. Změny v BM mají za následek tvorbu trhlin, kterými prorůstají novotvořené cévy z choriokapilaris a které se šíří pod RPE nebo pronikají RPE a rostou mezi RPE a neuroretionu. Tyto subretinální choroideální neovaskulární membrány způsobí odchlípení RPE nebo neuroretiny při exsudaci sérosanguiACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):41–45

nózní tekutiny, subretinální a nebo intraretinální krvácení či fibrovaskulární, disciformní jizvení. U většiny pacientů je pomalu se rozvíjející „suchá“ atrofická forma VPMD, ale asi v 10 % se vyvine rychle progredující „vlhká“ forma s neovaskulární choroideální membránou (3,17,39), která je v 80–90 % příčinou legální slepoty při VPMD (39) (obr. 1). Příčina uvedených změn není stále zcela objasněna, zřejmě pro multifaktoriální charakter onemocnění. Rizikovým faktorem pro výskyt onemocnění je věk, pohlaví (podle Beaver Dam Eye Study jsou ženy postiženy rozvojem neovaskulární membrány u VPMD dvakrát častěji než muži), dále genetické předpoklady, rasa (bílá populace má častěji výrazné zhoršení zraku z výskytu neovaskulární membrány u VPMD než pacienti tmavé pleti či hispánská populace), kardiovaskulární onemocnění, kouření, UV záření, dieta s nadbytkem živočišných tuků. Onemocnění se projevuje příznaky postižení centrální krajiny sítnice. Přesto, že se jedná pouze o změny na 5 % z celkové plochy sítnice, pokles centrální zrakové ostrosti má za následek obtížné rozlišování tváří, nemožnost řízení motorového vozidla, sledování televize či nemožnost vykonávat činnosti vyžadující rozlišování detailu (psaní, čtení, ruční práce…). V případě vlhké formy se přidávají meta41

Fovea Retina RPE Bruch. m Choroidea

Obr. 1: Anatomická stavba zdravé makuly vs. makuly postižené vlhkou formou VPMD. morfopsie – změna v kvalitě obrazu zkoumaných objektů, pokřivení linií až centrální skotomy. Zvyšuje se citlivost na oslnění, snižuje se kontrastová citlivost, schopnost rozlišení barev. U většiny pacientů zůstává periferní vidění zachováno i v konečných fázích onemocnění, takže nezpůsobí úplnou slepotu. V důsledku nejasné etiologie choroby není dosud známa jednoznačná a uspokojivě úspěšná léčba všech forem onemocnění. Vývoj výzkumu léčby probíhá na několika úrovních. V dietě by měly hrát významnou roli ovoce a zelenina, především látky obsahující vitamin C, E, zinek, selen a karotenoidy. Tyto látky brání poškození sítnice ukončením chemické reakce, která je vyvolána volnými radikály, jež vznikají při metabolismu sítnice. Podle multicentrické, randomizované, placebem kontrolované studie AREDS (Age–Related Eye Disease Study), která zkoumala rizikové faktory, prognózu a progresi VPMD a katarakty při dlouhodobém sledování osob, kterým byly podávány antioxidanty – vitamin E, beta-karoten, vitamin C v kombinaci se zinkem, bylo zaznamenáno snížení rizika rozvoje neovaskulární choroidální membrány o 25 %. V současné době jsou zkoumány látky s antiangiogenním vlivem na zabránění rozvoje choroideální neovaskularizace (CNV). Jedním z jejich účinků je schopnost zamezit vazbu endoteliálního růstového faktoru (VEGF) na receptory na povrchu endotelu cév, a tím omezit růst novotvořených cév. Mezi tyto látky patří lucentis (rhuFab V2) a EYE001. Účinné látky jsou aplikovány do sklivce, z kterého pronikají do subretinálního prostoru, kde působí (9,15). Mezi další inhibitory angiogeneze, které se zkoušejí v klinických studiích, patří combretastatin A4 Prodrug (CA4P) a VEGF – TRAP, který blokuje růst neovaskularizací sítnice při diabetické retinopatii, a v současné době se zkoumá jeho vliv na CNV u VPMD (18,22). Velice slibné výsledky přináší již dvouletá studie s preparátem Retaane 15 mg, což je anecortave acetate, který je určený pro juxtasklerální aplikaci. Studie dokazuje v 73 % stabilizaci nebo zlepšení zrakové ostrosti u pacientů s vlhkou formou VPMD (33,36). Jiným slibným preparátem je Macugen, který má blokovat replikaci buněk s vázaným VEGF (18). 42

V léčbě suché formy VPMD se diskutuje použití reofereze, která zlepší průtok krve malými cévami sítnice a choroidey, a sníží tak viskozitu plazmy a krve, rovněž sníží agregaci erytrocytů a trombocytů filtrací makromolekul plazmy. Zlepšení kvality života pacientů se suchou formou VPMD přináší i implantace Implantable Miniature Telescope (IMT), což je mikroteleskop, který při implantaci do čočkového pouzdra umožní centrální vidění jednoho oka, zatímco druhé oko zprostředkuje periferní vidění (14). V prevenci vzniku vlhké formy VPMD, přechodem z drúzovité suché formy se používá diodový laser v grid fotokoagulaci makuly jako profylaktická léčba nonexsudativní formy VPMD. V současné době probíhá studie Prophylactic Treatment of Age–related Macular Degeneration (PTAMD), která hodnotí účinek diodového laseru emitujícího vlnové záření o délce 810 nm, jímž se vytváří mřížka 48 bodů překrývajících makulu. Při pozitivním výsledku by mělo nastat zlepšení zrakové ostrosti, kontrastové citlivosti a zmenšení rizika vzniku choroideální neovaskularizace (16,23,26). Naproti tomu užití argonového laseru k fotokoagulaci drúz se nedoporučuje, neboť Drusen Laser Study – DLS zjistila vyšší výskyt choroideálních neovaskularizací a snížení zrakové ostrosti po preventivní laserkoagulaci drúz (27). V oblasti genového výzkumu byla nalezena genová mutace, která se vyskytuje u pacientů s VPMD. Byla pojmenována HEMICENTIN-1 a otvírá možnosti léčby VPMD na genové úrovni (1,32). Ve vývoji na úrovni pokusů se zvířaty jsou také metody injekce genů produkujících faktor odvozený z retinálního pigmentového epitelu (pigment epithelium–derived factor: PEDF), které redukují růst neovaskularizace u makulární degenerace (10,21). V léčbě vlhké formy VPMD se především uplatňují laserové metody. Jednotlivé možnosti terapeutických technik jsou závislé na charakteru a uložení CNV. V případě extrafoveální CNV je metodou volby přímá koagulace argonovým laserem, což dokazují i výsledky studie MPS – Macular photocoagulation study, která zkoumala vliv argonového a kryptonového

laseru v léčbě extrafoveální, juxtafoveální a subfoveální CNV. Byla zjištěna ztráta 6 a nebo více řádků optotypů v 3letém sledovaném období u 62 % neléčených a 47 % léčených extrafoveálních CNV při VPMD, u očního histoplasmosis syndromu (OHS) 45 % neléčených a 10 % léčených CNV. U juxtafovealní CNV byla výsledná ztráta 6 a nebo více řádků optotypů u 49 % léčených pacientů proti 58 % neléčeným u VPMD v 3letém sledovaném období. Rekurence CNV byla v 47 % u subfoveální CNV a ve 20 % případů bylo výrazné zhoršení zraku 3 měsíce po laseru na rozdíl od 11 % nelaserovaných pacientů. Přestože se během 4 let procento výrazného zhoršení zraku u laserovaných pacientů zvýšilo pouze na 23 % a u pacientů nelaserovaných na 45 %, tato léčba se v daných indikacích neprovádí (12,16). V případě juxtafoveální nebo subfoveální CNV je možné volit mezi fotodynamickou terapií (PDT) a transpupilární termoterapií (TTT). Některá pracoviště dávají přednost radioterapii či chirurgické extrakci CNV. Mezi nejnovější metody léčby patří fotodynamická terapie, která je užívána v případech klasické a převážně klasické CNV. Při této léčbě se intravenózně aplikuje látka Visudyne, což je verteporfin, který po aplikaci do žíly vytvoří komplex s lipoproteinem nízké denzity (LDL), jenž se selektivně ukládá v buňkách endotelu novotvořených cév, pro zvýšený výskyt LDL receptorů. Po injekci látky je netermickým diodovým laserem emitováno infračervené záření o vlnové délce 689 nm. Tímto zářením je molekula verteprofinu uvedena do nestabilního stavu a při přechodu do původního stabilního stavu dochází k formaci volných radikálů a konverzi volného kyslíku. Obě tyto látky způsobí přímou a přechodnou cytotoxicitu v místě působení laseru, s následnou okluzí neovaskulárních cév v choroideální membráně s úsporou okolních retinálních buněk a Bruchovy membrány. V současné době probíhá několik multicentrických, dvojitě zaslepených, randomizovaných studií, které zjišťují účinek této léčby u pacientů s VPMD – studie Treatment of AMD with Photodynamic Therapy (TAP), Verteporfin In Photodynamic Therapy (VIP), u pacientů s OHS – studie Verteporfin in Ocular Histoplasmosis (VOH), u pacientů s minimálně klasickou CNV u VPMD – studie Verteporfin In Minimally classic CNV (VIM). Studie TAP, která hodnotila vliv léčby u klasické a převážně klasické CNV, zaznamenala za 2 roky stabilizaci zrakové ostrosti v porovnání se vstupní zrakovou ostrostí u 59 % pacientů ve srovnání s placebem, kde byla stabilizace pouze u 31 % osob. Studie VIP, která hodnotila okultní CNV, prokázala stabilizaci ve 2letém sledovaném období u 45 % ve srovnání s 32 % pacientů, kterým bylo podáno placebo (16,17,34,38,39). V prevenci těžké ztráty zraku u exsudativní VPMD je možné použít radiační terapii. Principem léčby je, že radiace poškodí schopnost reprodukce buňky genetickou mutací v cílové tkáni. Pro dosažení maximálního vlivu v cílové tkáni s minimálním poškozením tkáně okolní se užívá frakcionovaná dávka. Konvenční klinické dávky se všeobecně pohybují mezi 1,5–2,0 Gy na den. Jednotlivé možnosti ra-

dioterapie jsou brachyterapie, stereotaktická radiochirurgie a teleterapie (13). Další z možností léčby choroideální neovaskularizace je chirurgická extrakce choroideální membrány. V současné době je indikací k tomuto složitému zákroku dobře ohraničená submakulární CNV, lokalizovaná v optimálním případě nad vrstvou RPE, se zrakovou ostrostí horší než 6/60 a rušivým pozitivním skotomem. Uložení CNV je objektivizováno především pomocí optické koherenční tomografie (OKT) a fluorescenční angiografie. Dobré funkční výsledky jsou v závislosti na předoperačně vzniklém poškození nejen RPE či fotoreceptorů, neovaskularizaci, dysfunkci RPE, ale i v důsledku předchozí laserové fotokoagulace, peroperačně vzniklým poškozením RPE, Bruchovy membrány a choriokapilaris nebo pooperačními komplikacemi (amoce sítnice, recidiva neovaskularizace) (6,8,16). Další možností chirurgické léčby je translokace makuly; jejím cílem je opětné navození kontaktu fotoreceptorů s intaktním RPE a Bruchovou membránou mimo existující subretinální jizvu. Pooperační torze obrazu je většinou centrálním nervovým systémem kompenzována do tří měsíců (5,13,16,25). Transplantace RPE zatím není příliš úspěšná pro rejekční reakci transplantovaných buněk. Peyman a spol. (28) transplantoval RPE u 2 nemocných s VPMD po excizi CNV, u jednoho pacienta zaznamenal zlepšení ZO z počítání prstů na 20/400 za 14 měsíců, u druhého se ZO nezměnila. Gouras a Algvere (2), kteří transplantovali alogenní vykultivovaný fetální lidský RPE u pacientů s VPMD pod makulu, zjistili bezprostředně po excizi CNV ve čtyřech případech z pěti cystoidní makulární edém bez zlepšení zrakových funkcí (13). Na úrovni klinických pokusů jsou dále subretinální a epiretinální implantáty s mikrofotodiodami a laserem aktivovanou kamerou, která by převáděla elektroimpuls na gangliové buňky sítnice (13,16). Jednou z možností léčby choroideální neovaskularizace u vlhké formy VPMD, která se v poslední době používá i na našem pracovišti, je transpupilární termoterapie. Její léčba byla zavedena v r. 1999, kdy ji prvně použil Reichel a spol. (30). Princip léčby spočívá v selektivním působení na choroideální membránu, s absorpcí energie melaninem buněk RPE a melanocyty choroidey, bez poškození fotoreceptorů (29). Tento způsob léčby se využívá při přítomnosti juxtafoveolární nebo subfoveolární okultní či klasické CNV u věkem podmíněné makulární degenerace (11,23,29). Cílem léčby je vzestup teploty v místě léze asi o 10 °C tak, aby nevznikly klinické změny na sítnici v průběhu vlastního ošetření. Tento selektivní účinek je dosažen emisí infračerveného světla o vlnové délce 810 nm diodovým laserem (4,11,20,23,29,35). Energie, která působí na CNV, je stanovena z velikosti léze a vychází ze zjištění, že na 1 mm průměru léze je nutná energie 248 mW při době účinku 60 sekund (20). Mechanismus účinku se vysvětluje poškozením endotelu cév neovaskulární membrány, který je způsoben přenosem tepla z melanocytů choroidey a buněk RPE.

43

Poškození endoteliálních buněk má za následek zahájení trombogenního stavu, tedy fyziologické kaskády zahrnující agregaci destiček, uvolnění vazoaktivních molekul, adhezi leukocytů, zvýšení vaskulární permeability, uzavření neovaskulární membrány a její inaktivaci (20,35). Z dalších se diskutuje teorie „heat shock“ proteinů, jejichž tvorba je indukována hypertermií, a které vedou k inhibici RNA, DNA, protein syntézy, glykolýzy a respirace na buněčné úrovni (20). Výsledná použitá energie je závislá nejen na velikosti, uložení a charakteru léze, typu onemocnění, při kterém se choroideální neovaskularizace vyskytuje, ale i na stupni zkalení optických médií, přítomnosti implantované nitrooční čočky, stupni pigmentace sítnice a na rozsahu serózní ablace RPE. Kontraindikací zákroku je geografická atrofie RPE, CNV ve stadiu vazivové disciformní jizvy, rozsáhlá subretinální hemoragie a převážně serózní ablace RPE – pokud představuje více než 25 % velikosti léze (29). Známky úspěšné léčby jsou zlepšení nebo stabilizace nejlépe korigované zrakové ostrosti (NKZO), s odstupem 2–4 měsíců po léčbě, resorpce intraretinální a nebo subretinální tekutiny, přiložení neuroretiny, remodelace makuly a vytvoření foveální deprese, sledované biomikroskopicky, zároveň s objektivizací pomocí optické koherentní tomografie a redukce prosakování tekutiny z CNV. Tato kontrola se provádí asi 2 měsíce po léčbě pomocí fluorescenční angiografie (FAG), v indikovaných případech pomocí indocyanine green angiografie (ICG). Léčbu je možné opakovat, pokud nedochází k přiložení neuroretiny a nebo RPE, vstřebání intraretinální a nebo subretinální tekutiny, při menší než 50% redukci prosakování tekutiny z CNV a při pokračujícím poklesu zrakové ostrosti. Za komplikace léčby považujeme centrální skotom, který je většinou dočasný a je spojený se vznikem edému v místě léze při zvýšené cévní permeabilitě. Trvalý centrální skotom, spojený s poklesem zrakové ostrosti, vzniká při předávkování léčby a vzniku atrofie RPE v místě zásahu laserem. Asi v 2,2 % případů vznikne okluze retinální arterie

po laserovém zákroku. Tato komplikace se vyskytuje v důsledku předchozí léčby onemocnění sítnice argonovým laserem (29). Další komplikací je vznik subretinální a nebo intraretinální hemoragie a konverze okultní CNV v klasickou. Úspěšnost této léčby se pohybuje okolo 70 %, zraková ostrost je stabilizovaná s inaktivací CNV (11,37) (tab. 1). Výsledky transpupilární termoterapie v léčbě okultní subfoveální choroideální neovaskularizace sleduje i multicentrická randomizovaná placebem kontrolovaná studie TTT4CNV, která začala v březnu 2000 a náběr pacientů skončil na jaře 2003. Cílem je vyhodnotit účinek této léčby u osob starších 50 let, s prokázanou subfoveální choroidální neovaskularizací a se vstupní zrakovou ostrostí 20/50–20/400 (23,29). Transpupilární termoterapie patří mezi účinný způsob léčby okultní i klasické neovaskulární choroideální cévní membrány s minimálním množstvím vedlejších účinků. Úspěšnost léčby je závislá na správné a včasné diagnostice onemocnění. Nedílnou součástí léčby VPMD a velmi významnou pomocí pro pacienty s pokročilým stupněm tohoto onemocnění a s nízkým stupněm zrakové ostrosti, kde selhala léčba nebo se podařilo stabilizovat onemocnění až v konečných fázích, jsou speciální optické, elektronické a počítačové pomůcky. Významnou úlohu v této oblasti hrají organizace poskytující pomoc slabozrakým a nevidomým, např. Tyfloservis. Věkem podmíněná makulární degenerace je závažné onemocnění, které vede v konečných stadiích v neléčené formě k praktické slepotě. Již teď je nejčastější příčinou praktické slepoty u osob starších 55 let ve vyspělých zemích. Výskyt tohoto onemocnění se bude s postupným stárnutím civilizace zvyšovat. Výše uvedený přehled má nastínit, že v současné době již existují možnosti, jak v mnoha případech toto onemocnění stabilizovat a že ve stadiu výzkumů jsou metody, které dovedou některé formy tohoto onemocnění i vyléčit. Základním požadavkem je včasná a správná diagnostika onemocnění na specializovaných pra-

Tab. 1: Autor Reichel Miller-Rivero Okada Singer Nagpal Olk Karel Studnička Korda 44

Typ CNV okultní okultní/klasická okultní klasická okultní klasická okultní klasická okultní okultní/klasická

Počet očí 16 22/8 20 10 43 21 61 99 105 34/4

Sledov. doba (m) 6–25 3–8 35 t 32 t 7,25 6,5 6–18 6–19 24 6–18

Zlepšení počet/% 3/19 8/27 1/5 2/20 10/23 3/14 12/20 29/29 7/7 2/5,3

Stabil. počet/% 9/56 13/43 15/75 6/60 31/72 18/86 35/57 39/39 75/71 22/57,9

Zhoršení počet/% 4/25 9/30 4/20 2/20 2/5 0/0 14/23 31/31 22/21 14/36,8

Zmen. exud. počet/% 15/94 26/87 15/75 15/75 31/72 15/71 52/85 79/80 97/92 26/68

okultní/klasická

40

6

12/30

23/57,5

5/12,5

30/75

covištích se stanovením léčebného plánu, který dá největší možnost zachování co nejlepšího vidění.

Literatura 1. Abecasis GR, Yashar BM, Zhao Z et al. Age-related macular degeneration: a high – resolution genome scan for susceptibility Loci in a population enriched for late – stage disease. Am J Hum Genet 2004;74(3):482–94. 2. Algvere PV, Berglin L, Gouras P et al. Transplantation of RPE in age – related macular degeneration: observations on disciform lesions and dry RPE atrophy. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 1997;235(3):149–58. 3. Boguszaková, J. Věkem podmíněná makulární degenerace. Prakt Lék 2001;81(6): 310–4. 4. Connolly BP, Regillo CD, Eagle Jr RC et al. The Histopathologic Effects of Transpupillary Thermotherapy in Human Eyes. Ophthalmology 2003;110: 415–20. 5. de Juan E Jr, Loewenstein A, Bressler NM et al. Translocation of the retina for managment of subfoveal choroidal neovascularization II: a preliminary report in humans. Am J Ophthalmol 1998;125(5):635–46. 6. Doležalová J, Karel I, Dvořák J. Odstranění juxtafoveální neovaskulární membrány u věkem podmíněné makulární degenerace. Čes Slov Oftalmol 2000;56(5):280–5. 7. Eagle RC Jr. Mechanismus of maculopathy. Ophthalmology 1984;91(6):613–25. 8. Ernest J, Rejmont L. Pars plana vitrektomie u subretinálních neovaskulárních membrán při věkem podmíněné makulární degeneraci. Čes Slov Oftalmol 2000;56(5):275–9. 9. Eyetech Study Group: Preclinical and phase 1A clinical evaluation of an antiVEGF pegylated aptamer (EYE001) for the treatment of exudative age-related macular degeneration. Retina 2002;22(2):143–52. 10. Gehlbach P, Demetriades AM, Yamamoto S et al. Periocular injection of an adenoviral vector encoding pigment epithelium – derived factor inhibits choroidal neovascularization. Gene Ther 2003;10(8):637–46. 11. Karel I, Záhlava J, Boguszaková J et al. Transpupilární termoterapie u věkem podmíněné makulární degenerace. Předběžné výsledky. Čes Slov Oftalmol 2002;58(4):215–23. 12. Kertes PJ, Conway MD. Clinical Trials in ophthalmology. 1st ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 1998:378. 13. Korda V. Terapeutické možnosti věkem podmíněné makulární degenerace. Čes Slov Oftalmol 2001;57(2):132–8. 1. Korda V, Rozsíval P, Rencová E et al. První zkušenosti s implantací miniaturizovaného nitroočního teleskopu (IMT) u věkem podmíněné makulární degenerace (VPMD) – suchá forma. Čes Slov Oftalmol 2002;58(6):371–6. 15. Krzystolik MG, Afshari MA, Adamis AP et al. Prevention of experimental choroidal neovascularization with intravitreal anti – vascular endothelial growth factor antibody fragment. Arch Ophthalmol 2002;120(3):338–46. 16. Kuchynka P. Trendy soudobé oftalmologie. 1. vyd., Praha: Galén, 2000:191. 17. Landy J, Brown GC. Update on Photodynamic Therapy. Curr Opin Ophthalmol 2003;14:163–8. 18. Lihteh Wu. Pharmacological Therapy in Exudative ARMD. Highlights of Ophthalmology 2003;31(1):2–4. 19. Machemer R. Macular translocation. Am J Ophthalmol 1998;125(5):698–700. 20. Mainster MA, Reichel E. Transpupillary Thermotherapy for Age Related Macular Degeneration: Long-Pulse Photocoagulation, Apoptosis, and Heat Shock Proteins. Ophthalmic Surg Lasers 2000;31(5):359–73. 21. Mori K, Gehlbach P, Ando A et al. Regression of ocular neovascularization in response to increased expresion of pigment epithelium-derived factor. Invest Ophthalmol Vis Sci 2002;43(7):2428–34. 22. Nambu H, Nambu R, Melia M et al. Combretastatin A-4 phosphate suppresses development and induces regression of choroidal neovascularization. Invest Ophthalmol Vis Sci 2003;44(8):3650–5. 23. New Approaches to Age-Related Macular Degeneration. Rev Ophthalmol September 2000;:101–16.

24. Newsom RSB, McAlister JC, Saeed M et al. Transpupillary thermotherapy (TTT) for the treatment of choroidal neovascularisation. Brit J Ophthalmol 2001;85(2):173–8. 25. Ninomiya Y, Lewis JM, Hasegawa T et al. Retinotomy and foveal translocation for surgical management subfoveal choroidal neovascular membranes. Am J Ophthalmol 1996;122(5):613–21. 26. Olk RJ, Friberg TR, Stickney KL et al. Therapeutic benefits of infrared (810 nm) diode laser macular grid photocoagulation in prophylactic treatment of nonexudative age – related macular degeneration: two – year results of a randomized pilot study. Ophthalmology 1999;106(11):2082–90. 27. Owens SL, Bunce C, Brannon AJ et al. Prophylactic laser treatment appears to promote choroidal neovascularisation in high-risk ARM: results of an interim analysis. Eye 2003;17:623–7. 28. Peyman GA, Blinder KJ, Paris CL et al. A technique for retinal pigment epithelium transplantation for age – related macular degeneration secondary to extensive subfoveal scarring. Ophthalmic Surg 1991;22(2):102–8. 29. Piracchio A, Michieletto P, Bandello F et al. Transpupillary Thermotherapy: a developing approach in the treatment of subfoveal choroidal membranes during agerelated macular degeneration. J Bombay Ophthalmol Assoc 2001;11(4):135–41. 30. Reichel E, Berrocal AM, Ip M et al. Transpupillary thermotherapy of occult subfoveal choroidal neovascularization in patients with age-related macular degeneration. Ophthalmology 1999;106(10):1908–14. 31. Rogers AH, Reichel E. Transpupillary thermotherapy of subfoveal occult choroidal neovascularization. Curr Opin Ophthalmol 2001;12(3):212–5. 32. Schultz DW, Klein ML, Humpert AJ et al. Analysis of the ARMD1 locus: evidence that a mutation in HEMICENTIN-1 is associated with age-related macular degeneration in a large family. Hum Mol Genet 2003;12(24):3315–23. 33. Slakter JS, Anecortave Acetate Clinical Study Group: Anecortave acetate as monotherapy for treatment of subfoveal neovascularization in age-related macular degeneration: twelwe – month clinical outcomes. Ophthalmology 2003; 110(12):2372–83. 34. Souček P, Boguszaková J, Cihelková I. Fotodynamická terapie s preparátem Visudyne u makulární degenerace se subfoveolárně uloženou převážně klasickou choroidální neovaskularizací. Čes Slov Oftalmol 2002;58(2):89–97. 35. Subramanian ML, Reichel E. Current indications of transpupillary thermotherapy for the treatment of posterior segment diseases. Cur Opin Ophthalmol 2003; 14:155–8. 36. The Anecortave Acetate Clinical Study Group: Anecortave Acetate as Monotherapy for Treatment of Subfoveal Neovascularization in Age-Related Macular Degeneration. Ophthalmology 2003;110:2372–85. 37. Transpupillary Thermotherapy Photocoagulation for Choroidal Neovacular Membranes, Summaries of Published and Presented Studies with ? 6 Months Folow-Up Using the IRIS Medical® 810 nm OcuLight® SLx Photocoagulator, IRIDEX, 1–9. 38. Treatment of Age-Related Macular Degeneration with Photodynamic Therapy and Verteporfin in Photodynamic Therapy Study Groups: Effect of Lesion Size, Visual Acuity, and Lesion Composition on Visual Acuity Change With and Without Verteporfin Therapy for Choroidal Neovascularization Secondary to Age-related Macular Degeneration: TAP and VIP Report No. 1. Am J Ophthalmol 2003;136:407–18. 39. Visudyne®, product monograph, third edition, Chameleon Medical Communications Ltd, London, 2003:92. 40. Young RW. Pathophysiology of age–related macular degeneration. Surv Ophthalmol 1987;31(5):291–306.

MUDr. Jan Studnička, Fakultní nemocnice v Hradci Králové, Oční klinika, Sokolská 581, 500 05 Hradec Králové. e-mail: [email protected]

45

46

CHIRURGICKÁ LÉČBA PNEUMOTORAXU Petr Habal1, Jiří Šimek1, Josef Novotný2 Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové a Fakultní nemocnice v Hradci Králové: Kardiochirurgická klinika1, Radiologická klinika2

Summary: Surgical treatment of pneumothorax. Complex therapy of pneumothorax is a multidisciplinary task. The point is: the etiology of pneumothorax is differrent but the resulting risk for the patient is always the same. Therefore, there is necessity of cooperation of several medical branches in causal therapy. The autors present experience with pneumothorax therapy in Cardiosurgial Department in 5-year interval in 101 patients, where they carried out surgical as well as conservative therapy approaches.

Key words: Pneumothorax; Breath insufficiensy; VATS; Thoracotomy

Souhrn: Komplexní léčba pneumotoraxu je multidisciplinární problém. Etiologie této nemoci je rozdílná, ale výsledné riziko tohoto onemocnění je pro pacienta vždy prakticky totožné. Proto je při kauzální léčbě této nemoci nutná spolupráce několika lékařských oborů. Ve svém sdělení autoři podávají zkušenosti s léčbou pneumotoraxů na kardiochirurgické klinice ve sledovaném pětiletém období, kdy užili jak chirurgické, tak i konzervativní léčby u 101 nemocného.

Úvod

Patofyziologie pneumotoraxu

Pneumotorax můžeme definovat jako patologickou přítomnost vzduchu mezi listy parietální a viscerální pleury. Historicky první zmínka o tomto onemocnění sahá do 18. století a pochází od Boerhaava. První spontánně vzniklý pneumotorax popsal Itard v 19. století (1). Účelem našeho sdělení je ukázat diagnostiku tohoto onemocnění a algoritmus léčby u etiologicky rozdílných typů pneumotoraxů tak, jak ho uplatňujeme na kardiochirurgické klinice. Autoři rozebírají léčebné metody v sestavě 101 nemocných léčených v letech 1999 – 2003 na Kardiochirurgické klinice LF UK a FN v Hradci Králové.

Přítomnost vzduchu v pleurální dutině poruší negativní tlak mezi oběma listy pleury, který na počátku inspiria činí -2,5 torr a na konci inspiria dosáhne až -6 torr (10). Tento podtlak ulehčuje dýchacím pohybům a umožňuje trvalé rozepnutí plicní tkáně. Poruší-li se tento mechanismus, dojde k částečnému nebo úplnému kolapsu plicního křídla. Velikost kolapsu závisí přímo úměrně na množství vzduchu v pleurální dutině a nepřímo úměrně na množství vytvořených pleurálních adhezí se stěnou hrudní. Zkolabovaný úsek plicní tkáně je vyřazen z ventilace i perfuze, což vede ke vzniku různě těžké dušnosti. Vše může v časovém inter-

Obr. 1: Komprese mediastina.

Obr. 2: Vlání mediastina.

ACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):47–53

47

valu vést k dechové a oběhové nedostatečnosti i smrti. Patofyziologický děj nemoci ovlivňuje velikost kolabovaného úseku plicní tkáně, rychlost vzniku kolapsu, kompenzační možnosti organismu a přidružené, hlavně kardiovaskulární nemoci. Nelze opomenout formu pneumotoraxu záklopkového, kdy se vzduch v pleurální dutině hromadí a přítomným otvorem v hrudní stěně nestačí uniknout. Tento stav může v konečném stadiu vést ke vzniku tenzního pneumotoraxu, který se kromě záklopkového může vyvinout i u pneumotoraxu zavřeného např. při velkých trhlinách plicní tkáně nebo při poranění bronchů. Tuto formu pneumotoraxu již organismus není schopen kompenzovat, v závislosti na množství nahromaděného vzduchu v čase dojde ke kompresi mediastina, jeho přesunu kontralaterálně, útlaku nejen nemocné, ale i zdravé plíce a omezení návratu krve k pravým srdečním oddílům obr. 1 (2). Obdobně nebezpečný je pneumotorax otevřený s velkým únikem vzduchu z plicního parenchymu a velkým otvorem ve stěně hrudní. Vdechnutý vzduch se nepodílí na výměně plynů v plicních sklípcích, ale kyvadlově se přesouvá mezi tracheobronchiálním stromem a otevřeným otvorem stěny hrudní. Při inspiriu se otvorem ve stěně hrudní nasává vzduch z okolí, což způsobuje patologické vlání mediastina. Dojde nejen k omezení ventilace, ale utlačením pravých srdečních oddílů i k omezení návratu krve k srdci obr. 2 (2). Vše způsobí časné kardiorespirační selhání až smrt při neadekvátní či pozdě zahájené léčbě. Forma tenzního pneumotoraxu se vyskytuje asi v 1 % i u idiopatických pneumotoraxů (3).

Pneumotorax můžeme rozdělit na otevřený, zavřený a tenzní. Z hlediska etiologického dělíme pneumotorax v zásadě na úrazový a neúrazový.

1) Úrazový pneumotorax – může vzniknout při pronikajícím poranění hrudní stěny, ale i při tupém poranění hrudníku následkem zlomenin žeber nebo účinkem barotraumatu. Hlavně při tupém poranění u mladých osob, i bez zlomenin žeber, může při uzavřené hlasové štěrbině náhlým vzrůstem nitrohrudního a nitroplicního tlaku dojít k ruptuře plicního parenchymu (paper bag syndrome), a proto je nutné na pneumotorax pomýšlet (8). Při tupých poraněních hrudníku velkou kinetickou energií může dojít při kompresi hrudníku k ruptuře trachey, velkých bronchů nebo laceraci plicního parenchymu prudkou kompresí a dekompresí vzduchu v těchto strukturách nahromaděného (hlavně autonehody) (12). Statistiky udávají výskyt pneumotoraxů u poranění hrudníku okolo 12 % (11). 2) Neúrazový pneumotorax – spontánní pneumotorax, který se může vyskytovat jako primární, idiopatický, kdy se příčina vzniku obtížně zjistí. Tento typ bývá hlavně u mladých věkových skupin, většinou jako první projev plicního onemocnění. Maximum výskytu je mezi 20.–40. rokem života, výrazná převaha je u mužů. Poměr muži k ženám se udává přibližně 6 : 1. Tito jedinci mají většinou rodinnou dispozici a nápadný fyzický habitus (vysocí, hubení až kachektičtí) (18). Častý je výskyt také u Marfanova syndromu. U žen lze dle některých prací vystopovat vznik spontánního idiopatického pneumotoraxu do období 1–3 dnů před menses. Primární idiopatický pneumotorax se někdy dává do souvislostí s vrozenými defekty bránice (16,17). V raném věku u novorozenců se idiopatický spontánní pneumotorax vyskytuje do 1–2 %, výrazně vyšší je výskyt u novorozenců s ARDS, u kterých se může vyskytovat až v 19 % (7,22). Spontánní sekundární pneumotorax se objevuje ve vyšším věku, není tak jednoznačně statisticky vyjádřena převaha u mužů. Výrazně, až 100x vyšší, je výskyt u silných kuřáků (5). Tito nemocní mají většinou chronickou bron-

Obr. 3: Plášťový PNO, plicní bula.

Obr. 4: Plicní bula.

Dělení pneumotoraxů

48

chopulmonální chorobu s různě těžkým stupněm plicního emfyzému, často s plicními bulami – obr. 3, nebo různé intersticiální plicní procesy. Někdy vzniká u nemocných s chronickým pravostranným srdečním selháváním. Může komplikovat i nespecifické zánětlivé plicní procesy, a to jak při virových pneumonitidách, tak i při bakteriálních pneumoniích. U tuberkulózy se vyskytuje asi v 1 % (24). Do této skupiny je potřeba zařadit i pneumotoraxy iatrogenní. Mohou vzniknout při zavádění centrálního žilního katétru cestou podklíčkové žíly. Vyskytují se asi v 5–10 % u ventilovaných osob v závislosti na velikosti PEEP. U spontánně dýchajících osob je výskyt až 5x nižší. Iatrogenní pneumotoraxy vznikají i při punkcích hrudníku, a to spíše diagnostických než léčebných. Mohou vznikat při transtorakálních odběrech vzorků z patologických ložisek plicní tkáně pod CT kontrolou – obr. 4. Četnost vzniku těchto pneumotoraxů se udává až okolo 50 %, většina statistik uvádí výskyt okolo 20 % (15). V souboru sledovaném na Radiologické klinice LF UK a FN HK se pohyboval okolo 16 %, nutnost následné hrudní drenáže byla ve 4 %, přičemž sledovaná výtěžnost této metody dosahovala příznivých 67 % (21).

i první příznaky rozvoje kardiogenního šoku jako např. tachykardie, tachypnoe, hypotenze s centralizací krevního oběhu. Poklep nad příslušnou polovinou je hypersonorní, dýchání je neslyšné.

Diagnostika Diagnostika se opírá o anamnestické údaje a klinické příznaky. Ke stanovení diagnózy standardně postačí předozadní a bočný rtg snímek plic. Mezi metody cílenější patří CT vyšetření, které umožní diagnostikovat např. parciální pneumotorax (obr. 5) (14). Tuto metodu lze užít i jako navigační k cílené hrudní drenáži malých reziduální dutin či k diagnostice plicních bul. Mezi metody diagnosticko-terapeutické lze zařadit i videotorakoskopii (VATS), při které můžeme vizualizovat únik vzduchu z povrchu plicní tkáně a příčinu odstranit (snesení plicní buly pomocí stapleru či elektrokoagulací, uvolnění plicní tkáně z případných adhezí přerušením pleurálních srůstů a výkon doplnit pleurektomií, abrazí pleury či talkáží).

Soubor nemocných Příznaky Nejčastěji se vyskytujícím subjektivním příznakem je náhle vzniklá bolest na hrudi či v zádech, často udávaná při prudké změně polohy, kýchnutí či kašli. Bolest udává až 90 % nemocných. Asi v 80 % se vyskytuje různý stupeň dušnosti, která je často až v 60 % spojená se strachem a úzkostí. Stejně často se vyskytuje suchý dráždivý kašel bez expektorace. Mezi objektivní příznaky patří tachykardie, tachypnoe, rozdílná pohyblivost obou polovin hrudní stěny při dýchání. Při tenzním pneumotoraxu bývá přítomna cyanóza, syndrom horní duté žíly při utlačeném mediastinu, podkožní emfyzém zpočátku v horní polovině těla. Mohou se objevit

Na Kardiochirurgické klinice LF UK a FN v Hradci Králové jsme v období 1999–2003 léčili celkem 101 nemocných s různými typy pneumotoraxů. Do sledovaného souboru, který jsme hodnotili retrospektivně, byli zařazeni jen nemocní hospitalizovaní na naší klinice. Věkové rozvrstvení se pohybovalo od 15 let do 84 let s průměrným věkem 64 let, 68 bylo mužů a 33 žen. Soubor nemocných a jejich léčbu udává tabulka l. Tento soubor jsme ještě rozdělili na pacienty s pneumotoraxem primárním, u kterých jsme příčinu nezjistili, a na pacienty s pneumotoraxy ostatními – tabulka 2 a graf 1, léčbu ukazuje graf 3. Etiologii druhé skupiny sekundárních pneumotoraxů ukazuje graf 2. Soubor 21 nemocných s recidivujícím pneumotoraxem tvoří jak 4 nemocní primárně léčení na našem pracovišti, tak i 17 nemocných s první a další recidivou, kteří byli přijati ke kauzální léčbě z jiných pracovišť. Na grafu 4 ukazujeme spektrum léčebných postupů u sekundárních pneumotoraxů v naší skupině 69 nemocných. Tab. 1: Soubor nemocných s pneumotoraxem. Rok 1999 2000 2001 2002 2003 Σ

Pneumotorax 18 20 19 23 21 101

Hrudní drenáž 14 14 10 12 10 60

VATS 2 5 7 8 9 31

Torakotomie 2 1 2 3 2 10

Tab. 2: Rozdělení typů pneumotoraxů v období 1999–2003. Obr. 5: Plášťový PNO, plicní tumor, punkční jehla.

Σ

Primární spontánní PNO 32

Ostatní PNO 69 49

Graf 1.

Graf 2.

Graf 3.

Graf 4.

Léčebné možnosti Léčbu pneumotoraxů bez ohledu na etiologii můžeme rozdělit na konzervativní a chirurgickou. Mezi nechirurgické metody, které ovšem na našem pracovišti užíváme zcela výjimečně a ve sledovaném souboru jsme neužili ani v jednom případě, patří dechová rehabilitace, polohování na lůžku a dnes již spíše historická metoda jednorázové desuflace vzduchu. Ve zcela zvláštních případech, např. při malých reziduálních plášťových pneumotoraxech po plicních resekcích, kdy očekáváme následnou reexpanzi zbylé plicní

50

tkáně v delším časovém období (např. stav po bilobektomii), či když nelze pro celkový špatný zdravotní stav pacienta zasáhnout radikálně, užíváme k zajištění mobility nemocného a lepších podmínek následné dechové rehabilitace zapojení Heimlichovy chlopně do systému hrudního drénu. Tyto konzervativní metody jsou vhodné při malých plášťových pneumotoraxech, které vznikly např. po plicní biopsii (13). Malé množství vzduchu v pleurální dutině se spontánně resorbuje, a to rychlostí dle kontrol na rtg snímcích l cm plášťového lemu vzduchu za týden. Musí však platit, že nový vzduch do pleurální dutiny nepřibývá. Mezi intervenční chirurgické metody patří hrudní drenáž, kterou provádíme většinou ve 2. mezižebří v medioklavikulární čáře, kalibr drénu volíme v rozsahu 18–28 F. Tento výkon se provádí v lokální anestezii, u dětí v krátkodobé celkové anestezii. Užíváme odsavné hrudní drenáže systémem dvou lahví s trvalým podtlakem do 20 cm H2O s důslednou dechovou rehabilitací. K léčbě hrudní drenáží indikujeme nemocné s iatrogenně vzniklým pneumotoraxem, kdy je léčebný efekt promptní hlavně proto, že je včas provedena správná diagnostika. Léčba traumatických pneumotoraxů je zcela individuální u každého poranění, ale pokud stav nemocného nevyžaduje z jiné příčiny (jako např. pro krvácení do pleurální dutiny nebo stabilizační operaci hrudní stěny pro dechovou nedostatečnost) urgentní chirurgickou revizi, provádíme hrudní drenáž. Tímto postupem se velmi často podaří plicní tkáň časně rozepnout, a to je nejdůležitější předpoklad k uzavření malých trhlin v plicní tkáni. Pokud ovšem plicní tkáň nemá tendenci k rozepnutí a trvá-li únik vzduchu po dobu více jak zhruba 7 dní, nemocného indikujeme k chirurgické revizi. Potom dáváme přednost klasické torakotomii před VATS. K tomu nás vedou hlavně dva důvody: 1. často se jedná o rozsáhlejší devastaci plicní tkáně vyžadující větší výkon (někdy i typické či atypické plicní resekce). 2. po delší době hrudní drenáže se plicní křídlo často nezdaří anesteziologovi zkolabovat tak, aby operační pole bylo dobře přehledné. Je to způsobeno edémem plicní tkáně při kontuzi plic, mnohdy jsou vytvořeny časné pleurální adheze, které poutají plicní křídlo ke stěně hrudní. Mezi chirurgické metody patří VATS a klasická torakotomie. Metodou VATS můžeme dobře ošetřit izolované úniky vzduchu z plicní tkáně. Někdy je obtížné najít rupturu buly, která je již zkolabovaná, a ani po instilaci fyziologického roztoku nemůžeme dané místo dobře lokalizovat. Pak se většinou řídíme vizuálně změněnou plicní tkání, kterou sneseme pomocí stapleru nebo elektrokoagulace (4,20). Na závěr VATS, když po opětovném rozepnutí plíce anesteziologem nedochází k úniku vzduchu, provedeme částečnou pleurektomii nad místem odstraněné patologické plicní tkáně. Kompletní pleurektomii parietální pleury neprovádíme, protože riziko vyššího krvácení z velké ranné plochy nevyváží profit z domněnky vytvoření lepších podmínek pro vznik větší pleurodézy. V ostatním úseku parietální pleury

provedeme pouze abrazi a v případě potřeby lýzu pleurálních adhezí. Operační výkon ukončíme zavedením jednoho hrudního drénu. V jistých specifických stavech provádíme biotalkáž. Tato metoda je vhodná u starších nemocných, většinou u sekundárních recidivujících pneumotoraxů a tam, kde se nepředpokládá zařazení nemocného do transplantačního plicního programu. Tuto metodu neužíváme u primárního idiopatického pneumotoraxu. Z literatury a experimentálních prací plyne, že se talek vstřebává a lze ho histologicky zjistit v mnoha parenchymatózních orgánech jako např. ve slezině, v játrech a v CNS. Nebyla prokázána přímá souvislost s úmrtím po aplikaci biotalku a ani v experimentu nebyla zjištěna infiltrace talkem v druhostranné plicní tkáni (6,9,19,23).

Výhodou metody VATS je menší zátěž pro nemocného, kratší doba hospitalizace a ani kosmetický efekt není zanedbatelný (obr. 6). Torakotomii jako vynucený výkon provádíme při konverzi VATS pro technickou chybu chirurga či anesteziologa a v případě, že nelze pro srůsty plicní křídlo dobře kolabovat. Primárně k torakotomii přistupujeme, je-li k odstranění příčiny úniku vzduchu nutné provést resekci více plicních bul či provést např. volumreduktivní operaci (obr. 7,8,9). K torakotomii indikujeme nemocné, u kterých se nedaří plicní tkáň hrudní drenáží rozepnout, či trvá-li únik vzduchu déle než 7 dní (obr. 10). O traumatických indikacích torakotomie jsme se zmiňovali již v předchozím textu.

Obr. 6: Endostapler, plicní bula.

Obr. 7: Bulózně změněná plicní tkáň, bránice.

Obr. 8: Plicní bula, zdravá plicní tkáň.

Obr. 9: Resekovaná plicní bula.

51

Obr. 10: Nesprávně zavedený hrudní drén, plášťový PNO, podkožní emfyzém (otvor mimo pleurální dutinu).

Výsledky Celkové zhodnocení léčebných postupů jsme mohli udělat pouze u skupiny 101 nemocných, které jsme na naší klinice v průběhu sledovaných 5 let hospitalizovali. Z uvedených grafů vyplývá, že léčebné postupy závisejí hlavně na typu pneumotoraxu a na četnosti atak tohoto onemocnění. Naše výsledky jsou ovlivněny tím, že jsme k hospitalizaci vybírali hlavně ty nemocné, které jsme buď již primárně indikovali k chirurgické léčbě, nebo nemocné, u kterých jsme možnost chirurgické intervence předpokládali. Primární idiopatický pneumotorax Ve skupině 32 (100%) pacientů s primárním spontánním pneumotoraxem jsme při první atace léčili 8 (25 %) nemocných hrudní drenáží. Z chirurgických intervenčních metod, které jsme užili u 24 nemocných s recidivou idiopatického pneumotoraxu, převládá VATS u 22 (69 %) nemocných. Pouze u 2 (6%) osob jsme museli provést torakotomii, a to pro technickou chybu chirurga nebo anesteziologa. Sekundární pneumotorax Tato skupina 69 (100 %) nemocných se skládá z podskupiny 39 (57 %) nemocných s traumatickým pneumotoraxem, který vznikl při izolovaném poranění hrudníku (nejsou zde zařazeni nemocní s pneumotoraxy při polytraumatech). U těchto traumatických pneumotoraxů jsme stav vždy vyřešili hrudní drenáží. Druhou podskupinu tvoří 9 (13 %) nemocných s iatrogenně vzniklými pneumotoraxy většinou jako důsledek kanylace podklíčkové žíly. Rovněž zde jsme vystačili s provedením hrudní drenáže. Poslední 52

podskupinu vytváří 21 pacientů s recidivami sekundárních pneumotoraxů. Zde jsme, pokud to zdravotní stav dovoloval, operovali v 17 případech, přičemž u 9 (13 %) nemocných jsme provedli VATS a u 8 (12%) torakotomii. Jen ve 4 (5 %) případech jsme pro příliš vysoké riziko operačního zákroku pro přidružené nemoci volili opakovanou dlouhodobou hrudní drenáž, která také nakonec přinesla dobrý výsledek. Celkem jsme v této skupině 69 (100%) sekundárních pneumotoraxů použili hrudní drenáž v 52 (75 %) případech a 17 (25%) nemocných jsme operovali, přičemž byl počet operací VATS (9) a klasické torakotomie (8) prakticky stejný, a to z důvodů nutnosti provést větší rozsah chirurgického výkonu, tak jak je v oddíle Léčebné možnosti uvedeno. Průměrná doba drenáže u nemocných bez operace byla 8,5 dne, u operovaných nemocných činila 4,5 dne. Průměrná doba hospitalizace u nemocných bez operace byla 9,5 dne, u operovaných činila 5 dní. Recidivy pneumotoraxu, a to jak stejnostranné, tak i druhostranné ataky, jsme zaznamenali ve 30 případech. Recidivu stejnostranného pneumotoraxu jsme hodnotili v 21 případech, přičemž jen 4 nemocní byli primárně léčeni hrudní drenáží na našem pracovišti, ostatní nemocní byli přijati z jiných pracovišť ke kauzální léčbě. V 9 případech byl recidivující pneumotorax druhostranný, z toho jen 1 nemocný byl primárně léčen na našem pracovišti. V této skupině 9 pacientů jsme anamnesticky zjistili rodinnou zátěž v přímé linii u sourozenců. Recidivu stejnostranného pneumotoraxu jsme po chirurgické intervenci v sledovaném období nezaznamenali.

Diskuse Zhodnocením výsledků našeho souboru v sledovaném období vyplývá, že chirurgická intervence přináší kratší hospitalizaci, snižuje nutnou dobu hrudní drenáže a nejsou pozorovány stejnostranné recidivy onemocnění. Výsledky mohou být zkresleny tím, že jsme hodnotili jen nemocné hospitalizované na kardiochirurgické klinice, a ti byli vybráni tak, jak je v předcházejícím odstavci uvedeno. Celou řadu z našeho pohledu nekomplikovaných nemocných s pneumotoraxy jsme po hrudní drenáži odesílali na spádová pracoviště TRN či na Plicní kliniku FN Hradec Králové. Tento soubor 180 pacientů léčených uvedenou strategií jsme nehodnotili. Užití torakoskopické metody se ukazuje jako jednoznačně přínosné k ošetření nemocných s recidivujícím primárním spontánním pneumotoraxem. Užití VATS u recidiv ostatních pneumotoraxů již tak příznivě pro tuto metodu nevyznívá. Je to však dáno tím, že v této skupině jsou všechny ostatní typy pneumotoraxů, a tak např. u pneumotoraxů s bulózním emfyzémem, úrazových (tam, kde jsme nuceni operovat) apod. se v léčbě přikláníme spíše k torakotomii. Stejně tak se domníváme, že dobře provedená a správně ošetřovaná hrudní drenáž je léčebná metoda, kterou jsme schopni první ataku pneumotoraxu vyřešit a předejít i případným recidivám.

Závěr Pneumotorax bez ohledu na typ a etiologii vzniku je pro hrudního chirurga náhlá hrudní příhoda. Pro nemocného není podstatné, jakým způsobem pneumotorax vznikl, ale jak rychle bude vyléčen. Dobrý výsledek můžeme zajistit pouze správnou a včasnou diagnostikou. Pro řádné vyléčení je po rychlé diagnostice nutné zajistit rychlou reexpanzi plicní tkáně. Prezentovaný soubor potvrzuje, že převážnou většinu pneumotoraxů lze vyléčit hrudní drenáží, která ale musí být účinná a správně ošetřovaná. Pouze část pneumotoraxů musíme léčit chirurgickými metodami. Náš algoritmus léčby spočívá v tom, že první ataky pneumotoraxů bez ohledu na etiologii vzniku léčíme hrudní drenáží. Při malých plášťových, nejčastěji iatrogenně vzniklých pneumotoraxech postupujeme konzervativně dechovou rehabilitací a observací. Tuto rehabilitační a observační terapii zajišťuje většinou plicní klinika. V případě recidivy volíme, pokud to stav nemocného dovolí, chirurgický zákrok. Aktivní chirurgický přístup indikujeme i v případě dlouhodobého úniku vzduchu i při správně fungující hrudní drenáži, či pokud se za stejných podmínek nedaří plicní tkáň rozepnout.

Literatura 1. Achazy R, Stobernack A, Aslanian O. Spontanpneumothorax-konservative und operative Therapie. Chir Praxis 1996;51:57–68. 2. Balaš V, Čech O, Černý J a kol. Speciální chirurgie. Praha:Avicenum,1985:222–3. 3. Barton ED, Rhee P, Hutton KC. The patophysiology of tension pneumothorax in ventilated swine. J Emerg Med 1997;15(2):147–53. 4. Baumann MH, Strange C. Treatement of spontaneous pneumothorax a more aggressive approuch? Chest 1997;112(3):789–804. 5. Bense L, Eklund G, Wiman LG. Smoking and the increased risk of contracting spontaneous pneumothorax.Chest 1987;92(6):1009–12. 6. Campos MRJ, Vargas SF, Cardoso P. Thoracoscopy talc poudrage a 15-year experience. Chest 2001;119:801–6. 7. Dekel B, Paret G, Szeinberg A. Spontaneous pneumomediastinium in children: clinical and natural history. Eur J Pediatr 1996;155(8):695–7.

8. Drábková J. Polytrauma v intenzivní medicíně. Praha:Grada Publishing a.s., 2002:153–5. 9. Fraticelli A, Robaglia-Schlupp, Riera H. Distribution of calibrated talc after intrapleural administration:An experimental study in rats. Chest 2002;122(5): 1737–41. 10. Ganong WF. Přehled lékařské fysiologie. Praha:Avicenum, 1976:530. 11. Hill S, Edmisten T, Holtzman G. The occult pneumothorax:an increasing diagnostic entity in trauma. Am Surg 1999;65(3):254–8. 12. Hudec I, Andrašina J, Bárdoš L a kol. Úrazová chirurgia. Bratislava: Osveta, 1986:587. 13. Kee-Min. Risk factors for pneumothorax and bleeding after CT- guided percutaneous coaxial cutting needle biopsy of lung lesions. J Vasc Radiol 2001; 12:1305–12. 14. Lesur O, Delorme N, Fromaget JM. Computed tomography in the etiologic assessement of idiopathic spontaneous pneumothorax. Chest 1990;98(2): 341–7. 15. Li H, Boiselle PM, Shepard JO et al. Diagnostic acuracy and safety of CT guided percutaneous needle aspiration bopsy of the lung:comparision of small and large pulmonary nodules. AJR 1996;167:105–9. 16. Lippert HL, Lund O, Blegvad S. Independent risk factors for cumulative recurrence spontaneous pneumothorax. Europ Respir J 1991;4(3):324–31. 17. Ludwig J, Kienzle GD. Pneumothorax in a large autopsy population. A study of 77 cases Am J Pathol 1978;70(1):24–6. 18. Melton LJ, Hepper NG, Offord KP. Insidence of spontaneous pneumothorax in Olmstead County, Minesota:1950 to 1974. Am Rev Respir Dis 1979;120:1379. 19. Milton R, Cale AR. Chronic pain due to talc pleurodesis for spontaneous pneumothorax. Ann Thorac Surg 2003;76(5):1740–1. 20. Miller JD, Simone C, Kahnamoui K. Comparison of videothoracoscopy and axillary thoracotomy for the treatment of spontaneous pneumothorax. Am Surg 2000;66(11):1014–5. 21. Novotný J, Eliaš P, Vacek Z, Rešl M, Pohnětalová D, Habal P. Transtorakální biopsie pod CT kontrolou, retrospektivní zpracování výsledků za posledních 3,5 let. Čes Radiol 2002;56(6):331–4. 22. Ogata ES, Gregory GA, Kitterman JA. Pneumothorax in the respiratory distress syndrome: Incidence and effect on vital signs, blood gases, and pH. Pediatrics 1976;46:331. 23. Vargas FS, Teixeira L, Antaonangelo MAC. Experimental pleurodesis in rabbits included by silver nitrat or talc:1-year follow-up. Chest 2001;119(5):1516–20. 24. Widner RJ, Beachman EG, Ravitch MM. Spontaneous pneumothorax complicating pulmonary tuberculosis. J Thorac Cardiovasc Surg 1962;46:331.

MUDr. Petr Habal, Fakultní nemocnice v Hradci Králové, Kardiochirurgická klinika, 500 05 Hradec Králové, e-mail: [email protected]

53

54

ODKAZ SIRA WILLIAMA OSLERA Ladislav Chrobák Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové: Kabinet dějin lékařství

Summary: Sir William Osler’s legacy. William Osler (1849–1919) is generally regarded as one of the greatest and most respected physicians in the history of medicine. As an outstanding clinician and a professor of medicine at four universities in three countries he exerted a profound influence on medical education. His textbook “The Principles and Practice of Medicine“ became the most popular treatise on medicine in the world. He emphasized the value of hard work. His compassion and concern for patients, students and colleagues reflected his personality. Osler’s humanism, his philosophy and views did not loose their validity even today.

Key words: Sir William Osler; Life; Legacy

Souhrn: William Osler (1849–1919) je pokládán za jednoho z největších a nejuznávanějších lékařů v historii medicíny. Jako vynikající klinik a profesor na čtyřech univerzitách ve třech státech hluboce ovlivnil výuku medicíny. Jeho učebnice „The Principles and Practice of Medicine“ se stala nejznámější odbornou publikací medicíny ve světě. Osler zdůrazňoval význam tvrdé práce. Jeho citlivý vztah k nemocným, ke studentům a kolegům byl odrazem jeho osobnosti. Jeho humanismus, filozofie a názory neztratily nic na své platnosti ani dnes.

„Činnost lékaře je umění, ne řemeslo. je to poslání, ne obchod, poslání, kterého se zúčastní vaše srdce stejně jako váš mozek.“ (W. Osler) V tomto roce uplynulo 155 let od narození a 85 let od úmrtí legendárního lékaře Williama Oslera (1849–1919). I když nejde v pravém slova smyslu o kulatá výročí, neopomenul si je připomenout článkem i tak významný mezinárodní časopis, jakým je British Journal of Haematology (17). Osler byl vynikající klinik, skvělý řečník, který byl zcela oddán vzdělávání a výchově studentů a mladých lékařů, které oslňoval a inspiroval svým šarmem, entuziasmem, znalostmi a zářným osobním příkladem. Zdůrazňoval tvrdou práci a celoživotní vzdělávání. Jeho mimořádně humanistické založení a citlivý přístup k nemocným a kolegům mu získávaly důvěru a přátelství. Jeho výroky byly a jsou dosud citovány v mnoha učebnicích a monografiích. Jako profesor vnitřního lékařství pracoval na čtyřech univerzitách ve třech státech: na McGill univerzitě v Montrealu (1874–84), na Pennsylvanské univerzitě ve Filadelfii (1884–89), na univerzitě Johna Hopkinse v Baltimore (1889–1905) a na univerzitě v Oxfordu (1905–19) (3). William Osler se narodil 12. července 1849 jako osmé z devíti dětí anglikánského pastora v městečku Bond Head, čtyřicet mil severněji od Toronta (17). Na privátní základní škole v něm vzbudil William Arthur Johnson zájem o bioACTA MEDICA (Hradec Králové) SUPPL 2004;47(1):55–59

logii a seznámil ho s mikroskopem. Jeho zájem o mikroskopování se ještě prohloubil, když přečetl knihu „Jak pracovat s mikroskopem“ od Lionela S. Bealea, otce anglické patologie. Zájem o mikroskopii a vliv, který na něho měl lékař James Bowell z Trinity College School v Torontu, se kterým trávil soboty u mikroskopu, způsobily, že upustil od svého původního záměru následovat otce a stát se pastorem a zvolil studium medicíny (1). W. A. Johnsonovi, J. Bowellovi a R. Palmerovi Howardovi, děkanovi a vynikajícímu profesoru na McGill univerzitě, později věnoval svou slavnou učebnici medicíny. Osler začal studovat na lékařské fakultě v Torontu a studia dokončil na McGill univerzitě v Montrealu, která mu udělila v roce 1872 titul M.D. Krátce po dokončení studia se vydal na studijní cestu do Evropy. Navštívil University College Hospital v Londýně a jeden rok pracoval ve fyziologické laboratoři Johna Burtona Sandersona. Při své cestě po Evropě se v Berlíně seznámil s Rudolfem Virchowem. Navštívil i Vídeň s proslulou novou (druhou) vídeňskou školou, jejíž věhlas založili Karel Rokitanský a Josef Škoda. Svou cestu po Evropě nazval „mozek oprašující exkurzí“ (16) a svůj názor na cestování osvětlil výrokem, že nejdůležitější je získat široký rozhled tak časně, jak je to jen možné, což se bez cestování ztěží podaří. Po návratu do Kanady pracoval krátce jako praktický lékař. Poměrně záhy nato, v jeho 25 letech, mu bylo nabídnuto místo na McGill univerzitě, na níž se stal profesorem. Zde začal svou neobyčejně úspěšnou dráhu lékaře a vysokoškolského učitele 55

(1874–84). Odtud odešel na Pennsylvanskou univerzitu. V roce 1889 mu byla nabídnuta katedra vnitřního lékařství na univerzitě Johna Hopkinse v Baltimore. Osler nabídku rád přijal, neboť mu poskytla možnost uskutečnit plán vybudování kliniky po německém vzoru, s dobrou organizací, laboratořemi a výzkumnými možnostmi. Bylo to Oslerovou zásluhou, že univerzita Johna Hopkinse (5) se stala nejznámější a nejpřednější institucí pro studium medicíny v USA. Univerzita si mohla dovolit pro studium medicíny pečlivý výběr studentů. Od uchazečů se vyžadovala předmedicínská příprava v biologii, chemii a fyzice, a dokonce i schopnost číst články ve francouzštině a němčině. Osler jednou žertovně prohlásil ke svému kolegovi, patologickému anatomu Welchovi: „Můžeme být šťastni, že jsme do nemocnice Johna Hopkinse přišli jako profesoři. Jsem si jist, že ani Vy ani já bychom nikdy nemohli býti přijati jako studenti“ (6). Nelze nevyzvednout Oslerův vztah k laboratorním metodám a k použití mikroskopu zvláště. Svou první práci věnovanou mikroskopování napsal již v 19 letech, dříve než se stal studentem medicíny. V nemocnici Johna Hopkinse zřídil v úzké návaznosti na klinickou lůžkovou část klinickou laboratoř pro mikroskopování, ve které mohlo pracovat 110 studentů (9). První mikroskopy zakoupil za své peníze. Byl v Americe prvním, kdo učil mikroskopování. Hlásal, že pro internisty mají laboratoře stejný význam jako pro chirurga skalpel (15). Byla to v americké medicíně významná událost. Poprvé se kliničtí lékaři seznámili s jednoduchými laboratorními vyšetřeními, jakými bylo mikroskopické vyšetření krve, moči a sputa. Největším přínosem to bylo pro hematologii. V roce 1905, uznávaný doma i v cizině, přešel na univerzitu v Oxfordu jako regius profesor, tj. profesor vyučující na katedře založené králem. Při příležitosti korunovace krále Jiřího V. byl povýšen do šlechtického stavu s titulem Sir. Svým založením byl Osler mimořádným humanistou, což se promítalo do jeho vztahu ke kolegům, ošetřujícímu personálu a studentům. Měl neobyčejně citlivý, empatický vztah k nemocným. To nebylo vlastní době, ve které žil. Studenty nabádal, aby k nemocnému přistupovali především jako k člověku a ne jako k jedinci postiženému určitou chorobou. Neměl rasistické předsudky a prohlašoval, že při vstupu do Asklépiova chrámu jsou si všichni rovni, bohatí i chudí, bez rozdílu barvy pleti a náboženství. Zdůrazňoval význam interakce mezi lékařem a nemocným, důležitost umění komunikace a sám svým přístupem k nemocným byl v tomto směru pro studenty zářným příkladem. Osler měl zvláště vřelý vztah k dětem. Děti také bezprostředně vycítily jeho náklonnost a dovolovaly mu neomezený vstup do jejich světa. Když se děvčátko, které léčil pro cukrovku, dozvědělo, že ho povznesli do šlechtického stavu, poznamenalo: „Měli ho udělat králem“. Osler si totiž při vizitě vždy našel chvíli, aby si s ní, s jejími panenkami a loutkami, pohrál a zašprýmoval. 56

Osler učitel Velkou zásluhou Oslerovou bylo, že přenesl výuku medicíny k lůžku nemocného. „Medicínu je nutno učit u lůžka nemocného, nikoliv v posluchárně“ (16). To podpořil svým výrokem, že student neuvidí pneumonii z lavice na posluchárně, ale u lůžka nemocného, kde může pozorovat její začátek, rozvoj i komplikace, které způsobuje, a tak nemoc sama se stane jeho hlavním učitelem. Na dochovaných fotografiích zastihneme Oslera, jak uprostřed soustředěných studentů pečlivě vyšetřuje nemocného pohledem nebo jak demonstruje vyšetření pohmatem a poslechem (16). Studium literatury nepodceňoval, ba naopak. Zkušenosti získávané praktickou činností však zdůrazňoval, jak o tom svědčí i tento jeho známý a často citovaný výrok: „Studovat projevy nemoci bez knih je plavit se neznámým mořem, ale studovat medicínu pouze z knih je nevydat se na moře vůbec“ (16). Navrhl, aby jeho epitaf byl: „Medicínu učil na oddělení“ (16). Ke studentům byl přátelský. Byl s nimi stále v úzkém kontaktu. Často je o sobotních večerech zval k neformálnímu setkání i do svého bytu. Některým dal dokonce klíče od svého domu, aby mohli mít přístup a prospěch z jeho mimořádně bohaté knihovny, která obsahovala více než 7000 svazků a kterou po jeho smrti manželka Grace Oslerová věnovala McGill univerzitě. Oslerův dům na Norham Gardens 13 v Oxfordu se stal známým jako „otevřená náruč“ pro studenty, kolegy a přátele (16). Dorothea Reedová, která poznala Oslera na univerzitě Johna Hopkinse, ho prohlásila nejlepším učitelem, se kterým se setkala. Osler byl literárně velmi plodný. Jeho bibliografie čítá 1600 prací. Dovedl jasně formulovat své myšlenky opřené o bohaté klinické a patologicko-anatomické zkušenosti. Sám vykonal na 1000 sekcí doplněných někdy i mikroskopickým vyšetřením. Osler byl vášnivý čtenář. Studiu historie medicíny a klasické literatury věnoval večery po celý život. Když přednášel v lékařské knihovně v Bostonu, vyznal se ze své lásky ke knihám: „Je pro mne těžké hovořit o významu knihoven, aby se má slova nezdála přehnaná. Knihy byly pro mne potěšením v posledních 30 letech. Z nich jsem získal nevyčíslitelný prospěch“ (11). Jeho zvýšenému zájmu se těšila klasická literatura. Čtení klasické literatury doporučoval i studentům, neboť se domníval, že „nikdo nemůže mít dobře vyzbrojenou mysl, kdo ji živil pouze vědeckou literaturou“. Četbu Platona, Rabelaise a Shakespeara pokládal za stejně důležitou jako četbu Starlingovy „Fyziologie“. Největšího uznání jako humanistovi se Oslerovi dostalo v roce 1918, kdy byl zvolen prezidentem „Klasické asociace“, společnosti tvořené širokou skupinou učitelů britských univerzit a škol, která měla za cíl „podporovat a udržovat význam klasických studií“ (4).

Oslerova učebnice „The Principles and Practise of Medicine“ Oslerova kniha „Principy a praxe medicíny“ (The Principles and Practise of Medicine), která vyšla poprvé v roce 1892, když byl na univerzitě Johna Hopkinse v Baltimore, byla přeložena do ruštiny (první překlad), do francouzštiny, španělštiny, portugalštiny a čínštiny (5). Byla opatřena řadou odkazů medicínských i klasických. Kniha je neobyčejně čtivá a některé kapitoly nám při čtení způsobí potěšení i dnes (14). Stala se nejužívanější a nejprospěšnější učebnicí medicíny po řadu let a dosáhla půlmilionového nákladu (17). Popisy chorob v Oslerově knize jsou velmi výstižné tam, kde se Osler mohl opírat o svá vlastní pozorování a fyzikální vyšetření. Všimněme si například popisu začátku pneumonie (14). Onemocnění začíná zpravidla náhle, z plného zdraví třesavkou, trvající 15 až 30 minut, někdy i déle. Může postihnout nemocného uprostřed práce nebo je probuzen ze spánku zimnicí. Vzestup teploty lze zaznamenat již během třesavky, po které může teplota stoupnout během 12 hodin až na 40 °C. Nemocný si na začátku stěžuje na bolesti hlavy nebo na celkové bolesti. Po několika málo hodinách se bolest stěhuje na hrudník, je často agonizující (připomeňme si Thomayerovo klání na hrudi). Onemocnění začíná krátkým, suchým, dráždivým kašlem. Dýchání je urychlené. Druhého a třetího dne je již obraz pneumonie plně rozvinut. Tváře, zvláště líce, nemocného planou, chřípí se rozšiřuje s každým vdechem, na horním rtu se často objeví herpes labialis. Velmi pečlivě a obsáhle je popsán charakter bolesti podle postižené oblasti plic (nepřítomnost bolesti při centrální pneumonii, mírná bolest při postižení vrcholu plic, silná bolest při postižení dolního laloku, zvláště u dětí, kde se může promítat do břicha a imitovat akutní příhodu břišní, zvláště apendicitidu). Při postižení pleury se bolest zesiluje při hlubokém oddechu a kašli (označeno jako Aretaiovo znamení – Aretaios, řecký lékař žijící v 1. století po Kristu v Kappadokii) (15). Podobně podrobně je pak rozveden vývoj kašle a charakter sputa v dalších dnech. Pneumonie byla v době Oslerově velmi závažným onemocněním s vysokou úmrtností. V monografii je jí věnováno celkem 25 stran (14). Podobně je poměrně přesně popsán auskultační nález při srdečních vadách. Kapitoly, kde Osler nemohl diagnózu choroby stanovit na podkladě svého neobyčejně bystrého pozorovacího talentu a mistrného zvládnutí fyzikálních vyšetřovacích metod, odpovídají tehdejšímu stavu poznání, mnohdy velmi limitovanému. Tak anémiím, které jsou rozděleny pouze na primární a sekundární, je věnováno pouhých 15 stran. Příčina perniciózní anémie je připisována hemolyzinu neznámého původu, sepsi mající svůj původ v dutině ústní, střevním infekcím, střevním parazitům jako ankylostoma duodenale (který ovšem způsobuje sideropenickou anémii z krevních ztrát). Jako původce je uveden rovněž botriocephalus latus

(který, jak dnes víme, způsobuje megaloblastickou anémii tím, že konzumuje vitamin B12). V knize je však perniciózní anémie uváděna v souvislost s lipoidními substancemi extrahovanými z parazita. Naproti tomu, díky výjimečnému Oslerovu zájmu o mikroskopii, je popsána makroovalocytóza a velká variabilita ve velikosti a tvaru červených krvinek (5–15 µ), a dokonce i přítomnost megaloblastů v obvodové krvi při těžkých anémiích s poklesem erytrocytů až pod 0,5 x 1012/l. Zmiňuje se o žlutavém zbarvení séra a o přítomnosti leukopenie a trombocytopenie (14). Osler uvádí i přítomnost achlorhydrie a neurologickou symptomatologii. Pokud se Oslerovi něco vytýkalo, pak to byl jeho terapeutický nihilismus. Osler sám nepopíral, že není přítelem polypragmazie, která v jeho době kvetla. Zdůvodňoval to mimo jiné tvrzením: „Uvědomte si, jak mnoho toho nevíte, nenalévejte své nemocné neznámými lektvary“. Jindy poznamenal: „Mladý lékař začíná svou kariéru s dvaceti léky, starý lékař končí život s jedním lékem pro dvacet nemocí“ (16). Nutno poznamenat, že v Oslerově době byl počet účinných léků malý. Osler sám uznával podávání železa u anémie, chininu při malárii, nitroglycerinu a amylnitritu při angina pectoris a opia při bolestech. Oslerova kniha vyšla naposled v roce 1947 po neuvěřitelných 55 letech opakovaného vydávání. Příčinou byl pokles popularity knihy jediného autora, který jejím dalším vydáním již nemohl vtisknout charisma své osobnosti. V roce 1927 vyšlo pak první vydání Cecilovy knihy „Textbook of Medicine“. Naplnila se tak prorocká Oslerova slova, že i velké učebnice umírají jako jejich autoři. Osler však nebyl jen vynikajícím klinikem a zapáleným učitelem. Jeho snaha prospět nemocným se jevila i v tom, že se snažil o zavádění novinek v medicíně. Tak zavádí nové barvicí metody ke studiu krevních nátěrů a velké úsilí věnuje tomu, aby přesvědčil vedení nemocnice Johna Hopkinse k zakoupení rentgenového přístroje krátce po Roentgenově publikaci o jeho objevu. Lze se právem domnívat, že kdyby Osler žil dnes, stál by v čele úsilí o pokrok lékařské vědy. Oslerova kniha se stala pro medicínu prospěšnou ještě i jinak než jako studnice poučení pro klinickou praxi. Druhé vydání knihy se dostalo do rukou baptistickému ministrovi Fredericku T. Gatesovi. Ten ji s neobyčejným zájmem a zaujetím přečetl od první až do poslední stránky. Byl však překvapen, jak málo toho medicína o mnoha nemocech ví, a došel k závěru, že medicína může ztěží doufat, že se stane vědou, pokud nebude dotována a pokud se nebudou moci nadaní muži zcela oddat nepřerušenému a soustředěnému studiu. Přesvědčil Johna R. Rockefellera, filantropa a mecenáše, který vydělal miliony na naftě, aby své filantropické aktivity zaměřil a investoval do lékařského výzkumu. Tak vznikl Rockefellerův ústav v roce 1901 a Rockefellerova nadace v roce 1913. Jen Hawardova lékařská škola obdržela od Rockefellerova ústavu v roce 1902 1 milion dolarů (5).

57

Sir William Osler (1849–1919).

S Oslerovým jménem je spojeno několik chorob Polycythaemia vera (Oslerova – Vaquezova choroba, Vaquezova – Oslerova choroba). Louis Henri Vaquez popsal v roce 1882 cyanotickou polycytemii. Šlo o čtyřicetiletého muže s cyanózou, pletorou obličeje, hepatosplenomegalií a počtem erytrocytů 8,9 x 1012/l. Vaquez původně soudil, že jde o polyglobulii při srdeční vadě (17). Srdeční vada při sekci zjištěna nebyla. Osler referoval v květnu 1903, na schůzi amerických lékařů, o skupině nemocných s cyanózou, polycytemií a splenomegalií. Usoudil, že jde o dobře definovanou jednotku. Práce byla v témže roce publikována (10). Osler později navrhl, aby jednotka byla pojmenována Vaquezova choroba. Nicméně byl to Osler, který tuto chorobu vyčlenil jako jednotku. V další práci v roce 1904 odlišil polycytemia vera od polyglobulie při tuberkulóze sleziny (12). Hereditární hemoragická teleangiektazie (Oslerova – Renduova choroba, Renduova – Oslerova choroba). V roce 1901 Osler popsal tři nemocné s opakujícími se epistaxemi a mnohočetnými teleangiektaziemi. Dva z nemocných byli bratři. Celkem bylo postiženo 7 členů rodiny ve třech generacích. Osler se zmínil o Renduově případu publikovaném před 5 lety (17). V roce 1907 měl Osler možnost studovat další rodinu se čtyřmi postiženými členy a v literatuře našel šest dalších pozorování. I zde je možno připsat hlavní zásluhu za publikování této jednotky Oslerovi, který ji označil za familiární chorobu a velmi přesně popsal krvácivé projevy: „Ve většině případů jde o krvácení z nosu, které má obvyklý charakter epistaxe. V jiných případech jde o krvácení z útvarů na 58

rtech, jazyku, dásních a sliznici patra. Jen v málo případech bylo krvácení z útvarů na kůži“ (13). Osler věnoval velkou pozornost subakutní bakteriální endokarditidě, která byla některými nazvána Oslerovou chorobu nebo Oslerovou – Libmanovou chorobou. V literatuře jsou dosud uváděny Oslerovy nodosity u této choroby – malé, bolestivé uzlíky na bříškách prstů, palce a ploskách nohou, které přetrvávají po hodiny i dny. Jako Oslerova – Libmanova – Sachsova (někdy jen Libmanova – Sachsova) verukózní endokarditida u systémového lupus erytematodes je popisováno u této choroby postižení aortální nebo mitrální chlopně se vznikem insuficience (15). Max Wintrob, který převzal klinickou mikroskopickou laboratoř v nemocnici Johna Hopkinse jednu generaci po tom, co Osler opustil Baltimore, označil Oslera za prvního amerického hematologa (18). Osler byl v Americe první, kdo začal vyučovat mikroskopování pro klinickou potřebu, zvláště pro diagnózu krevních chorob. Jako mladý výzkumník za svého pobytu ve fyziologické laboratoři Johna Burtona Sandersona učinil v roce 1882 originální pozorování o destičkách a jejich roli v trombóze. Jeho zásluha v tomto směru zůstává nedoceněna a v literatuře je v souvislosti s tímto objevem citován hlavně turínský patolog Giulio Bizzozero (2). U perniciózní anémie popsal Osler makroovalocytózu. Osler se stal zaslouženě neobyčejně populárním. Na jeho počest byla napsána řada oslavných článků, jeho podoba byla zobrazena na mnoha portrétech, bustách a medailích. Na McGill univerzitě byla již v roce 1921 založena Oslerova společnost, Oslerův klub v Londýně v roce 1928, v roce 1970 Americká Oslerova společnost a v roce 1983 Japonská Oslerova společnost. V květnu 2003 se konala společná konference Americké, Londýnské a Japonské Oslerovy společnosti v Edinburgu dokumentující, že Oslerův odkaz je stále živý (17). Pro Oslera byla medicína posláním, nikoliv obchodem. Posláním, které vyžaduje mozek i srdce, které vyžaduje sebeobětování a citlivý, láskyplný vztah k bližnímu. Studenty nabádal, aby jejich vztah k nemocným nepoklesl na úroveň obchodu, aby neusilovali o pocty, ale aby smysl a náplň své činnosti spatřovali v každodenní tvrdé práci. Osler přistupoval k výchově studentů nikoliv se záměrem vyprodukovat pouze technicky zdatné lékaře, ale vychovat zároveň lékaře s vysokými charakterovými vlastnostmi. Šířil kolem sebe ovzduší míru, svornosti a pochopení, svým speciálním šarmem, přátelským a přitažlivým způsobem jednání se mu dařilo překonávat bariéry. Tak se mu podařilo sblížit francouzské a anglické lékaře v Montrealu a sjednotit pět znepřátelených lékařských společností v Baltimore (6). Osler byl mimořádnou osobností. Jeho inteligence, humanismus a životní filozofie mu umožnily dosáhnout výsledků hodných následování. Zemřel v prosinci 1919 v Oxfordu na pneumonii a empyém hrudníku (6). Domnívám se, že by dnešní doba v mnohém ohledu potřebovala svého Oslera.

Poděkování Za poskytnutou fotografii Sira Williama Oslera děkuji panu prof. MUDr. Ivo Šteinerovi, CSc.

Literatura 1. Barondess JA, Mc Govern JP, Roland CG. The Persisting Osler. Selected Transactions of the First Ten Years of the American Osler Society. Baltimore: University Park Press, 1985:318. 2. Bizzozero G. Über einen neuen Formbestandteil des Blutes und die Rolle bei der Thrombose und der Blutgerinnung. Wirchows Arch Path Anat 1882;90:261–332. 3. Bliss M. William Osler. A life in Medicine. Toronto: University Toronto Press, 1999:581. 4. Fulton JF. William Osler, the humanist. Arch Intern Med 1949;84:149–58. 5. Golden RL. Osler’s legacy: the centennial of the principles and practice of medicine. Ann Intern Med 1992;116:255–60. 6. Golden RL. William Osler at 150. An Overview of a Life. J Am Med Ass 1999;282:2252–8. 7. Graner JL. From Osler with love: The Mayo Brothers’ Cosmas and Damian print. Mayo Clin Proc 1996;71:717–8. 8. Kolektiv autorů: Slovník antické kultury. Praha: Nakladatelství Svoboda, 1974:705. 9. Osler W. The natural method of teaching the subject of medicine. J Am Med Ass 1901;36:1673–9. 10. Osler W. Chronic cyanosis with polycythaemia and enlarged spleen: a new clinical entity. Am J Med Sci 1903;18:187–201.

11. Osler W. Books and men: In aequanimitas with other addresses to medical students, nurses and practitioners of medicine. Philadelphia, Pa: P. Blakiston’s Son & Co, 1904:217–25, cit. 5. 12. Osler W. Chronic cyanotic polycythaemia with enlarged spleen. Br Med J 1904;i:121–2. 13. Osler W. On multiple hereditary teleangiectasis with recurring haemorrhages. Quart J Med 1907;1:53–8. 14. Osler W. The Principles and Practice of Medicine, 10th Edition, London and New York: D. Appleton and Co., 1925:1233. 15. Porter R. (překlad: Hořejší J.). Největší dobrodiní lidstva. Historie medicíny od starověku po současnost. Praha: Prostor, 2001:807. 16. Stone MJ. The wisdom of Sir William Osler. Am J Cardiol 1995;75:269–76. 17. Stone NJ. William Osler’s legacy and his contribution to haematology. Br J Haematol 2003;123:3–18. 18. Wintrobe M. Hematology, the Blossoming of a Science: A Story of Inspiration and Effort. Philadelphia: Lea & Feliger, 1986:29–30.

Prof. MUDr. Ladislav Chrobák, CSc., Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové, Kabinet dějin lékařství, Šimkova 870, 500 38 Hradec Králové. e-mail: [email protected]

59