Nejnovější vývoj v laboratorní diagnostice izokyanátového astmatu Adam V. Wisnewski
Význam přehledu Izokyanáty – reaktivní chemické látky používané k výrobě polyuretanu – jsou v celosvětovém měřítku hlavní příčinou astmatu z povolání. Nejdůkladněji prozkoumaným rizikovým faktorem rozvoje zmíněného onemocnění je expozice těmto látkám na pracovišti, avšak sledování expozice je náročné. Stanovování klinické diagnózy a rozlišování
Zkratky HDI MCP MDI PBMC RAST TDI
hexametylen‑diizokyanát monocyto‑makrofágový chemoatrakční protein (monocyte/macrophage chemoattractant protein) difenylmetan‑diizokyanát mononukleární buňka periferní krve (peripheral blood mononuclear cell) radioalergosorpční test toluen‑diizokyanát
izokyanátů jako příčiny astmatu není jednoduché. Test představující zlatý standard – specifická inhalační provokace – je technicky náročný a nákladný a z těchto důvodů jej provádí na celém světě pouze několik specializovaných pracovišť. V souvislosti se zvyšujícím se používáním izokyanátů vyvstává naléhavá potřeba účinných laboratorních testů pro diagnostiku izokyanátového astmatu a expozice izokyanátům.
Aktuální výsledky Přehled je zaměřen na literaturu publikovanou v letech 2005 a 2006. Souvislost s diagnostikou izokyanátového astmatu byla zkoumána u více než 150 článků nalezených v databázi PubMed za pomoci klíčových slov „difenylmetan“, „toluen“ či „hexametylen‑diizokyanát“. Je zde popsán pokrok v poznání patogeneze izokyanátového astmatu, který napomáhá zdokonalování konvenčních radioalergosorpčních testů a metod enzymové imunoanalýzy (ELISA) používaných ke stanovení izokyanát‑specifických protilátek IgE a IgG. Vyvíjejí se i nové imunoanalýzy založené na buněčných odpovědích a na nejnovějších vědeckých poznatcích.
Souhrn Laboratorní testy používané v současnosti v humánní medicíně ke stanovení izokyanát‑specifických protilátek IgE a IgG jsou diagnosticky přínosné u části dělníků trpících izokyanátovým astmatem, přičemž u většího podílu osob vystavených těmto látkám na pracovišti mohou sloužit jako biologické ukazatele expozice.
Klíčová slova astma, diagnóza, expozice, izokyanát, protilátka
Developments in laboratory diagnostics for isocyanate asthma Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:138–145 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Yale University School of Medicine, Department of Internal Medicine, New Haven, Connecticut, USA Adresa pro korespondenci: Adam V. Wisnewski, PhD, Yale University School of Medicine, Department of Internal Medicine, 333 Cedar Street; PO Box 20857, New Haven, CT 06520‑8057, USA E‑mail:
[email protected]
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
Úvod Diizokyanáty (toluen‑diizokyanát, TDI; hexametylen‑diizo‑ kyanát, HDI; difenylmetan‑diizokyanát, MDI) nebo funkč‑ ně podobné polymerové izokyanáty jsou „povinnými“ příč‑ ně vazebnými látkami nezbytnými pro komerční výrobu polyuretanu – polymeru, na němž je moderní společnost závislá. Na celém světě jsou každoročně vyrobeny a spotře‑ bovány miliony tun izokyanátů, a to v nejrůznějších pracov‑ ních prostředích, kde dochází k jejich finálnímu použití [1,2–5,6•,7•]. Nejdůkladněji prozkoumaným rizikovým fak‑ torem rozvoje izokyanátového astmatu je expozice těmto látkám na pracovišti; její kvantifikace je však obtížná, neboť jde o směsi izomerů a „prepolymerů“ rozpuštěných v rozto‑ cích, v aerosolu a v plynné fázi. V určitých průmyslových provozech může uvedená expozice vyvolat izokyanátové astma a dlouhodobou bronchiální hyperreaktivitu [1,8,9, 10•,11•]. Jejich dlouhodobou prognózu zlepšuje časné roz‑ poznání izokyanátového astmatu a rychlé zamezení další expozici izokyanátům u vnímavých jedinců [9]. Existuje tedy potřeba praktických testů pro screening osob a dia‑ gnostiku izokyanátového astmatu i testů schopných sledovat osobní expozici. Z hlediska klinického obrazu se izokyanátové astma ná padně podobá běžnému astmatu podmíněnému vlivy pro středí, což vedlo k vypracování hypotézy o jeho imunolo gické podstatě, byly však zaznamenány i drobné rozdíly [9,10•,12•]. Zvířecí modely uvedenou hypotézu podporují a díky transgenním kmenům se objevují první zprávy o mož né úloze jednotlivých genů [13••,14••,15,16••,17,18]. Alergo logové a imunologové překonali značné nesnáze při práci s reaktivními izokyanáty, jejímž cílem bylo vyvinout sérolo‑ gické testy pro stanovení protilátek specifických vůči těmto látkám [19–21]. Těmito testy byla u malého procenta pra‑ covníků potvrzena alergie na izokyanát jako podklad astma‑ tu, nicméně u většiny citlivých osob izokyanát‑specifické protilátky IgE nalézány nejsou. Zmíněné výsledky vnesly do celé oblasti výzkumu značnou dávku nejistoty. Uplatňují se u izokyanátového astmatu jiné patogenní mechanismy (např. non‑IgE) než ty, které známe u běžného atopického astmatu, nebo specifické protilátky IgE přítomny jsou, ale 25
Laboratorní diagnostika izokyanátového astmatu – Wisnewski
selhaly metody jejich zjišťování? Používáme v našich sérolo‑ gických testech nevhodnou antigenní formu izokyanátu, nebo vyšetřujeme pracovníky v nevhodnou dobu (po skon‑ čení expozice)? Představuje snad izokyanátové astma, tak jak je v současnosti definováno, celé spektrum různých onemocnění, z nichž jsou pouze některá spojena s odpovědí protilátek [3,9,10•]? Tento přehled shrnuje důvody pro používání klinických laboratorních testů pro zjišťování imunitních odpovědí, kte‑ ré odrážejí expozici izokyanátům a přítomnost astmatu, při‑ čemž důraz je kladen na informace získané během poslední‑ ho roku. Je popsán jak potenciální význam „izokyanát ‑specifických“ sérových protilátek IgE a IgG jakožto biolo‑ gických ukazatelů, tak i izokyanátový antigen rozpoznávaný těmito imunoglobuliny [22••,23]. Spolu s klinickým využi‑ tím a s omezeními testů pro diagnostiku izokyanátového astmatu a expozice izokyanátům, které jsou v současné době k dispozici, se přehled zabývá i slibnými testy, jejichž vývoj se očekává [20,24,25••].
Imunologické testy jako ukazatele izokyanátového astmatu Přirozený vznik izokyanátového astmatu obecně připomí‑ ná reakci přecitlivělosti I. typu, včetně časné prodlevy (během níž se předpokládá rozvoj systémové senzibilizace) a zvyšující se senzibilizace vůči extrémně nízkým expozič‑ ním dávkám, která vede k časným, pozdním a dvoufázo‑ vým astmatickým odpovědím. Klíčovým aspektem one‑ mocnění zahrnujících přecitlivělost I. typu (např. astmatu) je alergen‑specifická protilátka IgE, která slouží i jako bio‑ logický ukazatel alergické senzibilizace vůči mnoha běž‑ ným původcům astmatu (např. kočičím lupům, alergenům roztočů v domácnostech) i jako cíl imunoterapie [26]. Izo kyanát‑specifické protilátky IgE tak mohou analogicky ukazovat na možnost zánětlivých odpovědí zprostředkova‑ ných IgE v dýchacích cestách po jejich expozici izokyaná‑ tům. Jsou‑li izokyanát‑specifické sérové protilátky IgE pří‑ tomny, pak s velkou pravděpodobností předpovídají výskyt izokyanátového astmatu [21,27]. Zdokonalení tradičního sérologického vyšetření na přítomnost izokyanátů jakožto diagnostické pomůcky lze pravděpodobně dosáhnout, pokud se bude pozornost věnovat konkrétně expozici (viz níže) a izokyanátovému antigenu (viz oddíl „Izokyanátový antigen“).
Expozice izokyanátům a poločas protilátek IgE U nemocí z povolání, jako je izokyanátové astma, u nichž k expozici látce vyvolávající příznaky dochází výhradně na pracovišti, má jedinečný význam krátký poločas neváza‑ ných sérových protilátek IgE (přibližně 2 dny) [26,28,29]. Krátká období (řádově týdny) strávená mimo pracoviště (tedy mimo expozici) mohou vést k poklesu sérových kon‑ centrací IgE na úroveň, kterou klasické radioalergosorpční testy (RAST) nedokáží zjistit [27]. V některých případech 26
mohou socioekonomické aspekty izokyanátového astmatu osobě jím postižené bránit ve vyhledání lékařské pomoci až do doby, kdy se onemocnění zhorší natolik, že této osobě již nedovolí pracovat [8]. K používání izokyanátů na pracovišti navíc může docházet jen sporadicky, což dále zvyšuje časo‑ vou variabilitu vztahu mezi expozicí a sérologickými nálezy [30••]. V tomto případě je situace značně odlišná, než jak ji známe v souvislosti s běžnými aeroalergeny s často obecně‑ ji rozšířeným výskytem (např. roztočů v domácnostech). Přesnější poznání protilátkových odpovědí zprostředkova‑ ných izokyanát‑specifickými IgE ve vztahu k expozici nej‑ spíše umožní až prospektivní studie, protože zpětně nelze tyto informace obvykle získat a průřezové studie mohou být v daném směru omezeny účinky „zdravého pracovníka“ [4,22••,30••,31–34]. Bez přesných údajů o expozici mohou negativní výsledky testů na stanovení izokyanát‑specific‑ kých protilátek IgE vést k chybné diagnóze a k nesprávným závěrům ohledně patogenních mechanismů.
Imunologické testy jako ukazatele expozice izokyanátům Dosud nejdůkladněji prozkoumaným rizikovým faktorem rozvoje izokyanátového astmatu je expozice těmto látkám, avšak expozici izokyanátům přítomným ve vzduchu lze z praktického a technického hlediska obtížně kvantifikovat [4,6•,7•,8,30••,32,35•]. Vnitřní expoziční dávka izokyanátů se navíc může značně lišit od té, kterou naměříme pomocí vnějších měřičů, což platí zejména pro pracovníky používa‑ jící osobní ochranné pomůcky [36,37]. Většina dosavadních snah o zvýšení hygieny průmyslových provozů se soustře dila na expozici dýchacích cest, i když dochází i k expozici kůže, která může být z imunologického hlediska významná (viz oddíl „Imunologická senzibilizace prostřednictvím ex pozice kůže“). Imunologické odpovědi na působení izokyanátů mohou sloužit jako náhradní biologické ukazatele expozice těmto látkám. Imunoglobuliny podtřídy IgG mají poločas přibliž‑ ně 30 dnů a byla vyslovena představa, že by se mohly stát potenciálně užitečným, jediným biologickým ukazatelem dlouhodobé expozice [38•,39]. S protilátkami IgG rozpo znávajícími konjugáty izokyanát–albumin se u neexpono vaných osob nesetkáváme téměř nikdy [20,22••,39,40,41•]. U exponovaných pracovníků bylo prokázáno, že sérový titr izokyanát‑specifických protilátek IgG těsně koreluje s mírou expozice těmto látkám na pracovišti [39]. Vyšší koncentrace IgG u jedinců s izokyanátovým astmatem, popisované v ně kterých studiích, mohou být odrazem zvýšené expozice těchto osob, která snad zčásti vysvětluje rozvoj jejich one‑ mocnění [21,22••,39]. U pracovníků, u nichž dojde k rozvoji odpovědí zpro‑ středkovaných izokyanát‑specifickými IgG, mohou jejich koncentrace představovat užitečný ukazatel dodržování hy‑ gienických předpisů v průmyslových závodech a osobní ochrany před expozicí. Takoví jedinci mohou v daném pra‑ covním prostředí sloužit jako „hlídky“ a jako biologicky rea‑ Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
Laboratorní diagnostika izokyanátového astmatu – Wisnewski
gující ukazatele účinnosti organizačních snah o omezení expozice. Biologická úloha izokyanát‑specifických protilátek IgG v rámci odpovědi na expozici zůstává nejasná. Jejich podíl na patogenezi je nepravděpodobný vzhledem k tomu, že se vyskytují i u asymptomatických osob, a někteří odborníci dokonce uvažují o jejich možném ochranném působení. Případné rozdíly mezi izokyanát‑specifickými protilátkami IgG nalézanými u osob s izokyanátovým astmatem a u asym‑ ptomatických jedinců (pokud jde o specificitu epitopů, afini‑ tu, podtřídy IgG) je nutno teprve zkoumat.
Imunologická senzibilizace prostřednictvím expozice kůže Přibývá důkazů tom, že v posledních letech se převažující formou expozice izokyanátům možná stala expozice kůže, neboť se začaly běžně používat méně prchavé izokyanátové přípravky (viz oddíl „Izokyanátové ‚prepolymery‘ a izome‑ ry“) a zdokonalily se hygienické předpisy pro ochranu dýchacích cest. Ve vzácných případech mohou izokyanáty vyvolávat alergickou kontaktní dermatitidu; nedávno pro‑ běhlo nové hodnocení komerčních náplasťových testů pro diagnostiku kožní senzitivity [42,43]. Ještě významnější je ovšem skutečnost, že podle studií prováděných se zvířaty by izokyanáty mohly prostupovat kožní tkání a navozovat sys‑ témovou senzibilizaci, která může za vhodných podmínek při následné expozici dýchacích cest vést k rozvoji „astma‑ tu“ (např. zánětu dýchacích cest a k příslušným fyziologic‑ kým odpovědím na něj) [13••,14••,44,45,46•,47•,48]. Dávko vání a četnost expozic kůže mají zřejmě významný vliv na kvalitu vyvolané imunitní odpovědi [13••,14••]. Vzhledem ke zmíněným údajům je nutné, aby se expozici kůže na pra‑ covišti věnovala zvýšená pozornost. Podíl expozice kůže na systémové izokyanát‑specifické humorální imunitní odpovědi u člověka dosud nebyl objas‑ něn. Ze studií prováděných na pracovištích s extrémně nízkými koncentracemi izokyanátů v ovzduší vyplynulo, že expozice kůže může sama o sobě navodit systémovou senzi‑ bilizaci [49]. V klinických studiích lze ale obtížně odlišit vzá‑ jemné možné rozdíly mezi imunitními odpověďmi navoze‑ nými prostřednictvím kůže a dýchacích cest, protože expo‑ zici na pracovišti lze pouze zřídka připisovat pouze jedné z uvedených bran vstupu [4,30••,50•]. K objasnění možného podílu expozice kůže na systémové imunitní senzibilizaci u člověka bude zapotřebí další klinicko‑epidemiologický
Obrázek 1 Neoepitopy indukova‑ né konjugací izokyanátu s lidským albuminem
Albumin
výzkum, zaměřený mj. na izokyanát‑specifické protilátky IgE a IgG [50•,51•].
Izokyanátový antigen Sérologické vyšetření vychází ze specifické trojrozměrné struktury alergenu, která však v případě izokyanátů zatím nebyla úplně popsána, což představuje značnou překážku jak pro výzkum, tak pro klinické studie. Izokyanáty vlivem reakcí s vlastními molekulami mění svou strukturu (a vytvá‑ řejí níže popsané neoepitopy), takže jejich standardizace je obtížnější než v případě běžných aeroalergenů, které lze molekulárně definovat pomocí sekvence DNA (prachové a kočičí alergeny). Pro izokyanátové imunoanalýzy mají klí‑ čový význam teoretické poznatky o vzniku biologicky rele‑ vantních izokyanátových antigenů a technické metody, které jejich vznik umožňují. Odborníci se původně domnívali, že se izokyanáty cho‑ vají jako hapteny, což je pravda, tím však lze jejich imuno‑ genitu vysvětlit pouze zčásti. Snad stejně významná je i schopnost izokyanátů vytvářet nové (neo‑) epitopy pro‑ střednictvím intramolekulárních a intermolekulárních příč‑ ných vazeb měnících náboj a konformaci (vlastních) nosi čových proteinů [52,53]. Tato základní představa, jež se pozvolna rodila během posledních 40 let, významným způ‑ sobem ovlivňuje vývoj „izokyanátových antigenů“ používa‑ ných pro imunologická vyšetření. V případě haptenů zvýše‑ ná konjugace s nosičovým proteinem zvyšuje hustotu epito‑ pů a celkově zvyšuje citlivost ve smyslu rozpoznávání spe cifických imunoglobulinů. Pokud je však kritický epitop jedinečnou konformací navozenou specifickými příčnými vazbami izokyanátu, může „nadměrná reaktivita“ nebo po‑ užití nesprávného nosičového proteinu vést ke vzniku biolo‑ gicky irelevantních konjugátů izokyanát–protein (antigenů), jak znázorňuje obrázek 1 [22••,54,55]. Izokyanátové „anti geny“ používané v klinických studiích by měly odpovídat těm, jež se vyskytují in vivo v mikroprostředí dýchacích cest, kde je epitelová tekutina vystavena nízkým (na pracovišti přítomným) koncentracím izokyanátů [33].
Konjugát(y) izokyanát–albumin Dosud jediným proteinem, který může u osob exponova‑ ným na pracovišti izokyanátům prokazatelně sloužit jako účinný „nosič“ těchto látek (s cílem indukovat protilátky), je albumin [22••,39,54,55]. Izokyanáty konjugované s jinými proteiny než s albuminem zatím nebyly podrobně prozkou‑
Izokyanát–albumin (poměr 3 : 1)
Izokyanát–albumin (poměr 26 : 1)
Dvojrozměrný model, v němž je albumin vy značen jako čára a izokyanát jako křížek, zobrazuje nové konformace utvářené příč‑ nými vazbami izokyanátu, které může imu‑ nitní systém hostitele rozpoznávat jako cizí.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
27
Laboratorní diagnostika izokyanátového astmatu – Wisnewski
mány, nicméně těch několik málo, které již zkoumány byly (viz dále), nejsou lidskými protilátkami rozpoznávány. Produkty reakcí mezi izokyanáty a albuminem (a jejich antigenita) do značné míry závisí na reakčních podmínkách. Expozice albuminu v tekuté fázi (tj. v tekutině epitelové vý stelky) koncentracím izokyanátových par zjišťovaným v pra‑ covním prostředí (přibližně 20 ppb) vede ke vzniku omeze‑ ného množství vysoce specifických chemických konjugátů [22••,39]. Podle nedávno publikovaných studií lze sérové protilátky IgE rozpoznávající tento albumin exponovaný izokyanátovým parám nalézt u 40–50 % osob s astmatem vyvolávaným látkami TDI a HDI, avšak pouze u 1–4 % exponovaných asymptomatických jedinců [22••,39]. Kon centrace protilátek IgG specifických pro konjugáty izokya‑ nátových par a albuminu u asymptomatických osob navíc silně koreluje s mírou expozice na pracovišti. Naopak kon‑ jugáty izokyanát–albumin vytvořené reakcemi albuminu v tekuté fázi s koncentrovanějšími izokyanáty v kapalné fázi (tato metoda se do roku 2004 používala ve většině studií) jsou při zjišťování protilátek IgE méně citlivé a u neexpono‑ vaných jedinců jsou s větší pravděpodobností rozpoznávány protilátkami IgG [22••,39]. Nedávno byla popsána dvě místa, na kterých dochází ke konjugaci mezi plynným HDI a lidským albuminem (obr. 2) [39]. Jedno z nich – Lys414 – je součástí dilyzinové‑ ho motivu, který se vyskytuje výhradně v lidském albumi‑ nu, což je velmi zajímavé vzhledem k tomu, že izokyanáty konjugované s albuminem kravským, myším nebo kuře‑ cím (ovalbuminem) nejsou lidskými protilátkami rozpo‑ znávány [39,54,55]. Dalším možným místem konjugace Obrázek 2 Strukturální trojrozměrný model oblastí lidského albuminu, na kterých může docházet ke konjugaci s hexamety‑ len‑diizokyanátem
s HDI je His247, ležící na povrchu albuminu a za fyzio logických podmínek disponující sekundárním aminem s pKa příznivým pro nukleofilní adici k izokyanátu. Zdá se, že na His247 může docházet i ke konjugaci s TDI (osobní pozorování) [22••]. Hlavním izokyanátovým antigenem u exponovaných osob je tedy izokyanát konjugovaný s albuminem. Za fyzio‑ logických podmínek expozice na pracovišti reagují izokya‑ nátové páry s lidským albuminem vysoce specifickým způ‑ sobem za vzniku vysoce specifického antigenu. Albuminové konjugáty vytvořené s izokyanátem za reakčních podmínek, které se zásadně liší od situace in vivo (pokud jde o pH, kon‑ centraci apod.), mohou být imunologicky odlišné a mohou být při sérologickém vyšetření zdrojem artefaktů.
Izokyanátové „prepolymery“ a izomery Jak již bylo zmíněno v úvodu, expozice izokyanátům na pracovišti představuje složitý děj, v němž figurují směsi různých izokyanátových izomerů a „prepolymerů“ roz puštěných v roztocích, v aerosolu a v plynných fázích. Na příklad průmyslové směsi izomerů TDI (např. 2,4‑TDI oproti 2,6‑TDI) mohou být používány v poměru 80 : 20 nebo 65 : 35, zatímco surový MDI obsahuje směs řady izo‑ merů i polymerů (tab. 1) [40,56]. V případě HDI se k povr‑ chovým úpravám karoserií používají převážně biuretové a izokyanurátové „prepolymery“, které nicméně obsahují stopová množství prchavějšího „monomeru“ HDI. Studie z poslední doby prokázaly rozdíly v antigenitě albuminových konjugátů připravených pomocí různých izo merů nebo polymerů téhož izokyanátu [22••,40]. Imuno analýzy pro stanovení izokyanát‑specifických protilátek proto musí v ideálním případě pracovat s antigeny vytvoře‑ nými ze stejného izokyanátového polymeru/izomeru, jaký se používá na daném pracovišti. Vzhledem k vysoké zkří žené reaktivitě mezi různými izokyanáty je možné, že exis‑ tuje omezený počet univerzálně použitelných izomerních a polymerních přípravků, které ovšem bude třeba definovat empirickým zkoušením.
Používání izokyanátových laboratorních testů v současné klinické praxi
Významná místa pro konjugaci s hexametylen‑diizokyanátem po expozici jeho parám – His247 a Lys414 – jsou zvětšena a zakroužkována.
28
Izokyanátové laboratorní testy byly od doby, kdy se v písem‑ nictví poprvé objevil jejich popis, značně zdokonaleny a ve své současné podobě jsou nejspíše více užitečné, než by se podle starších publikací mohlo zdát. Pro lékaře v klinické praxi je přítomnost izokyanát‑specifických protilátek IgE nebo IgG v séru pacienta užitečnou známkou, díky níž může izokyanáty určit jako možnou příčinu astmatu; tato informa‑ ce však sama o sobě není natolik citlivá, aby bylo možno diagnózu postavit výlučně na ní. Hlavní přínos izokyanáto‑ vých laboratorních testů spočívá a) v potvrzení přítomnosti izokyanát‑specifické odpovědi přecitlivělosti I. typu u osob s podezřením na onemocnění podmíněné izokyanáty nebo b) v doložení expozice na základě titrů izokyanát‑specific‑ kých protilátek IgG. Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
Laboratorní diagnostika izokyanátového astmatu – Wisnewski
Tabulka 1 Izokyanátové izomery a „pre‑polymery“ Izomer
Poměr
Toluen‑diizokyanát
80 : 20
Toluen‑diizokyanát (2,4 : 2,6)
65 : 35
Difenylmetan‑diizokyanát
Směs
Difenylmetan‑diizokyanát (4,4’, 2,4’, 2,2’) Monomer
Polymer
Hexametylen‑diizokyanát
Biuret‑izokyanurát
Izokyanát‑specifické sérové protilátky IgE lze nalézt u značného procenta osob trpících izokyanátovým astma‑ tem – podle studií z poslední doby až u 50 % – a to v závis‑ losti na konjugátech izokyanát–albumin použitých v roli antigenů [22••,27,39]. Nejcitlivějším testem prováděným v současné době je „klasický“ izokyanátový test RAST (s použitím papírového disku‑125I), podobné výsledky však poskytují i novější neizotopové metody enzymové imuno analýzy ELISA (enzyme‑linked immunosorbent assay) [22••,27,39]. Omezený počet komerčních prodejců nabízí testy ke stanovení (či měření koncentrace) izokyanát‑speci‑ fických protilátek IgE; není však jasné, jaké antigeny tyto testy používají [57]. Pátrat po izokyanát‑specifických proti‑ látkách IgE má smysl pouze u výdělečně činných osob, neboť – jak již bylo uvedeno výše – koncentrace izokyanát ‑specifických protilátek IgE může po krátkém období bez expozice klesnout pod zjistitelné hodnoty. „Izokyanát“‑specifické protilátky IgE je třeba zásadně stanovovat současně s celkovou koncentrací IgE a s „kon trolním“ vzorkem (tedy se simulovaně exponovaným albu‑ minem), protože vzorky séra s vysokými koncentracemi IgE vykazují in vitro zvýšený sklon k nespecifickým vazbám [19]. K potvrzení specificity jsou vhodné inhibiční testy [19]. Přítomnost izokyanát‑specifických protilátek IgE v séru pra‑ covníka je dosti přesvědčivým ukazatelem izokyanátového astmatu a u nesenzibilizovaných pracovníků se s ním setká‑ me pouze zřídka (méně než 5 % případů), což platí zejména po korekci na celkovou koncentraci IgE a na nespecifické vazby [22••,27,39]. Na základě sérových koncentrací izokyanát‑specifických protilátek IgG lze potvrdit, že daná osoba byla izokyanátům exponována již v minulosti. Při sledování dalších expozic mohou pomoci opakovaná měření během delšího časového rozmezí, která pravděpodobně představují souhrnný ukaza‑ tel vypovídající o expozici spíše v několika posledních měsí‑ cích než v posledních hodinách či dnech. Pro imunoanalýzy určené pro izokyanáty platí stejně jako pro všechny ostatní imunoanalýzy, že je nutno je provádět s použitím přesně definovaných „antigenů“ a interpretovat pouze v kontextu klinicky definovaných pozitivních vzorků (od osob trpících izokyanátovým astmatem) a negativních kontrolních vzorků (exponovaných i neexponovaných). Při provádění a hodnocení významu izokyanátových sérologic‑ kých testů mohou být mimořádně cenné rady zkušených Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
odborníků, neboť významné praktické, zdánlivě nedůležité okolnosti sérologického stanovování izokyanátů, které je výsledkem výzkumu trvajícího celá desetiletí a často meto‑ dou pokusů a omylů, zůstávají běžně nezveřejněny nebo nejsou dostatečně známy.
Budoucí metody vyšetření na citlivost vůči izokyanátům Budoucí metody vyšetření na citlivost vůči izokyanátům bu‑ dou nejspíše spadat do dvou různých kategorií; cílem jedné z nich bude zdokonalit současné sérologické přístupy, zatím‑ co druhá se nebude zabývat odpovědí protilátek na expozi‑ ci, ale bude založena na nových imunitních výstupech (viz dále). Zjišťování izokyanát‑specifických protilátek IgE lze pravděpodobně zdokonalit začleněním novějších plynných a „prepolymerních“ konjugátů izokyanát–albumin do již vy pracovaných metodik. Nejčastěji používanou matricí pro klinické stanovení protilátek IgE je opouzdřený polymer ImmunoCAP [58]. Až donedávna prováděl vazbu alergenů na ImmunoCAP výhradně výrobce, který nabízí testy pro TDI, MDI a HDI, ale který o použitých „antigenech“ posky‑ tuje velmi málo informací [57,59]. Nedávno byla uvedena na trh matrice Streptavidin‑ImmunoCAP (na niž lze navázat jakýkoli biotinem označený alergen), která by měla jednot‑ livým výzkumníkům umožnit případné uplatnění matrice ImmunoCAP po navázání izokyanátových antigenů s odliš‑ nou antigenitou [59]. Alergenové testy typu „microarray“ představují relativně nový přístup, který dosud prochází vývojem a hodí se zejmé‑ na pro simultánní analýzu vazeb IgE na tisíce různých pro‑ teinů nebo epitopů. V rámci tohoto přístupu jsou proteinové alergeny v malých množstvích nanášeny na sklíčka a vazba sérových protilátek IgE se zjišťuje pomocí protilátek proti IgE označených fluorescenční látkou [60•]. U omezeného počtu alergenů, které se zatím takto zkoušely, závisí typ vaz‑ by sérových protilátek IgE na klinickém stavu. Citlivost této metody je srovnatelná s citlivostí metod CAP a k jejímu pro‑ vádění stačí velmi malé množství séra. Ačkoli v případě pra‑ covníků exponovaných izokyanátům zatím přístupy využí‑ vající „alergenových“ testů typu „microarray“ nebyly použi‑ ty, jsou ideální pro analýzu širokého spektra různých konju‑ gátů izokyanát–albumin a potenciálních epitopů. Z hlediska diagnostiky izokyanátového astmatu mohou být přínosné i buněčné imunoanalýzy založené na nových imunologických výstupech, zejména pokud se při rozvoji daného onemocnění – jak se mnozí autoři domnívají – uplat‑ ňují převážně mechanismy nezávislé na protilátkách IgE/IgG [23,61•]. Bernstein a spol. [20] nedávno popsali test in vitro, při němž je izokyanátovým antigenem navozena produk ce monocyto‑makrofágového chemoatrakčního proteinu (monocyte/macrophage chemoattractant protein, MCP) 1 v mononukleárních buňkách periferní krve (peripheral blood mononuclear cells, PBMC) a který podle předběž‑ ných studií dokáže odlišit osoby trpící izokyanátovým ast‑ 29
Laboratorní diagnostika izokyanátového astmatu – Wisnewski
matem. MCP‑1 je (vedle protilátek IgE) významným fakto‑ rem spouštějícím uvolňování histaminu, tvořeným v lid‑ ských PBMC, a je pravděpodobně jedním z několika me‑ diátorů, jejichž produkci u citlivých jedinců selektivně navozují izokyanáty [62]. Budoucí buněčné testy založené na nově objevených vědeckých přístupech, jakými jsou profilování exprese, pro‑ teomika a metabolomika, mohou rozpoznávat různé typy imunologických odpovědí, jež definují citlivost vůči izokya‑ nátům a odlišují pracovníky náchylné ke vzniku onemocně‑ ní od osob, u nichž došlo k rozvoji tolerance nebo u nichž nedošlo k senzibilizaci. Významnou determinantou všech podobných budoucích studií bude nejspíše forma izokyaná‑ tu (antigenu) použitého jako imunologického podnětu.
Závěr Naše poznání imunitních odpovědí a patologických změn navozených expozicí izokyanátům se díky vytrvalému úsilí v oblasti výzkumu stále prohlubuje. Použití kombinovaných metod, jako jsou laserová desorpce/ionizace za účasti matri‑ ce (matrix‑assisted laser desorption/ionization) s hmotnostní spektrometrií a in vitro systémy expozice navržené tak, aby jejich biochemické a biofyzikální parametry odpovídaly mikroprostředí dýchacích cest, umožnilo dosáhnout nebý‑ valého pokroku v charakterizaci izokyanátové antigenity. Tento pokrok se začíná projevovat v optimalizaci imunolo‑ gických testů zaměřených na izokyanát‑specifické imunitní odpovědi. Významný pokrok představují i teoretické a technické změny v našem pohledu na izokyanátové antigeny a okol‑ nosti vzniku těchto reakčních produktů, přičemž k uvedené‑ mu posunu došlo díky empirickým poznatkům. Nové meto‑ dy vytváření konjugátů izokyanát–albumin prostřednictvím expozice plynným (spíše než kapalným) izokyanátům zajiš ťují vznik „antigenů“ potenciálně vhodnějších pro oblast biologie než metody klasické, jež mají sklon k navozování „nadměrných“ reakcí a popřípadě ke vzniku artefaktových „antigenů“. K rozpoznávání protilátek významně přispívá také izomerní a polymerní složení izokyanátů. Další optima‑ lizace izokyanátových antigenů může zvýšit senzitivitu/spe‑ cificitu testů na izokyanát‑specifické protilátky IgE do té míry, že se tyto testy stanou užitečnou metodou pro sledová‑ ní léčby onemocnění navozeného izokyanáty. I kdyby pát‑ rání po protilátkách IgE proti izokyanátům odhalilo pouze zlomek osob trpících izokyanátovým astmatem, mohl by se screening ve velkém měřítku vyplatit, uvážíme‑li dlouhodo‑ bé zhoršení funkce plic ohrožující senzibilizované pracovní‑ ky, pokud jejich onemocnění zůstane nerozpoznáno. Přes pokrok, který byl v poznání izokyanátové imuno genity v poslední době dosažen, je vhodnost vyšetřování senzibilizace vůči izokyanátům založené na stanovení proti‑ látek IgE i nadále zpochybňována, a to částečně kvůli ne úspěšnosti vyšetřovacích metod s nízkou senzitivitou a čás‑ tečně kvůli alternativním hypotézám patogeneze (nezalo ženým na IgE). Jsou vyvíjeny novější imunoanalýzy vychá‑ 30
zející z hypotézy, že významnější úlohu (než humorální odpovědi) hrají v patogenezi izokyanátového astmatu bu něčné odpovědi navozené izokyanátem. Tyto metody používající PBMC se mohou soustředit na konkrétní výstu‑ py (protein MCP‑1) nebo na typy exprese genů/proteinů/ /metabolitů, u nichž se může prokázat, že korelují s klinic‑ kým stavem, popřípadě jej definují. Lze tedy shrnout, že sérologická vyšetření zaměřená na izokyanáty se v posledních letech dále vyvíjejí a díky jejich zdokonalení lze stanovením izokyanát‑specifických proti látek IgE a IgG při klinickém vyšetření osob s expozicí na pracovišti získat cenné informace. Přestože se výše uvedené skutečnosti možná týkají pouze části exponovaných pracov‑ níků, platí, že přítomnost izokyanát‑specifických protilátek IgE je silným předpovědním ukazatelem výskytu izokyaná‑ tového astmatu a že specifické protilátky IgG mohou vypo‑ vídat o míře expozice v delším časovém úseku a mohou napomáhat při úpravách hygienických norem v průmyslo‑ vých provozech. Větší diagnostickou senzitivitu do budouc‑ na slibují novější testy na přecitlivělost vůči izokyanátům, založené na buněčných odpovědích.
Odkazy a doporučená literatura Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového článku jsou označeny takto:
• = významné, • • = mimořádně významné.
1. Bonauto DK, Sumner AD, Curwick CC, et al. Work‑related asthma in the spray‑on truck bed lining industry. J Occup Environ Med 2005;47:514–517. 2. Taramian A, Doosthoseini K, Mirshokraii SA, Faezipour M. Particleboard manufacturing: an innovative way to recycle paper sludge. Waste Manag 2007; In press. 3. Berode M, Jost M, Ruegger M, Savolainen H. Host factors in occupational diisocyanate asthma: a Swiss longitudinal study. Int Arch Occup Environ Health 2005;78:158–163. 4. Robert A, Ducos P, Francin JM, Marsan P. Biological monitoring of workers exposed to 4,40‑methylenediphenyl diisocyanate (MDI) in 19 French poly‑ urethane industries. Int Arch Occup Environ Health 2007;80:412–422. 5. Sennbro CJ, Littorin M, Tinnerberg H, Jonsson BA. Upper reference limits for biomarkers of exposure to aromatic diisocyanates. Int Arch Occup En‑ viron Health 2005;78:541–546. 6. Sennbro CJ, Lindh CH, Mattsson C, et al. Biological monitoring of expo‑ sure to 1,5‑naphthalene diisocyanate and 4,40‑methylenediphenyl diiso‑ cyanate. Int Arch Occup Environ Health 2006;79:647–653. • V hydrolyzované moči a plazmě lze po získání derivátů pomocí plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie zjišťovat biologické ukazatele expozice izokyanátům, které dokládají vnitřní expozici na pracovišti. Vzhle dem k široké individuální variabilitě je otázkou, zda mohou tyto biologické ukazatele sloužit k určování expozice u velké populace pracovníků. 7. Boutin M, Dufresne A, Ostiguy C, Lesage J. Determination of airborne iso‑ cyanates generated during the thermal degradation of car paint in body repair shops. Ann Occup Hyg 2006;50:385–393. • Nedostatečně uznávané riziko expozice je spojeno s uvolňováním izo kyanátů tepelnou degradací, k níž dochází při řezání, broušení a orbitál‑ ním pískování v dílnách provádějících úpravy karoserií. 8. Tarlo SM, Liss GM. Prevention of occupational asthma – practical implica‑ tions for occupational physicians. Occup Med (Lond) 2005;55:588–594. 9. Pisati G, Baruffini A, Bernabeo F, et al. Rechallenging subjects with occu‑ pational asthma due to toluene diisocyanate (TDI), after long‑term removal from exposure. Int Arch Occup Environ Health 2007;80:298–305. 10. Jones MG, Floyd A, Nouri‑Aria KT, et al. Is occupational asthma to diiso‑ cyanates a non‑IgE‑mediated disease? J Allergy Clin Immunol 2006;117: 663–669. • Zde uvedené údaje rozšiřují nepřítomnost protilátek IgE navozených izo kyanáty i na podslizniční tkáně dýchacích cest, jak prokázalo broncho skopické vyšetření a hybridizace in situ. Účastníci studie byli vybíráni ve specializované ambulanci, kam je doporučovali jejich praktičtí nebo závod‑ ní lékaři. U většiny účastníků nedošlo po více než 30 dnů před zařazením do studie k expozici, což mohlo ovlivnit výsledky studie. 11. Rudbeck MG, Omland O. Work‑related asthma caused by IgE‑verified aller gy to methylene di‑isocynate. Ugeskr Laeger 2006;168:1345–1346. • Kasuistika v cizojazyčném časopise dokládající výskyt astmatu navozeného látkou MDI, a to s MDI‑specifickými protilátkami IgE.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
Laboratorní diagnostika izokyanátového astmatu – Wisnewski
12. Kim SH, Oh HB, Lee KW, et al. HLA DRB1*15‑DPB1*05 haplotype: a sus‑ ceptible gene marker for isocyanate‑induced occupational asthma? Allergy 2006;61:891–894. • Vztah mezi haplotypy lidských leukocytárních antigenů a izokyanátovým astmatem ukazuje na úlohu odpovědí zprostředkovaných dendritickými buňkami/T‑buňkami při rozvoji uvedeného onemocnění. Byl ovšem zjištěn slabý vliv; jednotlivé alely lidských leukocytárních antigenů nevykazovaly významné vazby a lišily se od těch, které byly (podle starších studií publi kovaných jinými autory) spojeny s izokyanátovým astmatem. 13. Tarkowski M, Vanoirbeek JA, Vanhooren HM, et al. Immunological determi‑ nants of ventilatory changes induced in mice by dermal sensitization and respiratory challenge with toluene iisocyanate. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2007;292:L207–L214. • • Rozšíření předchozí práce stejných autorů, dále zkoumající mechanismy dermální expozice vedoucí k systémové senzibilizaci a při další expozici dýchacích cest k rozvoji astmatu. Studie upozorňuje na možnost, že by kůže mohla sloužit jako účinná cesta k senzibilizaci a k patologickým změnám navozeným expozicí, přičemž tyto odpovědi jsou zprostředkovány pomahačskými T‑lymfocyty 1. i 2. typu. 14. Ban M, Morel G, Langonne I, et al. TDI can induce respiratory allergy with Th2‑dominated response in mice. Toxicology 2006;218:39–47. • • Tato studie podtrhuje možný podíl expozice kůže na rozvoji astmatu a na značuje, že kůže je možná nejúčinnější cestou expozice, pokud jde o in‑ dukci alergických odpovědí na izokyanáty (zprostředkovaných pomahač skými T‑lymfocyty 2. typu). 15. Furusho S, Myou S, Fujimura M, et al. Role of intercellular adhesion mol‑ ecule‑1 in a murine model of toluene diisocyanate‑induced asthma. Clin Exp Allergy 2006;36:1294–1302. 16. Lee KS, Park SJ, Kim SR, et al. Modulation of airway remodeling and air‑ way inflammation by peroxisome proliferator‑activated receptor gamma in a murine model of toluene diisocyanate‑induced asthma. J Immunol 2006; 177:5248–5257. • • Agonista receptoru gama aktivovaného peroxisomálním proliferátorem rosiglitazon, popřípadě pioglitazon, omezuje výskyt patologických změn v myším modelu astmatu navozeného látkou TDI. Bylo by možné těmito látkami přispět ke zmírnění příznaků izokyanátového astmatu u člověka? 17. Matheson JM, Johnson VJ, Luster MI. Immune mediators in a murine model for occupational asthma: studies with toluene diisocyanate. Toxicol Sci 2005;84:99–109. 18. Matheson JM, Johnson VJ, Vallyathan V, Luster MI. Exposure and immuno‑ logical determinants in a murine model for toluene diisocyanate (TDI) asth‑ ma. Toxicol Sci 2005;84:88–98. 19. Karol MH, Kramarik JA, Ferguson J. Methods to assess RAST results in patients exposed to chemical allergens. Allergy 1995;50:48–54. 20. Bernstein DI, Cartier A, Côté J, et al. Diisocyanate antigen‑stimulated monocyte chemoattractant protein‑1 synthesis has greater test efficiency than specific antibodies for identification of diisocyanate asthma. Am J Respir Crit Care Med 2002;166:445–450. 21. Cartier A, Grammer L, Malo JL, et al. Specific serum antibodies against isocyanates: association with occupational asthma. J Allergy Clin Immunol 1989;84:507–514. 22. Ye YM, Kim CW, Kim HR, et al. Biophysical determinants of toluene diiso‑ cyanate antigenicity associated with exposure and asthma. J Allergy Clin Immunol 2006;118:885–891. • • Slibná vylepšení testu TDI‑RAST pro diagnostiku astmatu navozeného látkou TDI, k nimž přispěl multidisciplinární přístup. Laserová desorpce/ /ionizace za účasti matrice (matrix‑assisted laser desorption/ionization) s hmotnostní spektrometrií definují rozdíly mezi konjugáty TDI–albumin vzniklými po expozici plynnému a kapalnému TDI, které korelují s jejich antigenitou. Protilátky IgE specifické vůči konjugátům plynného TDI a albu‑ minu byly nalezeny u 29 ze 66 osob trpících astmatem navozeným expo zicí TDI (44 %), avšak pouze u 7 ze 167 exponovaných kontrolních osob (4 %) a u žádného ze 64 jedinců s atopickým (tedy ne izokyanátovým) ast‑ matem. 23. Wisnewski AV, Liu Q, Liu J, Redlich CA. Glutathione protects human airway proteins and epithelial cells from isocyanates. Clin Exp Allergy 2005;35: 352–357. 24. Lee CT, Ylostalo J, Friedman M, Hoyle GW. Gene expression profiling in mouse lung following polymeric hexamethylene diisocyanate exposure. Toxicol Appl Pharmacol 2005;205:53–64. 25. Izuhara K, Saito H. Microarray‑based identification of novel biomarkers in asthma. Allergol Int 2006;55:361–367. • • Vynikající přehled věnovaný uplatnění genové čipové technologie při roz‑ poznávání biologických ukazatelů astmatu. 26. Infuhr D, Crameri R, Lamers R, Achatz G. Molecular and cellular targets of anti‑IgE antibodies. Allergy 2005;60:977–985. 27. Tee RD, Cullinan P, Welch J, et al. Specific IgE to isocyanates: a useful di‑ agnostic role in occupational asthma. J Allergy Clin Immunol 1998;101: 709–715. 28. Hellman L. Regulation of IgE homeostasis, and the identification of potential targets for therapeutic intervention. Biomed Pharmacother 2007;61:34–49. 29. Patterson R, Oh SH, Roberts M, Hsu CC. Massive polyclonal hyperimmu‑ noglobulinemia E, eosinophilia and increased IgE‑bearing lymphocytes. Am J Med 1975;58:553–558. 30. Pronk A, Yu F, Vlaanderen J, et al. Dermal, inhalation, and internal expo‑ sure to 1,6‑HDI and its oligomers in car body repair shop workers and in‑ dustrial spray painters. Occup Environ Med 2006;63:624–631. • • Kapalinová chromatografie–hmotnostní spektrometrie/hmotnostní spektro metrická analýza hydrolyzované derivatizované moči prokazuje, že v lakýr‑
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
nickém provozu dochází k vnitřní expozici izokyanátům, a to jak u osob provádějících postřiky, tak u okolostojících. Analýzu lze provádět pouze za pomoci náročného analytického vybavení, což může omezovat praktickou použitelnost sledování expozice. 31. Redlich CA, Stowe MH, Coren BA, et al. Diisocyanate‑exposed auto body shop workers: a one‑year follow‑up. Am J Ind Med 2002;42:511–518. 32. Sakai T, Morita Y, Roh J, et al. Improvement in the GC‑MS method for de‑ termining urinary toluene‑diamine and its application to the biological mo nitoring of workers exposed to toluene‑diisocyanate. Int Arch Occup Envi‑ ron Health 2005;78:459–466. 33. Gagne S, Lesage J, Ostiguy C, et al. Quantitative determination of hexa‑ methylene diisocyanate (HDI), 2,4‑toluene diisocyanate (2,4‑TDI) and 2,6‑toluene diisocyanate (2,6‑TDI) monomers at ppt levels in air by alkaline adduct coordination ionspray tandem mass spectrometry. J Environ Monit 2005;7:145–150. 34. Ogawa M, Oyama T, Isse T, et al. Hemoglobin adducts as a marker of ex‑ posure to chemical substances, especially PRTR class I designated chem‑ ical substances. J Occup Health 2006;48:314–328. 35. Creely KS, Hughson GW, Cocker J, Jones K. Assessing isocyanate expo‑ sures in polyurethane industry sectors using biological and air monitoring methods. Ann Occup Hyg 2006;50:609–621. • I přes nízké koncentrace izokyanátů v ovzduší lze na základě močových metabolitů prokázat jejich biologické vstřebávání, přičemž k nejvyšší inhalační expozici dochází při lakování nákladních automobilů postřikem (0,066 mg/m3) a při provádění izolace polyuretanovou pěnou ve spreji (0,023 mg/m3). Další činnosti spojené s vysokou expozicí, jako jsou mí chání/odlévání polyuretanových výrobků, poloautomatické lisování a apli kace pryskyřic, mohou zahrnovat i expozici kůže. 36. Hogberg J, Larsson K, Albin M, et al. Comments on „Respiratory effects of toluene diisocyanate in the workplace: a discussion of exposure–response relationships“. Crit Rev Toxicol 2005;35:459–460; author reply 461–462. 37. Isocyanate exposure in an autobody repair and collision center. J Occup Environ Hyg 2006;3:D24–D27. 38. Church JA, Leibl H, Stein MR, et al. Efficacy, safety and tolerability of a new 10% liquid intravenous immune globulin [IGIV 10%] in patients with pri‑ mary immunodeficiency. J Clin Immunol 2006;26:388–395. • Běžný sérový poločas protilátky IgG je přibližně 35 dnů. 39. Wisnewski AV, Stowe MH, Cartier A, et al. Isocyanate vapor‑induced anti‑ genicity of human albumin. J Allergy Clin Immunol 2004;113:1178–1184. 40. Aul DJ, Bhaumik A, Kennedy AL, et al. Specific IgG response to monomer‑ ic and polymeric diphenylmethane diisocyanate conjugates in subjects with respiratory reactions to isocyanates. J Allergy Clin Immunol 1999;103: 749–755. 41. Bernstein DI, Ott MG, Woolhiser M, et al. Evaluation of antibody binding to diisocyanate protein conjugates in a general population. Ann Allergy Asth‑ ma Immunol 2006;97:357–364. • Údaje naznačují, že izokyanát‑specifické protilátky IgG mohou sloužit jako biologický ukazatel expozice, přičemž tyto protilátky se při vyšetřování (metodou ELISA) pomocí konjugátů izokyanát–albumin s nízkými substi tučními poměry (3 : 1) nacházejí v obecné populaci. Výsledky enzymatické metody ELISA využívající protilátek IgG a nižších hodnot ředění séra než 1 : 10, popřípadě konjugátů izokyanát–albumin s vyššími substitučními poměry (nad 19 : 1), je třeba interpretovat opatrně. Je třeba zvažovat i ex‑ pozice izokyanátům mimo pracoviště (např. při zájmových činnostech a při úpravách v domácnosti). 42. Frick‑Engfeldt M, Zimerson E, Karlsson D, et al. Chemical analysis of 2,4‑tol‑ uene diisocyanate,16‑hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocy‑ anate in petrolatum patch‑test preparations. Dermatitis 2005;16: 130–135. 43. Hannu T, Estlander T, Jolanki R. Allergic contact dermatitis due to MDI and MDA from accidental occupational exposure. Contact Dermatitis 2005;52: 108–109. 44. Pauluhn J. Brown Norway rat asthma model of diphenylmethane 4,40‑diiso cyanate. Inhal Toxicol 2005;17:729–739. 45. Pauluhn J, Woolhiser MR, Bloemen L. Repeated inhalation challenge with diphenylmethane‑4,40‑diisocyanate in brown Norway rats leads to a time ‑related increase of neutrophils in bronchoalveolar lavage after topical in‑ duction. Inhal Toxicol 2005;17:67–78. 46. Bello D, Smith TJ, Woskie SR, et al. An FTIR investigation of isocyanate skin absorption using in vitro guinea pig skin. J Environ Monit 2006;8: 523–529. • Nové uplatnění infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací ve výzkumu izokyanátů, u kterého je třeba blíže objasnit detekční limity a prak tickou využitelnost. 47. Selgrade M, Boykin EH, Haykal‑Coates N, et al. Inconsistencies between cytokine profiles, antibody responses, and respiratory hyperresponsiveness following dermal exposure to isocyanates. Toxicol Sci 2006;94: 108–117. • Expozice kůže izokyanátům zvyšuje sérové koncentrace protilátek IgE a produkci cytokinů, což zdůrazňuje možnou úlohu kůže v rozvoji astmatu. 48. Nabe T, Yamauchi K, Shinjo Y, et al. Delayed‑type asthmatic response in‑ duced by repeated intratracheal exposure to toluene‑2,4‑diisocyanate in guinea pigs. Int Arch Allergy Immunol 2005;137:115–124. 49. Petsonk EL, Wang ML, Lewis DM, et al. Asthma‑like symptoms in wood product plant workers exposed to methylene diphenyl diisocyanate. Chest 2000;118:1183–1193. 50. Fent KW, Jayaraj K, Gold A, et al. Tape‑strip sampling for measuring der‑ mal exposure to 1,6‑hexamethylene diisocyanate. Scand J Work Environ Health 2006;32:225–240. • Nová neinvazivní metoda umožňující detekci izokyanátů na povrchu lidské kůže je přístupem potenciálně významným pro budoucí studie zabývající se úlohou kůže v rozvoji senzibilizace vůči izokyanátům.
31
Laboratorní diagnostika izokyanátového astmatu – Wisnewski
51. Flynn MR, Koto Y, Fent K, Nylander‑French LA. Modeling dermal expo‑ sure – an illustration for spray painting applications. J Occup Environ Hyg 2006;3:475–480. • Matematický model expozice kůže upozorňuje na potenciální úlohu ochlu‑ pení v mikroprostředí kůže při zvýšeném ukládání izokyanátů. Zajímavé by bylo též podobné modelování poškozené či poraněné kůže. 52. Chen SE, Bernstein IL. The guinea pig model of diisocyanate sensitization. I. Immunologic studies. J Allergy Clin Immunol 1982;70:383–392. 53. Jin RZ, Karol MH. Intra‑ and intermolecular reactions of 4,40‑diisocyanato‑ diphenylmethane with human serum albumin. Chem Res Toxicol 1988;1: 281–287. 54. Baur X. Immunologic cross‑reactivity between different albumin‑bound iso‑ cyanates. J Allergy Clin Immunol 1983;71:197–205. 55. Wass U, Belin L. Immunologic specificity of isocyanate‑induced IgE anti‑ bodies in serum from 10 sensitized workers. J Allergy Clin Immunol 1989; 83:126–135. 56. Cummings BJ, Booth KS. Industrial hygiene sampling for airborne TDI in six flexible slabstock foam manufacturing facilities in the United States: a comparison of the short‑term and long‑term sampling data. Appl Occup Environ Hyg 2002;17:863–871. 57. Baur X, Chen Z, Flagge A, et al. EAST and CAP specificity for the evalua‑ tion of IgE and IgG antibodies to diisocyanate‑HSA conjugates. Int Arch Allergy Immunol 1996;110:332–338.
32
58. Bousquet J, Chanez P, Chanal I, Michel FB. Comparison between RAST and Pharmacia CAP system: a new automated specific IgE assay. J Aller‑ gy Clin Immunol 1990;85:1039–1043. 59. Sander I, Kespohl S, Merget R, et al. A new method to bind allergens for the measurement of specific IgE antibodies. Int Arch Allergy Immunol 2005;136:39–44. 60. Mothes N, Valenta R, Spitzauer S. Allergy testing: the role of recombinant allergens. Clin Chem Lab Med 2006;44:125–132. • Přehled alergenových testů typu „microarray“. 61. Ogawa H, Inoue S, Ogushi F, et al. Toluene diisocyanate (TDI) induces pro‑ duction of inflammatory cytokines and chemokines by bronchial epithelial cells via the epidermal growth factor receptor and p38 mitogen‑activated protein kinase pathways. Exp Lung Res 2006;32:245–262. • Tyto údaje dále svědčí pro aktivní zapojení epitelu v patogenezi astmatu, neboť naznačují, že buňky epitelu dýchacích cest odpovídají na přítomnost konjugátů izokyanát–albumin (antigenů) zvýšenou aktivitou signalizačních drah, jež spouštějí expresi zánětlivých genů. 62. Kuna P, Reddigari SR, Rucinski D, et al. Monocyte chemotactic and acti‑ vating factor is a potent histamine‑releasing factor for human basophils. J Exp Med 1992;175:489–493.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:25–32
Možnosti léčby intermitentní dušnosti u malých dětí Caroline C. Horner a Leonard B. Bacharier Význam přehledu Shrnout výsledky posledních publikovaných studií
Zkratky IKS PKS
inhalační kortikosteroid perorální kortikosteroid
zabývajících se různými možnostmi léčby epizodické dušnosti u malých dětí.
Aktuální výsledky Zásadní studie prokázala, že krátkodobé podávání perorálních kortikosteroidů zahájené při prvních příznacích infekce horních cest dýchacích vede ke snížení častosti výskytu a závažnosti epizod dušnosti. Od té doby byly zkoumány další možnosti léčby. Montelukast snižuje výskyt krátkodobého denního kašle a oddaluje nástup exacerbace bronchiolitidy, která je způsobena respiračním syncytiálním virem a vyžaduje hospitalizaci dítěte. U dětí s intermitentním astmatem snižuje montelukast počet exacerbací, neovlivňuje však spotřebu perorálních kortikosteroidů. U předškolních dětí s častým výskytem dušnosti a s vysokým rizikem astmatu, kterým byly denně podávány inhalační kortikosteroidy, bylo pozorováno snížení počtu exacerbací vyžadujících podávání perorálních kortikosteroidů. Epizodické používání inhalačních kortikosteroidů zahájené v časné fázi příznaků infekce horních cest dýchacích vede k malému zmírnění symptomů, nemá však vliv na spotřebu perorálních kortikosteroidů. Podávání inhalačních kortikosteroidů dětem s vysokým rizikem rozvoje astmatu po třetím dni dušnosti neovlivňuje častost ani závažnost jednotlivých epizod dušnosti.
Souhrn Důkazy hovořící ve prospěch některého z uvedených léčebných postupů intermitentní dušnosti u malých dětí nejsou dostatečné. Většina studií byla provedena u heterogenních souborů a neměla dostatečnou statistickou sílu pro zhodnocení relevantních výsledných ukazatelů. Z dostupných pramenů logicky vyplývá nutnost dalšího výzkumu strategií dlouhodobého i krátkodobého podávání kortikosteroidů nebo antagonistů receptorů pro leukotrieny.
Klíčová slova antagonisté receptorů pro leukotrieny, dušnost, exacerbace astmatu, kortikosteroidy
Management approaches to intermittent wheezing in young children Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:180–184 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Department of Pediatrics, Division of Allergy and Pulmonary Medicine, Washington University School of Medicine and St Louis Children’s Hospital, St Louis, Missouri, USA Adresa pro korespondenci: Leonard B. Bacharier, MD, Associate Professor of Pediatrics, Department of Pediatrics, Division of Allergy and Pulmonary Medicine, Washington University School of Medicine and St Louis Children’s Hospital, One Children’s Place, St Louis, MO 631 10, USA E‑mail:
[email protected]
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:33–37
Úvod U malých dětí se intermitentní dušnost obvykle vyskytuje při virových onemocněních a často bývá popisována jako jiná nozologická jednotka než astma. Děti s epizodickou dušností tvoří heterogenní skupinu; u některých souvisejí rizikové faktory se sklonem k přetrvávající dušnosti, zatím‑ co u jiných pouze se sklonem k přechodné dušnosti [1]. Dušnost při virových infekcích horních cest dýchacích je ve všech věkových skupinách nejčastější formou dušnosti [2] a často je provázena středně těžkými až těžkými epizodami dušnosti, které vedou k podávání perorálních kortiko steroidů (PKS) nebo k hospitalizaci. Podle kritérií Státního programu pro edukaci a prevenci (National Asthma Edu cation and Prevention Program) v USA tyto děti spadají do klasifikace intermitentního astmatu, někteří lékaři se však domnívají, že tento termín není vhodný vzhledem k těžkým epizodám dušnosti, které se u některých dětí vyskytují. Zatím nebyla publikována žádná kritéria, podle nichž by bylo možné odlišit různé formy epizodické dušnosti od intermitentního astmatu, a proto léčba těchto dětí není cí lená. Výzkum epizodické dušnosti i porovnávání výsledků jednotlivých studií jsou znesnadňovány různými zdroji va riability tohoto stavu, které zahrnují rizikové faktory astma‑ tu a načasování léčebného postupu. Prevenci a léčbu intermitentní dušnosti může výrazně ovlivňovat vývoj účinných terapeutických strategií [3]. Mezi potenciální budoucí strategie pro dušnost navozenou viro‑ vým onemocněním patří prevence virových infekcí, jejich léčba v počátečním stadiu onemocnění pomocí antivirotik nebo inhibice prozánětlivých odpovědí vyvolaných viry [3]. Několik studií se pokusilo odpovědět na následující otázky: Je pro děti s intermitentními epizodami dušnosti přínosná pravidelná preventivní léčba, nebo pouze podávání léků během onemocnění? Který lék je lékem volby? Kdy je nej‑ vhodnější doba pro zahájení krátkodobé léčby: před epizo‑ dou dušnosti, při nástupu epizody dušnosti nebo až při její progresi? V současné době není jasné, který postup léčby epizodické dušnosti se má upřednostňovat a zda je možné těmto epizodám předcházet nebo je léčbou ovlivňovat. Tento článek shrnuje současné poznatky týkající se různých léčebných možností léčby intermitentní dušnosti u malých dětí (tab. 1).
Léčba s časným zahájením podávání perorálních kortikosteroidů Při středně těžkých a těžkých exacerbacích astmatu je v kli‑ nické praxi běžné podávání PKS. V současné době je však 33
34
Počet Věk účastníků
Charakteristika Léčebný postup populace
Délka sledování
Výsledky léčby
↑ PEF, ↔ skóre symptomů
FEV1 (forced expired volume in 1 s) – objem vzduchu vydechnutý maximálním úsilím za první sekundu; HCD – horní cesty dýchací; IKS – inhalační kortikosteroid; PD20 – provokační dávka metacholinu způsobující 20% pokles hodnoty FEV1; PEF (peak expiratory flow) – vrcholový výdechový průtok; PKS – perorální kortikosteroid
Bisgaard a spol. 301 1 měsíc Matky s anamnézou astmatu, 400 µg budesonidu oproti placebu po 2 týdny 3 roky ↔ počet dnů bez symptomů, užívání [16••] randomizace při první epizodě se začátkem podávání po třetím dni záchranné medikace, počet epizod dušnosti přítomnosti symptomů a otevřené užívání budesonidu
Svedmyr a spol. 55 1–3 roky 3 nebo více epizod dušnosti při infekci 400 µg budesonidu čtyřikrát denně oproti 1 rok ↓ skóre symptomů, ↔ návštěvy pohotovosti, [15] HCD a astmatické symptomy placebu po 3 dny při prvních příznacích hospitalizace a užívání PKS při posledních 2 infekcích infekce HCD, pak 400 µg budesonidu dýchacích cest dvakrát denně po dobu 7 dní
Svedmyr a spol. 22 3–10 let Dušnost při infekcích HCD 200 µg budesonidu čtyřikrát denně oproti placebu Bez [14] po 3 dny, 200 µg budesonidu třikrát denně sledování po 3 dny, 200 µg budesonidu dvakrát denně po 3 dny od prvních příznaků infekce HCD
Connett a Lenney 25 1–5 let 2 nebo více epizod dušnosti 800 µg budesonidu dvakrát denně (u starších Bez ↓ dušnost v 1. týdnu, ↔ počet dnů léčby, [13] v posledních 6 měsících dětí vdechovaný přes „spacer“) nebo sledování kašel, užívání bronchodilatancií a PKS 1 600 µg dvakrát denně (u mladších dětí vdechovaný přes „spacer“ s obličejovou maskou) oproti placebu od počátku infekce HCD do asymptomatického stavu
Wilson a Silverman 24 1–5 let 2 nebo více epizod dušnosti 750 µg beclometasonu třikrát denně 4 měsíce ↓ symptomy v 1. týdnu, ↔ hospitalizace, [12] v posledních 3 měsících oproti placebu po 5 dní od prvních ↔ užívání PKS příznaků astmatického záchvatu
IKS podávané během onemocnění dýchacího ústrojí
Guilbert a spol. 285 2–3 roky Rekurentní dušnost, vysoké riziko 88 µg fluticasonu dvakrát denně 2 roky ↑ počet dnů bez epizod dušnosti, [11••] astmatu na základě modifikovaného ↓ počet exacerbací vyžadujících PKS prediktivního indexu
Doull a spol. 104 7–9 let Dušnost během infekce HCD 200 µg beclometasonu dvakrát denně 6 měsíců ↔ symptomy, častost výskytu, závažnost [10] oproti placebu a délka trvání epizod, ↑ FEV1 a PD20, ↔ užívání PKS
Wilson a spol. 40 8 měsíců Dušnost při virových infekcích 200 µg budesonidu dvakrát denně 4 měsíce ↔ symptomy, počet epizod, [9] až 6 let oproti placebu skóre symptomů a užívání PKS
Denní podávání IKS
Bisgaard a spol. 549 2–5 let Intermitentní astma při infekci HCD Montelukast oproti placebu 48 týdnů ↓ počet epizod/rok, ↑ doba do první [8] exacerbace, ↓ užívání IKS, ↔ užívání PKS
↑ počet dnů bez symptomů dušnosti, Bisgaard a spol. 130 3–36 Hospitalizovaní pro akutní respirační Montelukast oproti placebu po 28 dní 28 dní [7] měsíců syncytiální bronchiolitidu od propuštění z nemocnice ↑ doba do exacerbace, ↔ užívání IKS
Antagonisté receptorů pro leukotrieny
Oomen a spol. 217 1–5 let Hospitalizovaní pro virovou 20 mg prednisonu denně oproti placebu 1 rok ↔ skóre symptomů, užívání salbutamolu [6] dušnost po 5 dní od počátku následující epizody a přijetí do nemocnice
Brunette a spol. 32 ≤ 4 roky ≥ 4 těžké záchvaty dušnosti, Přidání prednisonu (1 mg/kg/den) při prvních 2 roky ↓ počet epizod dušnosti, [4] ≥ 2 hospitalizace příznacích infekce HCD oproti běžné terapii ↓ počet dnů s dušností
PKS podávané v rané fázi příznaků onemocnění
Citace
Tabulka 1 Přehled klinických studií zaměřených na léčbu intermitentní dušnosti v dětském věku Léčba intermitentní dušnosti – Horner a Bacharier
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:33–37
Léčba intermitentní dušnosti – Horner a Bacharier
k dispozici pouze málo studií zkoumajících vliv časného podávání PKS na závažnost epizodické dušnosti u dětí. Brunette a spol. [4] zkoumali vliv časného podávání PKS na progresi epizod dušnosti. Do své zásadní studie zařadil 32 dětí ve věku čtyř let a mladší, které měly v průběhu jed‑ noho roku při infekcích horních cest dýchacích čtyři nebo více těžkých záchvatů dušnosti a které byly pro tyto záchva‑ ty nejméně dvakrát hospitalizovány. Studie byla uspořádá‑ na jako nezaslepená a nerandomizovaná. V obou skupinách dostávali nemocní během prvního roku sledování při prv‑ ních příznacích infekce horních cest dýchacích theofylin a metaproteronol a při epizodické dušnosti PKS. Ve dru‑ hém roce dostávalo 16 dětí prednison (1 mg/kg/denně) při prvních známkách infekce horních cest dýchacích a během onemocnění a následně byla dávka postupně snižována. Skupina dětí léčených obvyklým způsobem prodělala v obou letech sledování podobný počet epizod dušnosti, avšak skupina dětí léčených prednisonem vykázala ve dru‑ hém roce sledování statisticky významné snížení počtu epi‑ zod dušnosti (15,4 ± 3,5 oproti 6,8 ± 1,0) a menší počet dnů výskytu dušnosti (65 ± 12 oproti 23 ± 6). Děti ve skupině léčené prednisonem ve druhém roce studie také méně často navštěvovaly pohotovost (9,3 ± 0,9 oproti 3,6 ± 0,6) a jejich stav vyžadoval méně často hospitalizaci (7,6 ± 2,5 oproti 0,7 ± 0,2). Výsledky studie naznačují (s přihlédnutím k malému počtu zařazených osob a nezaslepení), že u předškolních dětí může podávávání PKS při nástupu virového onemoc‑ nění příznivě ovlivňovat počet epizod dušnosti. V souladu s těmito výsledky navrhují doporučení (guidelines) Národ ního programu pro edukaci a prevenci v oblasti astmatu (National Asthma Education and Prevention Program) [5] zvážit podávání PKS při virových respiračních infektech u pacientů, kteří mají v anamnéze těžké exacerbace dušnosti. V roce 2003 publikovali Oomen a spol. [6] výsledky stu‑ die, do níž bylo zařazeno 217 dětí ve věku 1–5 let, které byly v minulosti hospitalizovány pro virovou dušnost a které byly stratifikovány na základě hodnot eozinofilního katio‑ nického proteinu nebo eozinofilního proteinu X. Účastníci studie byli randomizováni do dvou skupin: v první skupině dostávali nemocní 20 mg prednisolonu denně po dobu pěti dnů a ve druhé skupině placebo „ihned při nástupu další epizody dušnosti při virové infekci“. Virová dušnost byla definována jako akutní epizoda dušnosti vzniklá během dvou dnů při známkách zánětu horních cest dýchacích. Další epizody dušnosti byly zaznamenány u 120 dětí. Skóre symptomů a užívání salbutamolu se mezi oběma skupinami nelišilo. Ve skupině léčené prednisolonem byl pozorován trend k vyššímu počtu hospitalizací. Eozinofilní stratifikace tyto výsledky nezměnila. Interpretace výsledků je omezena vysokým procentem účastníků, kteří byli ze studie vyřazeni (více než 50 % ve skupině užívající kortikosteroidy), non compliancí (68 % rodičů nepodávalo zkoumanou medikaci nebo neodevzdalo vyplněné deníky) a také nízkým skóre symptomů během jednotlivých epizod dušnosti. V neposled ní řadě také nejednoznačně stanovený okamžik pro zaháje‑ Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:33–37
ní léčby pravděpodobně způsobil časovou variabilitu, což mohlo přispět k absenci prokazatelného účinku kortikoidů. Pravděpodobnou příčinou rozporuplných výsledků výše uvedených studií je jejich různé uspořádání a nedostatky těchto studií [4,6]. Aby bylo možno posoudit účinnost aktuálně doporučované strategie časného podávání PKS, bude třeba provést další kontrolované studie.
Léčba pomocí antagonistů receptorů pro leukotrieny Vzhledem k rizikovosti a obavám ohledně užívání PKS byly zkoumány alternativní možnosti léčby. Protože se prokáza‑ lo, že leukotrieny se podílejí na patogenezi virové respirační infekce, je použití antagonistů receptorů pro leukotrieny zřejmě logickou volbou léčby epizodické dušnosti při viro‑ vých infekcích. Bisgaard a spol. [7] provedli randomizovanou, dvojitě slepou, placebem kontrolovanou studii, v níž zkoumali účin‑ nost montelukastu u souboru 130 dětských pacientů ve věku 3–36 měsíců, kteří byli hospitalizováni pro akutní respirační syncytiální virovou bronchiolitidu. Ze studie byli vyřazeni pacienti s anamnézou astmatu nebo s příznaky astmatu. Skupina dětí užívajících montelukast vykazovala během léčebné 28denní periody v porovnání s placebovou skupi‑ nou statisticky významně více bezpříznakových dnů (22 % oproti 4 %). Hlavní podíl na tomto výsledku mělo snížení výskytu denního kašle. Exacerbace, která byla definována jako přítomnost těžkých příznaků dušnosti, nutnost návště‑ vy lékařské pohotovosti nebo hospitalizace z důvodu pří‑ tomnosti respiračních symptomů, se objevila u 4 pacientů užívajících montelukast a u 10 pacientů užívajících placebo. Doba do nástupu exacerbace, tzn. doba do odstoupení ze studie, do návštěvy pohotovosti nebo do hospitalizace pro symptomy dušnosti, se ve skupině dětí užívajících mon telukast statisticky významně prodloužila (23 dnů oproti 8 dnům). Podle výsledků této studie zvyšuje montelukast u pacientů s akutní infekcí dýchacích cest vyvolanou respi‑ račním syncytiálním virem počet bezpříznakových dnů a oddaluje exacerbace v následujícím měsíci. Výsledky stu‑ die naznačují, že antagonisté receptorů pro leukotrieny jsou vhodnými léky k ovlivnění symptomů dušnosti při virových infekcích. Použitelnost těchto zjištění u jiných typů epizodic‑ ké dušnosti však zůstává nejasná. Tentýž autor [8] hodnotil v roce 2005 účinek denního podávání montelukastu v multicentrické, dvojitě slepé, pla‑ cebem kontrolované studii PREVIA. Soubor tvořilo 549 dětí ve věku 2–5 let s anamnézou příznaků intermitentního astmatu při infekcích horních cest dýchacích. Zařazovacím kritériem byla absence symptomů a neužívání b2‑agonistů v uplynulých třech měsících. Montelukast nebo placebo byly podávány denně po dobu 48 týdnů. Skupina dětí užívajících montelukast vykazovala 31,9% snížení výskytu exacerbací (1,6 za rok oproti 2,3 za rok) a střední délku oddálení výskytu první exacerbace dva měsíce. V užívání PKS však nebyly mezi oběma skupinami žádné rozdíly 35
Léčba intermitentní dušnosti – Horner a Bacharier
(0,53 léčebné kúry za rok ve skupině užívající montelukast oproti 0,64 léčebné kúry za rok v placebové skupině; p = 0,37). Potenciálním nedostatkem studie je relativně mír‑ ný charakter předchozích epizod dušnosti (přibližně 67 % dětí nemuselo užívat v průběhu předchozího roku žádné PKS). Na základě této skutečnosti můžeme předpokládat, že u hodnoceného souboru byla poměrně nízká pravděpodob‑ nost odpovědi na podávanou terapii. Lze tedy shrnout, že výsledky těchto dvou studií [7,8] ukazují na nutnost dalšího výzkumu antagonistů receptorů pro leukotrieny v terapii dušnosti při virových infekcích.
Denní léčba inhalačními kortikosteroidy Zlatým standardem v léčbě perzistujícího astmatu je denní podávání inhalačních kortikosteroidů (IKS). Jejich účinnost v prevenci epizodické dušnosti u dětí však není jasná. Lékaři jsou často zastánci jejich podávání, zejména pokud byly předchozí epizody dušnosti závažné, ale důkazy hovořící ve prospěch této strategie jsou i nadále pouze sporadické. V roce 1995 publikovali Wilson a spol. [9] výsledky stu‑ die denní dlouhodobé léčby inhalačními kortikosteroidy u pacientů s anamnézou dušnosti při virových infekcích, u kterých se symptomy dušnosti mezi jednotlivými epizoda‑ mi nevyskytovaly vůbec nebo jen minimálně. Do této dvo‑ jitě slepé, placebem kontrolované studie s inhalačním bu desonidem v dávce 200 µg dvakrát denně, podávané dávko‑ vacím inhalátorem (metered dose inhaler, MDI) po dobu čtyř měsíců, bylo randomizováno 40 dětí ve věku osmi měsíců až šesti let. Mezi oběma skupinami nebyly pozoro‑ vány žádné statisticky významné rozdíly v symptomech, počtu epizod, ve skóre sledovaných příznaků za epizodu, v délce jejich trvání nebo v užívání bronchodilatancií. Doull a spol. [10] provedli v roce 1997 dvojitě slepou studii u 104 dětí ve školním věku (7–9 let) s anamnézou dušnosti během infekce horních cest dýchacích, ve které byl dávkovacím in halátorem podáván beclometason v denní dávce 2 × 200 µg v porovnání s placebem po dobu šesti měsíců. Kromě zvý‑ šení objemu vzduchu vydechnutého maximálním úsilím za první sekundu (forced expired volume in 1 s, FEV1) a snížení bronchiální hyperreaktivity nebyly shledány žádné statistic‑ ky významné rozdíly v symptomech, častosti výskytu, závaž nosti ani v délce trvání epizod. Nedostatkem těchto studií je však malý počet a široké věkové rozmezí účastníků. Studie Prevention of Early Asthma in Kids [11••] hodno‑ tila v roce 2006 jako sekundární sledovaný parametr vliv denního podávání IKS na počet dní bez epizod dušnosti během léčby. Do této velké randomizované, multicentrické, dvojitě slepé, placebem kontrolované studie s paralelní sku‑ pinou bylo zařazeno 285 dětí ve věku 2–3 let s vysokým rizikem astmatu, které bylo hodnoceno upraveným predik‑ tivním indexem rozvoje astmatu (přítomnost nejméně čtyř epizod dušnosti v předchozím roce). Během čtyřtýdenní vstupní fáze byly vyřazeny děti s uváděnou průměrnou pří‑ tomností symptomů astmatu po čtyři nebo více dnů za týden. Účastníkům studie byl po dobu dvou let podáván 36
fluticason v dávce 88 µg dvakrát denně nebo placebo, poté byla zkoumaná medikace vysazena a ve třetím roce se pro‑ vádělo sledování. Primárním sledovaným parametrem byl počet dní bez epizod dušnosti během ročního sledování. Ve dvouletém období užívání zkoumané medikace byl podíl bezpříznakových dní ve skupině užívající fluticason statistic‑ ky významně vyšší než v placebové skupině (93,2 % oproti 88,4 %; p = 0,006). Dále u skupiny léčené fluticasonem docházelo ke statisticky významně menšímu počtu exacer‑ bací vyžadujících léčbu PKS (57,4 oproti 89,4 na 100 dětí a rok; p < 0,001). Pokud jde o neplánované návštěvy lékařů, užívání bronchodilatancií a doby do nutnosti prvního po dání systémových kortikosteroidů, nebyl mezi skupinami pozorován žádný statisticky významný rozdíl. Podle výsled‑ ků této studie může vést denní podávání IKS předškolním dětem s častou dušností a s vysokým rizikem astmatu, avšak bez prokázané úpravy aktivního astmatu, ke snížení výskytu exacerbací vyžadujících podávání PKS.
Léčba s podáváním inhalačních kortikosteroidů během onemocnění dýchacího ústrojí Vzhledem k tomu, že rodiče a lékaři nejsou nakloněni dlouhodobému užívaní IKS dětmi, u nichž se zdá, že jsou většinou bez obtíží, položilo si mnoho studií za cíl objasnit účinnost intermitentního podávání IKS. Výsledky těchto studií nejsou jednoznačné. Několik studií hodnotilo v 90. let 20. století podávání IKS pouze při epizodách dušnosti [12–15]. V těchto randomizo‑ vaných, dvojitě slepých, placebem kontrolovaných studiích se IKS začínaly podávat při prvních známkách akutní astmatické epizody nebo při prvních známkách infekce horních cest dýchacích. Léčba trvala 5–10 dní. Tři studie zaznamenaly snížení skóre symptomů ve skupinách osob užívajících IKS [12,13,15], zatímco čtvrtá studie popisuje zvýšení vrcholové výdechové rychlosti a žádný rozdíl v symptomech [14]. Ve dvou studiích nebyly shledány roz‑ díly v počtu příjmů do nemocnice a v užívání PKS [12,15]. Ve všech výše uvedených studiích byl počet účastníků poměrně malý a studie neměly dostatečnou statistickou sílu ke zjištění účinku na málo často hodnocené výsledné ukaza‑ tele, jako jsou užívání PKS a využívání zdravotní péče. Trend ke zmírnění příznaků dušnosti, prokázaný v těchto studiích, však vedl k upořádání dalších studií ověřujících tuto léčebnou strategii. Novější studie autorů Bisgaarda a spol. [16••] sledovala 411 kojenců, jejichž matky měly v anamnéze diagnostikova‑ né astma. Do studie byli zařazováni kojenci ve věku jedno‑ ho měsíce. Při první epizodě dušnosti bylo celkem 301 dětí randomizováno do dvou skupin; v první skupině byl účast‑ níkům podáván budesonid v denní dávce 400 µg (dávkova‑ cí inhalátor plus „spacer“) a ve druhé skupině placebo po dobu dvou týdnů v průběhu každé následující epizody duš‑ nosti. Epizody dušnosti byly definovány jako přítomnost následujících příznaků vyskytujících se tři po sobě jdoucí Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:33–37
Léčba intermitentní dušnosti – Horner a Bacharier
dny: hlasité dýchání, ztížené dýchání (dýchavičnost), decho‑ vá nedostatečnost a perzistující kašel. Pokud trvaly výše uvedené symptomy nepřetržitě tři dny, bylo při každé z epi‑ zod zahájeno podávání zkoumané medikace po dobu dvou týdnů. Studie trvala tři roky a sledovala denní symptomy a užívání b2‑agonistů. Nebyly shledány žádné rozdíly v počtu dní bez přítomnosti příznaků dušnosti, počtu dní bez užívá‑ ní záchranné medikace ani v počtu epizod. Délka jednotli‑ vých epizod byla průměrně 10 dní a respirační symptomy vyskytující se během epizod byly také v obou skupinách obdobné. Atopická dermatitida neovlivňovala odpověď na podávanou léčbu. Negativní výsledek této studie může být způsoben nezahájením léčby u třetiny případů epizod duš‑ nosti (jak se zjistilo retrospektivně ze záznamů v denících) a/nebo zahájením léčby IKS v pozdějších fázích epizody dušnosti ve snaze ovlivnit její průběh. Shrnout poznatky z této oblasti je velmi obtížné. Většina studií byla provedena s poměrně malými soubory, což moh‑ lo v případě starších studií vést k podhodnocení získaných výsledků i ke značnému riziku vzniku chyby 2. typu (zamít‑ nutí hypotézy, která ve skutečnosti platí). Z výsledků mnoha studií je však patrné, že intermitentní podávání IKS má na symptomy dušnosti mírný příznivý vliv. Metaanalýza rando mizovaných kontrolovaných studií s užíváním IKS při duš‑ nosti navozené virovým onemocněním také dospěla k zá věru, že u mírných epizod jsou vysoké dávky IKS pouze částečně účinnou strategií [17]. Konečný výsledek léčby může být ovlivněn také načasováním terapie, dávkováním a typem použitých inhalátorů.
Závěr V otázce léčebného postupu intermitentní dušnosti zatím nebylo dosaženo shody. Podle současné literatury může krátkodobé podávání PKS při prvních příznacích infekce horních cest dýchacích snížit počet epizod dušnosti. Poslední kontrolovaná studie však účinnost tohoto postupu nepotvr‑ dila. Ve prospěch další možné strategie léčby pomocí anta‑ gonistů receptorů pro leukotrieny hovoří snížení výskytu symptomů u dětských pacientů s intermitentním astmatem po skončení hospitalizace pro infekci způsobenou respirač‑ ním syncytiálním virem a snížení výskytu exacerbací, snížení spotřeby PKS však nebylo prokázáno. Zatímco dvě starší studie neprokázaly statisticky významné rozdíly v symptomech, častosti výskytu, závažnosti či délce trvání epizod dušnosti při denní dlouhodobé léčbě IKS, studie Prevention of Early Asthma in Kids prokázala, že u malých dětí s recidivující dušností a s rizikem přetrvávání astmatic‑ kých symptomů vede denní podávání IKS ke snížení výsky‑ tu symptomů a exacerbací vyžadujících léčbu PKS. Důkazy o možném zmírnění symptomů během jednotlivých epizod dušnosti poskytly konečně i studie hodnotící účinek krátko‑ dobého podávání IKS. Je zřejmé, že k objasnění problematiky léčby intermi‑ tentní dušnosti bude třeba provést další kontrolované stu‑ die zaměřené na jednotlivé léčebné postupy. Budoucí stu‑ Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:33–37
die se musí zabývat objasněním několika klíčových faktorů, například možnosti, že heterogenita fenotypů dušnosti může vést k různým odpovědím na podávanou terapii. Dalšími významnými faktory jsou délka léčby a vhodný okamžik jejího zahájení. Nedílnou součástí je rovněž volba druhu léku a typu inhalátoru. Mechanismy vzniku epizo‑ dické dušnosti nejsou přesně známy, a proto nelze v sou‑ časné době léčbu účinně zacílit na ovlivnění těchto me chanismů. Ke zkvalitnění léčby intermitentní dušnosti by nejspíše přispělo další vymezení fenotypů a genotypů, které by vedlo k vypracování individuálních léčebných postupů. Při volbě léčby jednotlivých typů tohoto postižení by konečně mohla pomoci i definice různých typů epizodické dušnosti.
Odkazy a doporučená literatura Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového článku jsou označeny takto:
• = významné, • • = mimořádně významné.
1. Martinez FD. What have we learned from the Tucson Children’s Respira‑ tory Study? Paediatr Respir Rev 2002;3:193–197. 2. Wilson NM. Virus infections, wheeze and asthma. Paediatr Respir Rev 2003;4:184–192. 3. Gern JE, Busse WW. Relationship of viral infections to wheezing illnesses and asthma. Nat Rev Immunol 2002;2:132–138. 4. Brunette MG, Lands L, Thibodeau LP. Childhood asthma: prevention of attacks with short‑term corticosteroid treatment of upper respiratory tract infection. Pediatrics 1988;81:624–629. 5. National Asthma Education and Prevention Program. Expert panel report 2: guidelines for the diagnosis and management of asthma (publication 97‑4051). Bethesda: National Institutes of Health, 1997. 6. Oommen A, Lambert PC, Grigg J. Efficacy of a short course of parent ‑initiated oral prednisolone for viral wheeze in children aged 1–5 years: randomised controlled trial. Lancet 2003;362:1433–1438. 7. Bisgaard H. A randomized trial of montelukast in respiratory syncytial virus postbronchiolitis. Am J Respir Crit Care Med 2003;167:379–383. 8. Bisgaard H, Zielen S, Garcia‑Garcia ML, et al. Montelukast reduces asth‑ ma exacerbations in 2‑ to 5‑year‑old children with intermittent asthma. Am J Respir Crit Care Med 2005;171:315–322. 9. Wilson N, Sloper K, Silverman M. Effect of continuous treatment with topi‑ cal corticosteroid on episodic viral wheeze in preschool children. Arch Dis Child 1995;72:317–320. 10. Doull IJ, Lampe FC, Smith S, et al. Effect of inhaled corticosteroids on epi‑ sodes of wheezing associated with viral infection in school age children: randomised double blind placebo controlled trial. BMJ 1997;315:858–862. 11. Guilbert TW, Morgan WJ, Zeiger RS, et al. Long‑term inhaled corticoste‑ roids in preschool children at high risk for asthma. N Engl J Med 2006; 354:1985–1997. • • Tato velká multicentrická studie přináší důkazy o účinnosti denního podá‑ vání inhalačních kortikosteroidů dětem s intermitentní dušností a s vyso‑ kým rizikem perzistence astmatických symptomů. U skupiny dětí léčených inhalačními kortikosteroidy byly v porovnání s placebovou skupinou po zorovány statisticky významně větší podíl dní bez příznaků dušnosti i vý znamné snížení výskytu exacerbací vyžadujících léčbu perorálními kortiko steroidy. 12. Wilson NM, Silverman M. Treatment of acute, episodic asthma in preschool children using intermittent high dose inhaled steroids at home. Arch Dis Child 1990;65:407–410. 13. Connett G, Lenney W. Prevention of viral induced asthma attacks using inhaled budesonide. Arch Dis Child 1993;68:85–87. 14. Svedmyr J, Nyberg E, Asbrink‑Nilsson E, Hedlin G. Intermittent treatment with inhaled steroids for deterioration of asthma due to upper respiratory tract infections. Acta Paediatr 1995;84:884–888. 15. Svedmyr J, Nyberg E, Thunqvist P, et al. Prophylactic intermittent treat‑ ment with inhaled corticosteroids of asthma exacerbations due to airway infections in toddlers. Acta Paediatr 1999;88:42–47. 16. Bisgaard H, Hermansen MN, Loland L, et al. Intermittent inhaled cortico‑ steroids in infants with episodic wheezing. N Engl J Med 2006;354: 1998–2005. • • Tato nedávno provedená studie hodnotící účinek krátkodobě podávaných inhalačních kortikosteroidů na intermitentní dušnost dokládá, že léčba bu desonidem zahájená po třetím dni trvání příznaků dušnosti neovlivňuje tyto symptomy v jednotlivých akutních epizodách. 17. McKean M, Ducharme F. Inhaled steroids for episodic viral wheeze of child‑ hood. Cochrane Database Syst Rev 2000;2:CD001107.
37
Různorodost odpovědí na antiastmatika Grace P. Tamesisa a Marzena E. Krawiecb Význam přehledu Stále přibývá důkazů o heterogenitě odpovědi na léky používané k léčbě astmatu, jako jsou inhalační kortikosteroidy a antagonisté receptorů pro leukotrieny. Na odpovídavosti k b2‑agonistům s krátkým i s prodlouženým účinkem se mohou podílet polymorfismy genu pro b2‑adrenergní receptor. Tento přehled se zabývá výsledky nejnovějších studií popisujících různorodost odpovědí na inhalační kortikosteroidy, antagonisty receptorů pro leukotrieny a b2‑agonisty s krátkodobým účinkem, a to konkrétně u dětí s perzistujícím astmatem.
Aktuální výsledky Koncem 90. let 20. století byly u dospělých se středně těžkým perzistujícím astmatem poprvé popsány rozdíly v odpovědi na antagonisty receptorů pro leukotrieny a na inhalační kortikosteroidy. Nedávno byly získány podobné nálezy u dětí s lehkým a se středně těžkým perzistujícím astmatem. Dnes se zdá, že různorodost odpovědí na tyto léky upravující astma se projevuje u všech věkových skupin jedinců s perzistujícím astmatem. Obecně platí, že přes variabilitu odpovědí na tyto léky vedlo použití obou výše uvedených skupin ke zlepšení klinických i funkčních ukazatelů kontroly astmatu.
Souhrn Astma u dětí je komplexní onemocnění s četnými klinickými fenotypy, což přispívá k různorodosti odpovědí na antiastmatika.
Klíčová slova b2‑adrenergní receptor, antagonista receptorů pro leukotrieny, astma, inhalační kortikosteroidy, vydechovaný oxid dusnatý Heterogeneity in response to asthma medications Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:185–189 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Divisions of Allergy–Clinical Immunology a b Department of Pediatric Pulmonology, National Jewish Medical and Research Center, Denver, Colorado, USA
a
Adresa pro korespondenci: Marzena E. Krawiec, MD, National Jewish Medical and Research Center, Department of Pediatric Pulmonology, 1400 Jackson St J317, Denver, CO 80206, USA E‑mail:
[email protected]
Zkratky BDP DAK eNO FEV1 FVC IKS LTRA PEF 38
beclometason‑dipropionát den s astmatem pod kontrolou vydechovaný oxid dusnatý (exhaled nitric oxide) objem vzduchu vydechnutý maximálním úsilím za první sekundu (forced expired volume in 1 s) usilovná vitální kapacita (forced vital capacity) inhalační kortikosteroid antagonista receptorů pro leukotrieny (leukotriene receptor antagonist) vrcholový výdechový průtok (peak expiratory flow)
Úvod Astma je komplexní, heterogenní onemocnění představova né různými syndromy v závislosti na základní patofyziologii, která vede k bronchiální hyperreaktivitě, obstrukci dýchacích cest a zánětu dýchacích cest. Složitost onemocnění se ještě zvyšuje jedinečností klinických projevů postižení dýchacích cest u jednotlivých pacientů a odpovědí na léky cíleně použité na jednotlivé patologické projevy onemocnění. Diagnostikovat a charakterizovat astma a porozumět mu u dospělých jedinců je nesmírně složité, avšak u zranitelné dětské populace je to vzhledem k technickým i etickým problémům ještě složitější. Definice klinických charakteristik dětské populace z hlediska odpovědi na hlavní skupiny léků používaných u astmatu nebyla až donedávna k dispozici. Tento přehled se zaměřuje na klinické studie z poslední doby, které se pokusily stanovit některé klinické fenotypy astmatu a odpovědi na inhalační kortikosteroidy (IKS), antagonisty receptorů pro leukotrieny (LTRA) a na b2‑agonisty s krátkodobým účinkem.
Různorodost odpovědí na inhalační kortikosteroidy a antagonisty receptorů pro leukotrieny u astmatu dospělých IKS a LTRA jsou nejčastěji předepisovanými léky u pacien‑ tů s lehkým perzistujícím astmatem. Zatímco IKS se jako lékové skupině dává přednost u všech forem perzistujícího astmatu, vývoj inhibitorů syntézy leukotrienů a LTRA zna‑ menal první novou skupinu antiastmatik za posledních 20 let. Mají akutní bronchodilatační účinek a časem mohou zlepšit výchozí funkci plic. Předpokládá se, že mají i protizá‑ nětlivé účinky. Doporučení (guidelines) Státního ústavu pro srdeční, plicní a krevní onemocnění (National Heart, Lung, and Blood Institute, NHLBI) v USA v současnosti navrhují používat v léčbě lehkého perzistujícího astmatu tuto skupi‑ nu léků jako alternativu nízkých dávek IKS. Malmstrom a spol. [1] popsali jako jedni z prvních srovna‑ telný účinek montelukastu jako jednoho z LTRA s účinky IKS. V dobře navržené, randomizované, placebem kontrolo‑ vané studii porovnávali uvedení autoři účinnost montelukas‑ tu v jedné denní dávce 10 mg s nízkou dávkou beclometason ‑dipropionátu (BDP) podávaného přes „spacer“ (inhalační nástavec) v dávce 200 µg dvakrát denně. Do studie bylo zařa‑ zeno téměř 900 dospělých s chronickým astmatem a trvala 12 týdnů. Oba léky prokázaly vyšší účinek než placebo. Zlepšení hodnoty objemu vzduchu vydechnutého maximálním úsilím za první sekundu (forced expired volume in 1 s, FEV1) dosáh‑ lo u BDP 13,1 %, u montelukastu 7,4 % a u placeba 0,7 %. Hodnota FEV1 se zlepšila nejméně o 11 % oproti výchozí hodnotě u 42 % pacientů léčených montelukastem; ve skupi‑ ně s BDP bylo tohoto zlepšení dosaženo u 50 % pacientů. U obou léků bylo navíc zaznamenáno významné zlepšení v hodnotách vrcholového výdechového průtoku (peak expi‑ Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:38–41
Různorodost odpovědí na antiastmatika – Tamesis a Krawiec
ratory flow, PEF), ve skóre příznaků astmatu a v ukazatelích kvality života a snížení počtu nočních příznaků. Beclo metason‑dipropionát byl zřejmě klinicky účinnější než mon‑ telukast, avšak montelukast vykazoval rychlejší nástup účinku a větší počáteční účinek. Jedním z nevýznamnějších a nejpří‑ nosnějších hledisek této studie je rozložení odpovědí na oba léky. Až do zveřejnění uvedené studie se vždy uváděly prů‑ měrné hodnoty bez údajů o rozložení odpovědí. Autoři stu‑ die zjistili, že rozložení odpovědí na montelukast a BDP bylo podobné – unimodální a Gaussova typu – a do velké míry se překrývalo (obr. 1). Přestože tato studie byla původně navrže‑ na jako studie účinnosti s přímým porovnáním IKS a LTRA, dnes se často cituje jako jedna z prvních, které prokázaly růz‑ norodost odpovědí na obě skupiny léků u lehkého a středně těžkého perzistujícího astmatu dospělých.
Různorodost odpovědí na inhalační kortikosteroidy a antagonisty receptorů pro leukotrieny u dětského astmatu Obecně je variabilita profilů odpovědí na antiastmatika patrně jednou ze základních charakteristik astmatu. Schopnost popsat tuto různorodost u dětských pacientů je mnohem obtížnější než u dospělých, a to z několika důvodů. Stanovení diagnózy u malého dítěte v časném stadiu onemocnění je stále ještě omezeno na splnění diagnostických kritérií a také zjišťování odpovědi na léčbu je omezeno neexistencí diagnostických technik. Dále jsou dýchací cesty malých dětí významně men‑ ší, což vede k nejasnostem ohledně dodávání dostatečného množství inhalačních léků do organismu. U většiny dětských pacientů konečně množství podaného léku závisí na technice a koordinaci inhalační aplikace. Všechny tyto faktory v sou hrnu mohou u astmatických dětí vést k různorodosti odpově‑ dí. Vzhledem k těmto dodatečným komplikacím a ke zvyšují‑ cí se prevalenci astmatu zejména u dětí (National Center for Health Statistics: www.cdc.gov/nchs/fastats/asthma.htm) je Obrázek 1 Distribuce léčebných odpovědí v ukazateli objemu vzduchu vydechnutého maximálním úsilím za první sekundu (forced expired volume in 1 s, FEV1)
Pacienti (%)
30
20
10
0
< –30 –30 až –20 až –10 až 0 až < –20 < –10 < 0 < 10
10 až 20 až < 20 < 30
30 až 40 až < 40 < 50
≥ 50
Změna FEV1 oproti výchozí hodnotě (%) Distribuce odpovědí je zobrazena v podobě histogramů pro předem definované intervaly procentuální změny FEV1. Šedé sloupce představují pacienty užívají‑ cí montelukast v jedné denní dávce 10 mg, bílé sloupce představují pacienty léčené inhalačním beclometasonem v dávce 200 µg dvakrát denně. Přetištěno se svolením Malmstroma a spol. [1].
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:38–41
naprosto nezbytná schopnost časně rozpoznat a vyhodnotit individuální variabilitu odpovědí na skupinu antiastmatik a porozumět této různorodosti. Malmstromova studie otevřela cestu k provedení podob‑ né studie u dětí. Od samého začátku bylo cílem studie CLIC (Characterizing the Response to a Leukotriene Receptor Antagonist and an Inhaled Corticosteroid), kterou provedli Szefler a síť CARE (CARE network) spíše zjistit a chara kterizovat profily individuálních odpovědí dětí s mírným a středně těžkým astmatem na IKS a LTRA než hodnotit účinnost uvedených dvou lékových skupin. Hlavní otázkou bylo, zda odpověď na IKS nezávisí – při samostatném podá‑ ní v různých časových obdobích – na odpovědi na LTRA. Tato studie byla významná z několika důvodů. Za prvé, zatímco lékaři v klinické praxi se běžně domnívali, že odpo‑ věď na LTRA je pouze zlomkem odpovědi na IKS, Malmstromova studie hovořila ve prospěch zjištění, že od pověď na oba způsoby léčby se značně liší. Tato variabilita profilů odpovědí na obě lékové skupiny u dětí se předtím nezkoumala a vzhledem k omezením při podávání IKS dětem v porovnání se systémovým podáváním perorálních LTRA se mohla variabilita lišit. Za druhé, zatím nebyly k dispozici informace, které by umožnily předpovídat nežádoucí odpověď na obě lékové skupiny u dětí [2]. Za tře‑ tí, jednalo se o první studii s cílem zhodnotit odpověď ast‑ matiků na dva typy léků a uvést tuto odpověď do souvislos‑ ti s individuálním genotypem astmatu. Studie CLIC, kterou provedli Szefler a síť CARE [3], byla první studií charakterizující různorodost odpovědí na anti astmatika u dětské populace a byla i klíčovou studií u dětí, která potvrdila různorodost odpovědí na antiastmatika. Jednalo se dvojitě slepou, dvojitě kontrolovanou zkříženou studii, která porovnávala osmitýdenní léčbu fluticason pro pionátem (100 µg dvakrát denně) a léčbu montelukastem (po‑ dle věku 5–10 mg jednou denně) u 144 dětí ve věku 6–17 let s mírným až středně těžkým astmatem při fyziologické plicní funkci (v průměru s 96% FEV1 oproti předpokládané hodno‑ tě). Pozitivní odpověď na léčbu byla definována zvýšením výchozí hodnoty FEV1 o 7,5 %. Pozitivní odpověď na oba léky byla zjištěna u 17 % dětí, na žádný z obou léků nereago‑ valo 55 %, na podávání samotného fluticason propionátu rea‑ govalo 23 % a na samotný montelukast 5 % dětí (obr. 2). Výraznější zlepšení hodnoty FEV1 bylo pozorováno při po dávání fluticasonu, kdy 29 % pacientů reagovalo zvýšením hodnoty FEV1 o 5–10 % a u 30 % pacientů bylo dosaženo vět‑ šího než 10% zvýšení FEV1 oproti výchozí hodnotě. Z pacientů užívajících montelukast bylo zlepšení hodnoty FEV1 o 5–10 % pozorováno u 17 % a zlepšení FEV1 o více než 10 % oproti výchozí hodnotě vykázalo 16 % pacientů. Výsledky ukazují významnou shodu v odpovědi na oba léky, která byla zjevná na konci osmitýdenní léčby s korelací shody ve výši 0,55. Obecně však byla zjištěna i široká a podstatná variabilita. Ve skupině dětí, které reagovaly na oba léky, byly v porov‑ nání s dětmi, které nereagovaly na žádný z léků, nalezeny vyšší koncentrace leukotrienu E4 v moči a před broncho 39
Různorodost odpovědí na antiastmatika – Tamesis a Krawiec
A
B
0 –10 Samotný fluticason propionát n = 29 (23 %)
sh
Žádný z léků n = 69 (55 %)
Procentuální změna FEV1 při podávání fluticason propionátu
45
40
35
30
30 40
25
20
20
10
15
≥ 7,5% odpověď na FP 0
5
–50 –50 –40 –30 –20 –10
10
e
ni
Li
Lepší odpověď na montelukast (n = 24)
0
–30 –40
ti
os
n od
–5
–20
dilatací nižší procento předpovídané hodnoty FEV1 a pomě‑ ru FEV1/usilovné vitální kapacity (forced vital capacity, FVC). Skupina dětí reagujících na samotný fluticason vyka‑ zovala v porovnání s dětmi, které nereagovaly na žádný lék, při výchozím vyšetření vyšší hodnoty vydechovaného oxi‑ du dusnatého (exhaled nitric oxide, eNO), celkového počtu eozinofilů, eozinofilního kationického proteinu a celkové koncentrace IgE, nižší procentuální hodnoty předpokláda‑ ného FEV1 i nižší poměr FEV1/FVC před bronchodilatací a pozitivní bronchoprovokační metacholinový test s po klesem FEV1 o 20 %. Naproti tomu skupina dětí reagujících na samotný montelukast byla statisticky významně mladší a trvání astmatu bylo u nich kratší. Konečně děti, které ne reagovaly na žádný z léků, měly vyšší výchozí hodnoty plic‑ ní funkce a nižší koncentrace znaků alergického zánětu, ale počtem bezpříznakových dnů při výchozím vyšetření se od ostatních skupin významně nelišily. Tato podskupina dětí s fyziologickou plicní funkcí, bez prokázaného alergického zánětu dýchacích cest a bez častých příznaků astmatu, může představovat specifický fenotyp astmatu, který neodpovídá na IKS ani na LTRA a je třeba ho dále zkoumat. Při výchozím vyšetření předpovídalo lepší odpověď na fluticason – v porovnání s dětmi nereagujícími na žádný z lé ků – několik parametrů, například vyšší hodnoty eNO, kon‑ centrace eozinofilního kationického proteinu a IgE v séru, nižší dávky metacholinu vyvolávající 20% pokles FEV1 a nižší než předpokládanou procentuální hodnotu FEV1 a nižší poměr FEV1/FVC před bronchodilatací. Podle uvedených výsledků bude tato podskupina dětí se těžším eozinofilním zánětem dýchacích cest nejspíše odpovídat na IKS, nikoli na LTRA. Parametry předpovídajícími větší odpověď na monte‑ lukast byly vyšší koncentrace leukotrienů v moči a nízký věk. Z toho lze soudit, že podskupina mladších dětí s kratší dobou trvání astmatu může dobře odpovídat na LTRA nebo že tato skupina představuje klinický fenotyp zánětu dýchacích cest, 40
Lepší odpověď na fluticason propionát (n = 75)
–10
10
Oba léky n = 22 (17 %)
–15
20
Samotný montelukast n = 6 (5 %)
Účastníci
30
Procentuální změna FEV1 při podávání montelukastu
A: Různorodost odpovědí a různé odpovědi na fluticason a montelu‑ kast hodnocené na základě změ ny objemu vzduchu vydechnutého maximálním úsilím za první sekun‑ du (forced expired volume in 1 s, FEV1). Čtyři oblasti znázorňují kate‑ gorie odpovědi, přičemž jako přízni‑ vá odpověď je definována odpověď ve výši 7,5 % nebo vyšší. FP – fluti‑ cason propionát; Mt – montelukast. Je uvedena linie shodnosti, přičemž pacienti dávající přednost montelu‑ kastu jsou uvedeni nad linií a pa cienti dávající přednost fluticasonu pod linií. Je uvedena korelace sho‑ dy s 95% intervalem spolehlivosti. B: Rozdíl v odpovědi FEV1 mezi fluticason propionátem a montelu‑ kastem u jednotlivých účastníků stu die. Každá čárka představuje jed‑ noho účastníka. Přetištěno se svolením Szeflera a spol. [3].
Korelace shody 0,55 (0,43–0,65)
–20
40
≥ 7,5% odpověď na Mt
Obrázek 2 Odpověď na léč‑ bu fluticasonem a montelu‑ kastem
Rozdíl v odpovědi FEV1 (procento výchozí hodnoty) (fluticason propionát–montelukast)
na jehož rozvoji se podílejí leukotrieny. Zajímavé bylo zjiště‑ ní, že u dětí, které dostávaly fluticason, se vyskytlo méně pří‑ padů selhání léčby v podobě exacerbace astmatu (n = 2) než u dětí léčených montelukastem (n = 10), přičemž tento rozdíl byl statisticky významný (p = 0,019). Zeiger a spol. [4•] dále analyzovali údaje ze studie CLIC a získali další důkazy o pozorované různorodosti odpovědí na IKS a LTRA. Hlavním sledovaným parametrem uvedené analýzy bylo zlepšení ve smyslu počtu dnů s astmatem pod kontrolou (DAK). Při tom se vycházelo z každodenních zázna‑ mů v denících, v nichž byl DAK definován jako den bez den‑ ních i nočních příznaků astmatu, bez použití záchranné léčby salbutamolem, s hodnotou PEF nižší než 80 % nejlepší osobní hodnoty, bez potřeby lékařské pomoci a bez absence ve škole nebo v zaměstnání pro astmatické obtíže. Počet DAK se v obou skupinách (s fluticasonem i s montelukastem) význam‑ ně zvýšil a korelace shody mezi oběma léky dosáhla hodnoty 0,70 (obr. 3). Ve skupině s fluticasonem se však počet DAK zvýšil o jeden den za týden u 29,3 % účastníků studie v porov‑ nání s 12,2 % u skupiny s montelukastem. Rozdíl v průměr‑ ném zlepšení ve smyslu počtu DAK mezi oběma skupinami byl opět statisticky významný (p < 0,0001). Navíc validovaný dotazník kontroly astmatu (Asthma Control Questionnaire) prokázal významné zlepšení v celkových skóre v porovnání s výchozími hodnotami v obou skupinách, ovšem při použití fluticasonu bylo dosaženo lepší kontroly než u montelukastu (p = 0,0009). Používání salbutamolu jako záchranného léku se v obou skupinách významně snížilo, toto snížení však bylo při léčbě fluticasonem výraznější (p = 0,031). Zajímavé bylo zjištění, že hodnoty eNO předpovídaly zlepšení v počtu DAK a sloužily i jako ukazatel odpovědi na léčbu. Hodnoty eNO se po podání fluticasonu i montelukas‑ tu statisticky významně snížily (p < 0,0001), toto snížení však bylo významně větší ve skupině s fluticasonem (48 % oproti 28 % u montelukastu). Zvýšené hodnoty eNO předpovídaly Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:38–41
Různorodost odpovědí na antiastmatika – Tamesis a Krawiec
Obrázek 3 Změny v počtu dnů s astmatem pod kontrolou podle léčebných skupin Beze změny
18
Mt (n = 123)
16
Účastníci (%)
FP (n = 123)
14 12 10 8 6 4 2 0 –4
až
4 1 2 3 7 6 5 –3 –2 –1 < 0 < < < < < < až < < ž ž ž ž ž ž ž 6 ž a a a ž a a a a a a 3 0 1 2 5 4 –1 –3 –2
<
Změna v počtu DAK/týden oproti výchozím hodnotám Rozmezí od +1 do –1 dne/týden je hodnoceno jako žádná změna v počtu dnů s astmatem pod kontrolou (DAK). FP – fluticason propionát; Mt – montelukast. Přetištěno se svolením Zeigera a spol. [4•].
větší odpověď na IKS oproti LTRA při porovnání různých klinických a funkčních ukazatelů, jako je počet DAK, skóre podle dotazníku Asthma Control Questionnaire, použití salbutamolu, variabilita PEF, ranní hodnota PEF a poměr FEV1/FVC. Vysoká hodnota eNO může být lepším predik‑ torem odpovědi na IKS v podobě hodnoty FEV1 a může sloužit jako významný doplňující parametr v klinické praxi, protože hodnota FEV1 špatně koreluje s počtem DAK [5]. Lze tedy shrnout, že v odpovědích na IKS a LTRA existuje významná interindividuální variabilita, ale i významná shoda mezi odpověďmi. Zvýšené hodnoty biomarkerů jsou spojeny s výraznější funkční plicní odpovědí na IKS v porovnání s LTRA. To však může souviset se skutečností, že tito pacienti představují podskupinu s mnohem aktivnějším zánětem dý chacích cest a snad i závažnějším stupněm onemocnění.
Polymorfismy genu pro b2‑adrenergní receptor a odpověď na b2‑agonisty Klinická odpověď na podání b2‑agonistů vykazuje velký stu‑ peň interindividuální variability, kterou nelze snadno spojo‑ vat s klinickými charakteristikami nebo s výchozí plicní funkcí. Klíčovou úlohu v různorodosti odpovědí na tyto léky mohou hrát genetické varianty genu pro b2‑adrenergní receptor. Martinez a spol. [6] hodnotili vliv polymorfismů b2‑adrenergního receptoru na odpovídavost na b2‑agonisty u 269 dětí, které se účastnily studie Tucson Children’s Respiratory Study. U homozygotů pro polymorfismus Arg‑16 a u heterozygotů pro Arg‑16 byla 5,3krát, resp. 2,3krát, větší pravděpodobnost odpovědi na podání salbuta‑ molu než u homozygotů pro Gly‑16. Další studie naznačily, že u homozygotů pro Arg‑16 je menší pravděpodobnost pří‑ nosu léčby b‑agonisty, pokud se b‑agonisté s krátkým nebo s prodlouženým účinkem podávají dlouhodobě. Jedná se o složitou problematiku, která se stále ještě řeší a jejímž charakteristickým rysem jsou nejednotné výsledky, zvláště in vitro, kde rozsah buněčné odpovědi závisí na takových Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:38–41
f aktorech, jako jsou exprese receptorů, vazebná afinita, stu peň vazby receptorového proteinu a odpovědi messengerů v krevním proudu směrem od plic [7•]. Zkoumají se další genetické varianty v přenosu signálu v krevním proudu smě‑ rem od plic a efektorové molekuly, jako například adenyl cykláza a G‑proteiny, které přicházejí v úvahu jako kandidát‑ ní místa předpovídající účinnost b2‑agonistů (vzhledem k ne jednotným výsledkům in vivo a in vitro zkoumali Tantisira a spol. [8] další dráhy a kandidátní místa, která by lépe umož‑ nila vysvětlit různorodost odpovědí dětí na b2‑agonisty).
Závěry Různorodost klinických odpovědí dětí na antiastmatika je nutno předpokládat vzhledem k množícím se důkazům růz‑ ných klinických fenotypů a zdůrazňované různorodosti one‑ mocnění astmatem. Zvýšené hodnoty biomarkerů nám mohou umožnit předpovídat, která podskupina pacientů bude odpovídat na jednu skupinu léků lépe než na jinou, ale též určovat fenotyp těžší formy astmatu vyžadující inten zivnější kontrolu astmatu. Určení vztahu mezi specifickým fenotypem astmatu a odpovědí na léky může vést k přesněj‑ šímu individualizovanému výběru léků pro úpravu one‑ mocnění a tedy i k omezení variability individuálních odpo‑ vědí. Stanovení korelace mezi fenotypem astmatu a odpo‑ vědí na léky by dále mohlo vést k poznání genetických znaků, které mohou zlepšit naše poznání rozdílné odpovědi na různé skupiny léků, které se v současné době používají v léčbě mírného a středně těžkého perzistujícího astmatu.
Poděkování Autoři děkují dr. Josephu D. Spahnovi za podporu při přípravě rukopisu.
Odkazy a doporučená literatura Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového článku jsou označeny takto:
• = významné, • • = mimořádně významné.
1. Malmstrom K, Rodriguez‑Gomez G, Guerra J, et al. Oral montelukast, inhaled beclomethasone, and placebo for chronic asthma. Ann Intern Med 1999;130:487–495. 2. Ducharme F. Inhaled glucocorticoids versus leukotriene receptor antago‑ nists as single agent asthma treatment: systematic review of current evi‑ dence. BMJ 2003;326:621–626. 3. Szefler S, Phillips B, Martinez F, et al. Characterization of within‑subject responses to fluticasone and montelukast in childhood asthma. J Allergy Clin Immunol 2005;115:233–242. 4. Zeiger R, Szefler S, Phillips B, et al. Response profiles to fluticasone and montelukast in mild‑to moderate persistent childhood asthma. J Allergy Clin Immunol 2006;117:45–52. • Tento rukopis vychází z výsledků studie CLIC (Characterizing the Re sponse to a Leukotriene Receptor Antagonist and an Inhaled Cortico steroid), která dále zdůrazňuje rozmanitost odpovědí, přičemž větší důraz klade na klinická kritéria (počet dnů s astmatem pod kontrolou) a ukazate‑ le plicní funkce jako parametry pro hodnocení výsledného stavu. 5. Shingo S, Zhang J, et al. Correlation of airway obstruction and patient ‑reported end‑points in clinical studies. Eur Respir J 2001;17:220–224. 6. Martinez F, Graves P, Baldini M, Solomon S, et al. Association between genetic polymorphisms of b2‑agonist adrenoreceptor and response to albuterol in chil‑ dren with and without a history of wheezing. J Clin Invest 1997;100:3184–3188. 7. Taylor R. Pharmacogenetics of b2 agonist drugs in asthma. Clin Rev Allergy Immunol 2006;31:247–258. • Tento přehled osvětluje potenciální interakci mezi genotypem a odpovědí na b2‑agonisty s krátkodobým účinkem. 8. Tantisira K, Small K, Litonjua A, Weiss S, et al. Molecular properties and pharmacogenetics of a polymorphism of adenyl cyclase type 9 in asthma: interaction between b‑agonist and corticosteroid pathways. Human Mol Gen 2005;14:1671–1677.
41
Novinky v epidemiológii potravinovej alergie – kritické hodnotenie najnovších populačných štúdií Thomas Keil Význam prehľadu
Úvod
Kriticky zhodnotiť najnovšie populačné štúdie s cieľom
Potravinové alergény môžu ovplyvňovať mnoho orgánov a byť príčinou kožných, gastrointestinálnych, respiračných, ústno‑slizničných a generalizovaných reakcií, včítane poten‑ ciálno‑letálnej anafylaxie [1]. Prevalencia a incidencia tých‑ to porúch, vyvolaných konzumovanými potravinami sa zá sadne odlišuje podľa použitých diagnostických kritérií, a to v rozmedzí od 35 % pre celkovú potravinovú alergiu podľa symptómov, ktoré pozorujú rodičia u svojich detí od narode‑ nia do dvoch rokov veku (čo má významné dopady na výber stravy a životosprávu rodín) až po menej ako 1 %, čo je hodnota uvádzaná pre niektoré populácie pri použití otvorených alebo zaslepených provokačných testov [2,3]. Za zlatý štandard sa v diagnostike považuje dvojito slepý, placebom kontrolovaný potravinový provokačný test, ktorý je však namáhavý a časovo náročný a vyžaduje patričné vybavenie a dohľad skúseného lekára. K objektívnemu zisťo vaniu potravinovej alergie vo veľkých neselektovaných po pulačných štúdiách bol tento test použitý iba výnimočne [1,4]. Preto je väčšina odhadov výskytu potravinovej alergie založená na iných diagnostických metódach, ako je zlatý štandard – na metódach subjektívnych, čiže na dotazníku vyplnenom pacientom a na anamnéze typických symptó mov v zdravotnej dokumentácii pacienta vyhodnotenej lekárom, alebo na metódach objektívnych, čiže na kožných testoch a na nameraných hodnotách špecifických IgE (pričom sa používajú rôzne medzné hodnoty) k stanoveniu senzibilizácie, alebo na niektorých kombináciách týchto metód. Vo vzácnych prípadoch bol použitý jednoducho alebo dvojito slepý potravinový provokačný test. Možným obmedzujúcim faktorom pre porovnanie výsledkov alergic‑ kej senzibilizácie in vitro pomocou IgE alebo in vivo pomo‑ cou kožných testov u jednotlivých štúdií je absencia štandar‑ dizovaných extraktov alergénov (vzhľadom k obsahu pro‑ teínov a polysacharidov). V malej štúdii [5] sa extrakty jed‑ notlivých výrobcov od seba značne líšili, čo upozorňuje na potrebu dôkladných zrovnávacích a validačných štúdií na veľkom súbore osôb. Ak sa abstrahujeme od týchto metodo‑ logických hľadísk, mohli by k rozdielom v hodnotách pre‑ valencie vekovo porovnateľných populácií prispieť aj kul‑ túrne, zemepisné a sociálne rozdiely v stravovacích ná vykoch. Navyše existujú obavy, že sa – podobne ako pri ostatných atopických poruchách – prevalencia potravinovej alergie zvyšuje, aspoň čo sa týka senzibilizácie voči arašidom [6,7]. V tejto oblasti je ešte treba uskutočniť ďalšie štúdie. Sú tu ale ďalšie nezodpovedané otázky, týkajúce sa skutoč‑ ného rozsahu problému – výskyt potravinovej alergie nebol zatiaľ vôbec, alebo iba veľmi málo skúmaný v subpopulá ciách seniorov a etnických menšín a taktiež v mnohých bež‑
stanoviť „skutočnú“ prevalenciu alebo incidenciu subjektívne pozorovanej a objektívne dokázanej potravinovej alergie aj senzibilizácie na potraviny.
Aktuálne výsledky Bolo nájdených 5 štúdií s deťmi (do 10 rokov) a jedna s dospelými (60–97 rokov) z poslednej doby. V troch štúdiách s deťmi (z Veľkej Británie a Dánska) bolo uskutočnené dôkladné diagnostické vyšetrenie, ktoré potvrdilo, že rodičia u svojich detí nadhodnocujú výskyt potravinovej alergie v porovnaní s objektívne stanovenou diagnózou. V ďalšej štúdii s deväťročnými deťmi (z Veľkej Británie) bolo zistené, že subjektívne hodnotené prejavy sípania v súvislosti s konzumáciou potravín boli u detí z južnej Ázie päťkrát častejšie ako u belošských detí, pričom všetky sa narodili v rovnakej oblasti. Štúdia z Thajska naznačila, že prevalencia subjektívne pozorovanej a objektívne dokázanej potravinovej alergie bola nižšia ako v západných krajinách. Štúdia z Maďarska skúmala potravinovú alergiu výlučne u seniorov, ktorí sú vo výskume potravinovej alergie zabúdanou skupinou.
Súhrn Zo štúdií, uskutočnených vo Veľkej Británii, Dánsku a Thajsku boli tiež s pomocou provokačných testov získané odhady prevalencie potravinovej alergie u detí do šiesti rokov. Dve metodologicky slabšie štúdie upozornili na niektoré otázky, ako sú etnické rozdiely u potravinovej alergie a vysoká miera senzibilizácie voči potravinovým alergénom u seniorov, ktorými je treba sa ďalej zaoberať.
Kľúčové slová Kohortová štúdia, potravinová alergia, prevalencia, prierezová štúdia, precitlivenosť na potraviny
Epidemiology of food allergy: what’s new? A critical appraisal of recent population‑based studies Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:259–263 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Institute for Social Medicine, Epidemiology and Health Economics, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany Adresa pro korespondenci: Thomas Keil, Institute for Social Medicine, Epidemiology and Health Economics, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Luisenstrasse 57, Berlin D‑10017, Germany E‑mail:
[email protected]
42
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:42–46
Epidemiológia potravinovej alergie – Keil
ných populáciách v rôznych častiach sveta. Podobná situá‑ cia je v prevalencii mnohých ochorení, u ktorých sa predpo‑ kladá súvislosť s potravinovou alergiou, zatiaľ nie je jasno ani ohľadne možných skrížených reakcií potravinových alergénov s alergénmi rastlín, tráv a peľu stromov [8]. V snahe o štandardizáciu alergologickej nomenklatúry pre zdravotníckych pracovníkov a pacientov navrhla Sveto vá alergologická organizácia (World Allergy Organization) používať pre reakcie precitlivenosti na potraviny termín „potravinová alergia“ iba v prípadoch, kde boli dokázané imunologické mechanizmy. Všetky ostatné reakcie je treba označovať ako „nealergickú precitlivenosť na potraviny“ [9]. Rešerše literatúry pre tento prehľad však dokázali, že väčši‑ na autorov toto upravené názvoslovie neprijala, i keď nie je jasné či z praktických príčin, alebo pre nesúhlas s navrhnu‑ tými definíciami. Aby sme sa vyhli zmätkom v citovanej lite ratúre, budeme v tomto prehľade používať slovné spojenie „potravinová alergia“ ako obecný termín popisujúci aký koľvek typ reakcie precitlivenosti na potraviny a v prípade potreby budú diagnostické postupy podrobne popísané. Tento článok sa snaží podať kritický prehľad metodo logických hľadísk štúdií, akými sú usporiadanie, postup pri nábore pacientov, spôsoby hodnotenia výsledkov liečby potravinových alergií a autorská interpretácia výsledkov najnovších epidemiologických štúdií z rôznych častí sveta, cieľom ktorých je rozšírenie znalostí o prevalencii a inciden‑ cii potravinovej alergie a senzibilizácie voči potravinovým alergénom. Uskutočnili sme komplexnú systematickú rešer‑ šiu literatúry v databáze Medline s použitím príslušných ter‑ mínov „prevalencia“, „incidencia“, „potravinová alergia“ a „hypersenzibilita“ a to ako jednotlivo, tak aj s použitím tezauru MeSH (Medical Subject Headings) v časovom inter‑ vale od 1. októbra 2005 do 4. januára 2007. Naviac bola uskutočnená klasická (ručná) rešerše a boli kontaktovaní odborníci v oblasti potravinovej alergie.
Štúdie v neselektovanej populácii detí do troch rokov Boli nájdené iba dve štúdie, ktoré spĺňali kritériá hodnote‑ nia prevalencie alebo incidencie potravinovej alergie alebo senzibilizácie voči potravinovým alergénom v neselektova‑ nej populácii detí vo veku 0–3 rokov: kohortová štúdia novorodencov z Veľkej Británie popisovala výsledky u roč‑ ných detí [10••] a prierezová štúdia z Dánska u trojročných detí [11]. Venter a spol. [10••] uverejnili nálezy vôbec prvej štúdie vo Veľkej Británii, ktorá hodnotila incidenciu a prevalenciu potravinovej alergie pozorovanej rodičmi a klinicky diagno stikovanej v priebehu prvého roku života. Autori zaradili do štúdie všetkých 969 detí narodených na britskom ostrove Wight v rokoch 2001 a 2002. Štandardizované dotazníky boli vyplnené telefonicky vo veku 3, 6 a 9 mesiacov a lekár vyšetril deti v jednom roku života. U symptomatických a asymtomatických detí boli uskutočnené kožné testy štan‑ dardnou batériou potravinových alergénov: mliekom, vaj‑ Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:42–46
cami, pšenicou, arašidmi, sezamovými semienkami a tres‑ kou. Deti s pozitívnou reakciou na kožný test alebo s pred‑ chádzajúcou anamnézou reakcie na potraviny bez ohľadu na výsledok kožného testu boli pozvané k uskutočneniu otvoreného provokačného testu. Deti s pozitívnou reakciou boli ďalej vyšetrené dvojito slepým, placebom kontrolova‑ ným provokačným testom. O 4–6 týždňov neskôr boli kon‑ taktovaní rodičia všetkých detí s negatívnym provokačným testom, aby sa zistilo, či deti konzumujú uvedené potraviny pravidelne. U trojmesačných detí z celkového počtu detí uviedli rodičia nepriaznivé reakcie na potraviny u 14,2 %, u šesťmesačných detí bola zodpovedajúca hodnota 9,1 % a u jednoročných detí 7,2 %. Vo veku 1 roku malo 2,2 % detí pozitívne výsledky kožných testov na potravinové alergény (väčšina na vajcia, tri deti na arašidy a po dvoch deťoch na mlieko, rybu a sézamové semienka), zatiaľ čo u aeroaler génov boli pozitíva iba 1 %. Pomocou dvojito slepého, pla‑ cebom kontrolovaného provokačného testu bola potravino‑ vá alergia dokázaná u 3,2 % (95% interval spoľahlivosti 2,2–4,5). Jednalo sa o veľmi dobre uskutočnenú a popísanú kohortovú štúdiu novorodencov, ktorá sa pokúsila čo naj‑ lepšie stanoviť diagnózu potravinovej alergie, včítane po užitia zlatého štandardu – dvojito slepého, placebom kont‑ rolovaného provokačného testu. Odhadnuté hodnoty, uve‑ dené spolu s 95% intervalom spoľahlivosti pre lepšiu inter‑ pretáciu skutočnej hodnoty prevalencie, doplňujú cenné informácie pre vekovú populáciu, ktorá bola vzácne skúma‑ ná, hoci je potravinovými alergiami významne postihnutá, ako štúdia dokázala. Okrem menšej estónskej štúdie, v kto‑ rej boli uskutočnené kožné testy (iba mlieko a vajcia) u 220 jednoročných detí, navyše od roku 1990 nebola nikde vo svete uskutočnená štúdia v neselektovanej populácii tejto vekovej skupiny, ktorá by použila kožné testy s bežnými potravinami aj u asymptomatických detí. To zvyšuje hodno‑ tu údajov o potravinovej senzibilizácii, ktoré Venter a spol. [10••] získali, pretože predchádzajúce štúdie často vyšetro‑ vali iba symptomatické deti, takže senzibilizácia voči potra‑ vinám bola podhodnotená. Vzhľadom k veľkému počtu ro dičov, ktorí sa domnievajú, že ich dieťa trpí potravinovou alergiou, zdôrazňuje uvedená štúdia potrebu stanovenia presnej diagnózy, aby sa zabránilo nevhodnej výžive detí vo významnom období ich rastu a vývoja. Kohorta je pomerne veľká a dá sa i naďalej sledovať. Osterballe a spol. [11] uskutočnili prierezovú štúdiu v dánskom Odense s cieľom zistiť prevalenciu potravinovej alergie v neselektovanej populácii detí a dospelých. Najskôr zaradili 486 detí vo veku do troch rokov v dobe zahájenia štúdie, a neskôr zaradili aj ich rodičov a súrodencov. Názov štúdie je zavádzajúci, lebo nešlo o úplne neselektovanú hod‑ notenú populáciu. Hoci bolo uvedené množstvo klinických údajov a podrobných popisov diagnostických metód, chý‑ bajú epidemiologické charakteristiky rodín, čo znemožňuje posúdiť platnosť odhadov prevalencie u detí starších alebo mladších ako tri roky. Tieto výsledky môžu byť skreslené socioekonomickým postavením vzhľadom k tomu, že u detí 43
Epidemiológia potravinovej alergie – Keil
z rodín s nižším socioekonomickým postavením je riziko alergií celkovo nižšie, čiže zrejme aj potravinových alergií. Tieto deti mali navyše väčší počet súrodencov ako deti rov‑ nakého veku, ale z rodín s vyšším socioekonomickým posta‑ vením. Uvedená prevalencia teda môže byť nižšia ako sku‑ točná. Autori sa touto možnosťou pri hodnotení 1% preva‑ lencie zistenej u starších súrodencov nezaoberali, iba nazna‑ čili že príčinou neprítomnosti potravinových alergií u detí mladších ako tri roky mohlo byť dojčenie. Okrem toho sa nedajú ani odhady prevalencie u rodičov považovať za hod‑ noty neselektívneho populačného vzorku dospelých, lebo sa nejednalo o reprezentatívnu vzorku, pretože do súboru neboli zaradení bezdetní dospelí. V tejto súvislosti mali autori uviesť, aká veľká bola cieľová populácia (všetky rodi‑ ny, ktorým sa v dobe štúdie narodili deti) a koľko ľudí sa výskumu skutočne zúčastnilo. Ako autori v diskusii uviedli, možnou príčinou vysokej prevalencie alergie na arašidy v inej štúdii mohla byť nízka účasť. Pokiaľ by účasť alergikov vo výskume bola vyššia ako účasť jedincov netrpiacich aler‑ giou, vysvetľovalo by to možné nadhodnotenie prevalencie. To však je možné posúdiť iba v prípade, že by boli k dispo‑ zícii informácie o osobách, ktoré sa výskumu nezúčastnili. Nálezy odhadovanej prevalencie potravinovej alergie u trojročných detí si zaslúžia pozornosť z epidemiologické‑ ho hľadiska. Prevalencia celkovej potravinovej alergie u troj ročných Dánov bola stanovená (vo výške 2,3 %) ako na zá klade subjektívnych hodnotení, tak aj pomocou komplex‑ ných objektívnych vyšetrení – kožného testu, testu uvoľňo‑ vania histamínu z bazofilov a otvoreného provokačného testu. Najviac alergénnymi boli slepačie vajcia (n = 8), na sledované kravským mliekom (n = 3) a arašidmi (n = 1), čo bolo potvrdené perorálnymi provokačnými testami s použi‑ tím zmieňovaných potravín. Z alergénov, potencionálne zodpovedných za potravinovú alergiu na základe pozitivity aspoň jedného z použitých testov u pacientov s jednoznačne negatívnou anamnézou sa jednalo o prísady, ovocie, zeleni‑ nu, tresku, sóju; všetky tieto látky však boli v perorálnych provokačných testoch negatívne.
Neselektované populačné štúdie u detí vo veku 4–9 rokov V tejto skupine boli nájdené jedna kohortová a dve priere‑ zové štúdie (dve z Veľkej Británie a jedna z Thajska), splňu júce kritériá hodnotenia prevalencie alebo incidencie potra‑ vinovej alergie v neselektovaných populáciách. Jedinou ďalšou kohortovou štúdiou nájdenou pre účely tohto prehľadu (okrem štúdie Ventera a spol. [10••], je štú dia Kuehniho a spol. [13•], do ktorej bolo zaradené 2 962 belošských detí a 911 detí rodičov, pochádzajúcich z južnej Ázie, ktoré sa však všetky narodili v anglickom grófstve Leicestershire, deti boli sledované od veku 1–4 rokov do veku 6–9 rokov. Štúdia sa zamerala na dušnosť a jej súvislosť s domnelou potravinovou alergiou. Medzi etnickými sku pinami boli zistené pozoruhodné rozdiely. Prevalencia duš‑ nosti, o ktorej sa rodičia domnievali, že je vyvolaná potravi‑ 44
nami u belošských detí v priebehu sledovaného päťročného obdobia mierne klesla – z 5,3 % na 4,7 %, zatiaľ čo u juho ázijských detí bol zistený výrazne vyšší podiel (13,1 %) Neboli bohužiaľ uvedené druhy potravín, ktoré vyvolali záduchu. Jedná sa o prvú populačnú štúdiu s veľkým súbo‑ rom, ktorá dokazuje nadmerne veľkú prevalenciu záduchy vyvolanej potravinami u detí juhoázijského pôvodu naro dených vo Veľkej Británii. Pokiaľ viem, neexistuje žiadna neselektovaná populačná štúdia prevalencie potravinovej alergie u detí z Indie, Pakistánu alebo Bangladéša, s ktorou by bolo možné výsledky Kuehniho a spol. [13•] porovnať. Nedostatkom popisovanej štúdie je to, že výsledky sú posta‑ vené iba na subjektívnom hodnotení, tento nápadný rozdiel medzi etnikami v symptómoch pripisovaných potravinovej alergii však vyžaduje ďalšiu pozornosť klinických a epide‑ miologických odborníkov v oblasti potravinovej alergie. Prvú prierezovú štúdiu u thajských detí vo veku do šiestich rokov (n = 656) uskutočnili v Bangkoku Santadusit a spol. [14]. Z celkového počtu uviedlo 41 (6,3 %) rodičov nežiaduce reakcie na potraviny, hlavne na mlieko a vajcia u detí do troch rokov, u 3–6 ročných detí boli najčastejšie reakcie na morské produkty, hlavne na krevety. Kožné testy boli uskutočnené iba u týchto 41 symptomatických detí a provokačné testy iba u polovičky z nich. Pozitívne výsled‑ ky mali iba tri z týchto 41 detí a tieto tri deti vykázali poziti‑ vitu aj v otvorenom provokačnom teste – dve päťročné deti na krevety, zatiaľ čo ich kožné testy vykazovali pozitivitu na krevety, hovädzie mäso, krabie mäso a ryby, a u desaťmesa‑ čného dojčaťa bola zistená pozitivita na vaječný bielok s pozitívnymi kožnými testami na vaječný bielok a žĺtok, kravské mlieko a pšenicu. Tento pomerne veľký vzoriek neselektovanej populácie robí z tejto štúdie cenný zdroj informácií o miere výskytu potravinovej alergie u dojčiat a detí predškolského veku v juhovýchodnej Ázii. Prevalencia subjektívne a objektívne hodnotenej potravinovej alergie u detí z tejto oblasti je zrejme nižšia, ako vo väčšine epide‑ miologických štúdií z priemyslovo vyspelých krajín [1,2,4]. Venter a spol. [15•] uskutočnili prierezovú štúdiu potravi‑ novej alergie u šesťročných detí (n = 798) na britskom ostro‑ ve Wight, prvú svojho druhu vo Veľkej Británii. Prednosťou tejto štúdie je to, že diagnóza potravinovej alergie bola založená na dvojito slepom, placebom kontrolovanom pro‑ vokačnom teste, pričom sa brali v úvahu symptómy a výsled‑ ky kožných testov aj u nesymptomatických detí. Kožné testy boli uskutočnené u všetkých detí. Senzibilizáciu voči potra‑ vinovým alergénom vykazovali skoro 2 % asymptomatic‑ kých detí. Nežiaduce reakcie na jedlo sa uvádzali u 11,8 % všetkých detí (najčastejšie na mlieko, ďalej zhodne nasledo‑ vali vajcia a arašidy). Senzibilizácia voči jednému alebo viac alergénom bola zistená u 3,6 % detí, (2,6 % voči arašidom, 1 % voči rybám, 0,9 % voči vajciam) a potravinová alergia (najčastejšie na mlieko, nasledované rovnako zastúpenými arašidmi a pšenicou) bola považovaná za potvrdenú u 1,6 % detí (95% IS 0,9–2,7 %). Avšak nie všetci, u ktorých by bol provokačný test indikovaný, s ním súhlasili, preto bola Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:42–46
Epidemiológia potravinovej alergie – Keil
revalencia extrapolovaná na základe dvojíte slepého, p placebom kontrolovaného provokačného testu s potravina‑ mi. Hlavnou slabinou výskumu by mohla byť malá účasť (55,4 %), autorom sa však podarilo získať niektoré informá‑ cie (pohlavie, bydlisko, typ školy) o tých jedincoch, ktorí sa nezúčastnili a nezistili žiadne významné rozdiely. Atopické ochorenia boli zistené u 18 % účastníkov, čo je údaj porov‑ nateľný s hodnotou 19,6 % v predchádzajúcom populačnom prieskume u detí podobného veku z rovnakej oblasti, v kto‑ rom bola vysoká účasť (84 %). Autori tvrdili, že populácia vo výskume (z bohatšieho juhu Británie) je pre celú populáciu britských detí reprezentatívna, neuviedli však na podporu tohto tvrdenia žiadne údaje, napríklad podiely jednotlivých etnických skupín alebo socioekonomické faktory. Čo sa týka senzibilizácie hodnotenej kožnými testami u sympto‑ matických aj asymptomatických detí, pridáva tento výskum porovnateľné údaje k ďalším veľkým prierezovým výsku mom v tejto vekovej skupine – k výskumu s 1 235 päť až šesťročnými nemeckými deťmi, ktorý uskutočnili Schafer a spol. [16], a k štúdii s 6 412 sedemročnými deťmi s anglic‑ kého Bristolu, ktorú uskutočnili Roberts a spol. [17].
Neselektované populačné štúdie dospelých Pre účely tohto prehľadu bola nájdená iba jedna epidemio‑ logická štúdia u dospelých. Táto prierezová štúdia Bakosa a spol. [18] z Maďarska si zasluhuje zvláštnu pozornosť už preto, lebo sa jedná o prvú epidemiologickú štúdiu, navrh‑ nutú s cieľom hodnotiť potravinovú alergiu v populácii se niorov (n = 109, vek 60–97 rokov, priemerný vek 77 rokov). Pozitivita IgE voči aspoň jednému potravinovému alergénu bola nájdená u 24,8 % z celkového počtu respondentov (pozitivita voči aeroalergénom bola zistená u 40,4 % osôb): u 9,2 % voči lieskovým orieškom a zeleru, u 8,3 % voči ka seinu, u 7,4 % voči mrkve, u 5,5 % voči pšenici, u 4,6 % voči mlieku, u 3,7 % voči zemiakom a sóji, u 2,8 % voči vaječné‑ mu bielku a raži a u 1,8 % voči arašidom. Alergény najčastej‑ šie zistené s pomocou kožných testov boli tieto: u 16,7 % kasein, u 14,6 % mlieko, u 11,5 % vaječný bielok, u 10,4 % pšenica a jablko, u 9,4 % banány, ďalej u 8,3 % sója a raž, u 7,3 % vaječný žĺtok a arašidy a u 4,2 % jedincov lieskové oriešky, zeler a mrkva. Uvedené hodnoty sa zdajú byť vyso‑ ké, hlavne keď si uvedomíme, že pozitívny test bol defino‑ vaný kožným pupencom o priemere ≥ 5 mm, čo je viacej ako u väčšiny štúdií (s limitnou hodnotou pozitivity 3 mm). Uvádzané nežiaduce reakcie na potraviny (slabá koprivka a dyspepsie po požití lieskových orieškov a mlieka) považo‑ vali autori za slabé, preto sa provokačné testy neuskutočnili. Jedným z nedostatkov zverejnenia výsledkov je neuverej nenie intervalu spoľahlivosti, u ktorého sa dá predpokladať vzhľadom k malému počtu respondentov (n = 109) veľké rozmedzie. Okrem toho, všetci respondenti boli obyvateľmi domova dôchodcov, takže štúdia nemusí byť reprezentatív‑ na pre všetkých seniorov. K dispozícii neboli ani údaje, či sa jednalo o štátne, alebo súkromné zariadenie. Celkove zdrav‑ ší seniori navyše pravdepodobne žijú so svojimi rodinami Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:42–46
a nie v týchto zariadeniach, avšak v tomto smere môžu exis‑ tovať medzi jednotlivými kultúrami a spoločnosťami roz diely. Štúdia by mala obrátiť pozornosť odborníkov v oblas‑ ti potravinových alergií k tejto zabúdanej, ale stále väčšej časti našej populácie. Dúfajme, že povedie k zahájeniu ďal‑ ších epidemiologických a klinických výskumov potravino‑ vej alergie u ľudí vyššieho veku.
Záver Za posledných 15 mesiacov bolo publikovaných piat ne selektovaných populačných štúdií u detí, z toho všetky boli zamerané na vek 0–9 rokov. Väčšina bola uskutočnená v Európe, z toho tri vo Veľkej Británii, a uskutočnil sa prvý výskum v juhovýchodnej Ázii u dojčencov a predškolských detí, ktorý využil kožné a provokačné testy a u thajských detí preukázal pomerne nízku prevalenciu potravinovej alergie (krevety u starších detí, vajcia u mladších detí) a sen‑ zibilitu voči potravinám. Je to veľmi zaujímavé zistenie, lebo jeden kohortový výskum z Veľkej Británie zistil výskyt zá duchy súvisiaci s požitím určitého jedla u významne väčšej časti populácie detí pochádzajúcich z južnej Ázie v porovna‑ ní s belošskými deťmi. Všetky deti sa pritom narodili v rov‑ nakej zemepisnej oblasti. S rastúcim vekom od predškolské‑ ho ku školskému rozdiel ďalej narastal, ale na potvrdenie senzibilizácie voči potravinám, ani na dokázanie alergie neboli uskutočnené žiadne objektívne vyšetrenia. Je možné, že existujú porovnateľné výskumy z Indie, Pakistanu alebo Bangladéša, pre nás však boli nedostupné. Ďalšie tri Európ ske štúdie sa týkali detí vo veku 1, 3 a 6 rokov, vo všetkých prípadoch sa jedná vďaka použitým diagnostickým metó‑ dam o cenné epidemiologické štúdie. Potvrdzujú výrazne nadhodnocovaný výskyt potravinovej alergie uvádzaný ro dičmi v porovnaní s omnoho nižšou prevalenciou potvrde‑ nou provokačnými testami. Je treba uskutočňovať výskumy s dvojito slepým, placebom kontrolovaným provokačným testom u dospievajúcich a dospelých, pretože zatiaľ sa reali‑ zovali iba výnimočne u neselektovaných vzorkov populá‑ cie. Prvá epidemiologická štúdia navrhnutá konkrétne k vý skumu potravinovej precitlivenosti a senzibilizácie u senio‑ rov bola uskutočnená v Maďarsku. Senzibilizácia voči potra vinám podľa všetkého rastie spolu s vekom. U ľudí vyššieho veku sú však potrebné omnoho rozsiahlejšie výskumy, sú časťou ktorých musia byť provokačné testy, aby sa dali zís‑ kať realistické odhady prevalencie v tejto časti populácie, na ktorú výskum potravinových alergií doteraz úplne zabúdal. Odkazy a doporučená literatura
Odkazy a doporučená literatúra Obzvlášť významné práce zverejnené v priebehu roka prípravy tohto prehľado vého článku sú označené nasledovne:
• = významné, • • = mimoriadne významné. 1. Sampson HA. Update on food allergy. J Allergy Clin Immunol 2004;113: 805–819. 2. Eggesbo M, Halvorsen R, Tambs K, Botten G. Prevalence of parentally perceived adverse reactions to food in young children. Pediatr Allergy Immunol 1999;10:122–132.
45
Epidemiológia potravinovej alergie – Keil
3. Jansen JJ, Kardinaal AF, Huijbers G, et al. Prevalence of food allergy and intolerance in the adult Dutch population. J Allergy Clin Immunol 1994;93: 446–456. 4. Wood RA. The natural history of food allergy. Pediatrics 2003;111:1631–1637. 5. Rhodius R, Wickens K, Cheng S, Crane J. A comparison of two skin test methodologies and allergens from two different manufacturers. Ann Allergy Asthma Immunol 2002;88:374–379. 6. Grundy J, Matthews S, Bateman B, et al. Rising prevalence of allergy to peanut in children: data from 2 sequential cohorts. J Allergy Clin Immunol 2002;110:784–789. 7. Sicherer SH, Munoz‑Furlong A, Sampson HA. Prevalence of peanut and tree nut allergy in the United States determined by means of a random digit dial telephone survey: a 5‑year follow‑up study. J Allergy Clin Immunol 2003;112:1203–1207. 8. Egger M, Mutschlechner S, Wopfner N, et al. Pollen‑food syndromes associated with weed pollinosis: an update from the molecular point of view. Allergy 2006;61:461–476. 9. Johansson SG, Bieber T, Dahl R, et al. Revised nomenclature for allergy for global use: report of the Nomenclature Review Committee of the World Allergy Organization, October 2003. J Allergy Clin Immunol 2004;113:832–836. 10. Venter C, Pereira B, Grundy J, et al. Incidence of parentally reported and clinically diagnosed food hypersensitivity in the first year of life. J Allergy Clin Immunol 2006;117:1118–1124. • • Dobre prevedená aj popísaná štúdia s novorodencami, prvá svojho druhu vo Veľkej Británii, predkladajúca údaje o subjektívne pozorovanej a objek‑ tívne preukázanej potravinovej alergii u jedenročných detí. Prevalenciu senzibilizácie voči potravinám môžeme považovať za realistický odhad, pretože u všetkých detí v štúdii, vrátane asymptomatických, bol prevedený kožný test. U tejto štúdie môžeme pokračovať v sledovaní. 11. Osterballe M, Hansen TK, Mortz CG, et al. The prevalence of food hyper‑ sensitivity in an unselected population of children and adults. Pediatr Allergy Immunol 2005;16:567–573. 12. Vasar M, Julge K, Bjoksto B. Development of atopic sensitization and allergic diseases in early childhood. Acta Paediatr 2000;89:523–527.
46
13. Kuehni CE, Strippoli MP, Silverman M. Food intolerance and wheezing in young South Asian and white children: prevalence and clinical significance. J Allergy Clin Immunol 2006;118:528–530. • Štúdia poukazuje na možné rozdiely v potravinovej alergii medzi etnicky rozdielnymi komunitami v rovnakej zemepisnej oblasti, aj keď sa tu po užívalo iba subjektívne hodnotenie. Subjektívne uvádzaná dušnosť v súvis‑ losti s konzumáciou potravín bola uvádzaná omnoho častejšie u detí pôvo‑ dom z južnej Ázie ako u belošských detí, aj keď sa všetky narodili v rovnakej oblasti Veľkej Británie. 14. Santadusit S, Atthapaisalsarudee S, Vichyanond P. Prevalence of adverse food reactions and food allergy among Thai children. J Med Assoc Thai 2005;88 (Suppl 8):S27–S32. 15. Venter C, Pereira B, Grundy J, et al. Prevalence of sensitization reported and objectively assessed food hypersensitivity amongst six‑year‑old children: a population‑based study. Pediatr Allergy Immunol 2006;17:356–363. • Tato štúdia dokazuje význam vyšetrenia asymptomatických detí v po pulačných štúdiách. Senzibilizácia voči potravinovým alergenom bola zis tená takmer u 2 % asymptomatických detí, čo naznačuje, že predchá dzajúce štúdie prevalenciu senzibilizácie vyšetrovaním senzibilizácie iba u symptomatických detí voči potravinám zrejme podhodnocovali. Ide o ďal šiu dobre prevedenú epidemiologickú štúdiu tejto výskumnej skupiny. 16. Schafer T, Kramer U, Dockery D, et al. What makes a child allergic? Analysis of risk factors for allergic sensitization in preschool children from East and West Germany. Allergy Asthma Proc 1999;20:23–27. 17. Roberts G, Peckitt C, Northstone K, et al. Relationship between aeroaller‑ gen and food allergen sensitization in childhood. Clin Exp Allergy 2005;35: 933–940. 18. Bakos N, Scholl I, Szalai K, et al. Risk assessment in elderly for sensitiza‑ tion to food and respiratory allergens. Immunol Lett 2006;107:15–21. • Pozoruhodný článok, uvádzajúci výsledky prvého výskumu, ktorý kon krétne hodnotil symptómy a senzibilizáciu v súvislosti s konzumáciou potravín u populácie seniorov. Vzhľadom k malej veľkosti súboru je potreb‑ né nálezy hodnotit opatrne.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:42–46
KOMENTÁŘ
IgG proti potravinám – test, jehož čas ještě nenastal Suzanne S. Teubera a Kirsten Beyerb IgG to foods: a test not ready for prime time Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:257–258 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. University of California, Davis, School of Medicine, Davis, CA, USA, a b Children’s Hospital Charité, Humboldt University, Berlin, Germany a
Adresa pro korespondenci: Suzanne S. Teuber, MD, Division of Rheumatology, Allergy and Clinical Immunology, University of California, Davis, School of Medicine, 451 E. Health Sciences Dr., Suite 6510, Davis, CA 95616, USA E‑mail:
[email protected]
V roce 1988 prozkoumal Výbor pro praktické normy (Practice Standards Committee) Americké akademie pro alergologii a imunologii (American Academy of Allergy and Immunology) (nyní Americká akademie pro alergologii, ast‑ ma a imunologii – American Academy of Allergy, Asthma and Immunology) publikované písemnictví vztahující se k teorii, že pro stanovení citlivosti vůči konkrétním potravi‑ nám jsou užitečné analytické metody měřící cirkulující potravinové imunokomplexy (protilátky IgG nebo IgE proti antigenům v potravinách) [1]. Výbor dospěl k závěru, že výpovědní hodnota stanovování potravinových imunokom‑ plexů pro diagnostiku potravinové alergie zatím nebyla pro‑ kázána a že v současné klinické praxi ji nelze uplatnit. V 90. letech 20. století několik komerčních laboratoří tyto analy‑ tické metody stále nabízelo, ale metodou právě probíhající‑ ho desetiletí je měření IgG specificky namířeného proti urči‑ tým potravinám. Tvrdí se, že tyto metody dokáží zjistit přecitlivělost na potraviny zprostředkovanou protilátkami non‑IgE; přitom tato přecitlivělost může být spojena s ne sčetnými poruchami – od únavnosti a myalgie až po obezitu a syndrom dráždivého střeva. V současné době existuje reklama cílená přímo na spotřebitele, která propaguje pane‑ ly protilátek IgG proti potravinovým antigenům, a některé firmy provádějí i přímý marketing zaměřený na lékaře v pri‑ mární péči, aby si tyto testy objednávali. V USA a v někte‑ rých evropských zemích nyní „hlavní“ alergologicko‑dia‑ gnostické laboratoře nabízejí vyšetření používající protilátky IgG proti potravinovým antigenům, ačkoli tato vyšetření nemusí být hrazena ze zdravotního pojištění pacientů. Tyto analytické metody mohou stanovovat celkové IgG, všechny podtřídy, pouze IgG4 nebo jejich kombinace. Některé firmy také vypracovávají „rotační diety“, jimiž se má pacient doma řídit a které omezují příjem potravin z určených skupin pou‑ ze na jednorázovou konzumaci za celý cyklus. Dieta je naordinována po vyhodnocení výsledků vyšetření, které provádí patolog‑zaměstnanec firmy; většina laboratoří však tento způsob nepoužívá. Takto předepsané diety se obtížně dodržují [2] a nemají prokázaný účinek, protože zatím Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:47–48
ebyly publikovány žádné dvojitě slepé, placebem kon n trolované studie, které by objektivně vyhodnotily jejich účinnost [3]. S ohledem na přetrvávající obavy z toho, že pořízení panelu IgG specifických pro potraviny mohou někteří pa‑ cienti a lékaři považovat za náhradu důkladně provedené anamnézy, fyzikálního vyšetření a indikovaných diagnostic‑ kých testů, jsme znovu prozkoumali písemnictví týkající se testování IgG proti potravinám. Tímto tématem jsme se stručně zabývali v přehledech zaměřených na neověřené diagnostické postupy v letech 2003 a 2005 [4,5]. V po sledních dvou letech se objevilo několik nových publikací o užitečnosti eliminačních diet založených na testech IgG proti potravinám při syndromu dráždivého střeva, ale nena‑ lezli jsme žádné studie o testování specifických IgG u dal‑ ších poruch, jež podle některých laboratoří souvisejí s pře‑ citlivělostí vůči potravinám, konkrétně u chronické únavy, fibromyalgie, bolestí hlavy a poruch spánku. Dalším zásad‑ ním problémem těchto měření je reprodukovatelnost výsledků a potřeba kruhového testu, kdy jsou zaslepené vzorky rozděleny a odeslány spolu s replikáty různým labo‑ ratořím. Zar a spol. [6] ověřovali specifické IgG4 proti potravinám v komerční laboratoři ve Velké Británii u 108 pacientů se syndromem dráždivého střeva a u 43 kontrolních osob a nalezli u nemocných v porovnání s kontrolními osobami významně zvýšené koncentrace IgG4 proti pšenici, jehněčí‑ mu, hovězímu a vepřovému masu a sóji. Titíž autoři [7] pak použili IgG4 specifické pro potraviny k vypracování elimi‑ načních diet pro 25 pacientů s dráždivým střevem (u 13 pře‑ važoval průjem, u 10 zácpa, u 2 se příznaky střídaly), ale po šesti měsících byly k dispozici údaje pouze od 15 pacientů. Nebyla zde skupina kontrolovaná placebovou dietou. Pa cienti vyloučili průměrně osm potravin, nejčastěji běžné složky západní stravy, jako mléko, vejce, hovězí a vepřové maso, pšenici a rajčata. Pacienti ve studii popsali významné celkové zlepšení. Na začátku studie byly u 12 pacientů měřeny rektální compliance, prahová hodnota diskomfortu a nucení na stolici, nebylo však uvedeno, u kolika osob bylo vyšetření provedeno znovu po šesti měsících. Rektální com‑ pliance se údajně významně zlepšila, nezlepšily se však pra‑ hové hodnoty dyskomfortu. Protože ve studii nebyla place‑ bová skupina, lze uvedené údaje těžko dále hodnotit, vez‑ meme‑li v úvahu dalekosáhlé zlepšení, které lze v souvislos‑ ti s „placebovým efektem“ pozorovat. Drisko a spol. [8] použili u 20 pacientů po dobu jednoho roku eliminační die‑ tu. Tato dieta byla vypracována na základě vyšetření IgG v komerční laboratoři. Ve zbývající části studie však autoři popisují stanovování sérových imunokomplexů IgG a anti‑ 47
IgG proti potravinám – Teuber a Beyer
genů, takže není jasné, co se vlastně hodnotilo. Dieta byla uplatňována různě dlouhou dobu – od 21 do 28 dnů – a ná sledně se po dobu několika měsíců opět přidávaly potraviny tím způsobem, že pokud byly snášeny, konzumovaly se „rotačním“ způsobem (rotační dieta) spolu s probiotickými potravinovými doplňky podávanými dvakrát denně. Autoři uvedli, že u osob dodržujících dietu došlo ke zlepšení, ale v jejich studii chyběla placebová skupina, byla použita pro‑ biotika a existovala značná možnost „placebového efektu“. U syndromu dráždivého střeva může mít změna stravy skutečné, prokazatelné účinky, ale koncentrace protilátek IgG proti potravinovým antigenům mohou být reakcí spíše na běžně konzumované potraviny než na potraviny přispí‑ vající k rozvoji příznaků. Ve vztahu k potravinám mohou existovat i další specifické imunitní vlivy, imunitní dysregu‑ lace, účinky peptidů a účinky složek stravy na složení střev‑ ní mikroflóry bez ohledu na hodnoty IgG. Lze dokonce uvažovat o budoucích analytických metodách stanovení IgG proti konkrétním potravinám, jež u některých poruch dokáží předpovídat klinickou snášenlivost. Například u potravinové alergie zprostředkované protilátkami IgE může ve studiích s perorálně podávanou imunoterapií vznik zvýšené koncentrace IgG4 proti potravinám korelovat s roz‑ vojem klinické snášenlivosti vůči potravinám, nikoli se zhor‑ šením potravinové alergie. Enrique a spol. [9] popsali ve své studii sublingvální imunoterapii pro alergii vůči lískovým oříškům u 23 pacientů, z nichž polovina byla randomizová‑ na k aktivní léčbě a polovina dostávala placebo. Padesát procent pacientů dostávajících aktivní léčbu snášelo na kon‑ ci studie lískové oříšky v dávce 20 g a vykazovalo zvýšení specifických IgG4 proti těmto oříškům. Buchanan a spol. [10] nedávno dokončili pilotní studii perorální imunoterapie s vejci u sedmi dětí s alergií vůči vejcím zprostředkovanou protilátkami IgE; u všech těchto dětí došlo v průběhu studie ke zlepšení. U dvou bylo dosaženo stavu úplné orální tole‑ rance. U těchto dětí došlo ke statisticky významnému zvýše‑ ní specifických IgG proti slepičím vejcím. Je však také zná‑ mo, že pacienti s alergií na kravské mléko zprostředkovanou protilátkami IgE mají v porovnání se zdravými kontrolními osobami zvýšené specifické protilátky IgG1 a IgG4 [11,12] a v nedávno provedené studii [12] měly osoby s alergií na kravské mléko, původně zprostředkovanou protilátkami IgE, které při perorální stimulaci potravinami již kravské mléko snášely, ve skutečnosti snížené koncentrace specific‑ kých IgG1 a IgG4. Jaká je tedy přesně úloha IgG, jeho pod‑ tříd a izotopu IgA v celkové přecitlivělosti na potraviny? To je jistě otázka pro další výzkum, která jasně dokazuje, že je zatím příliš brzy na to, abychom pacientům nebo zdravot‑ ním pojišťovnám doporučovali utrácet peníze za testovací
48
panely, které jsou v současné době vhodné pro výzkum, nikoli pro použití v klinické praxi. Ze stanovování IgG se zřejmě stal velký obchod; skuteč‑ né náklady a zisk v souvislosti s tímto typem vyšetření však bohužel nejsou samostatně vyčísleny ve veřejně dostupných finančních zprávách, které velké laboratoře podávají svým akcionářům. Odborné alergologické a imunologické společ‑ nosti musí lékaře a další zdravotnické pracovníky v běžné praxi lépe informovat o důkazech týkajících se specifických diagnostických testů a také o skutečnosti, že široké zpřístup‑ nění testů, které jsou zatím ve „výzkumném režimu“, bude možná zbytečným utrácením peněz. Jak jsme již uvedli výše, zvýšené hodnoty IgG může v případě vymizení potravinové alergie zprostředkované protilátkami IgE znamenat získání klinické tolerance vůči některé potravině. Zatím není jasné, jak se výsledky těchto studií slučují se stanovováním potra‑ vinově specifických IgG u syndromu dráždivého střeva a dalších poruch vyvolávaných přecitlivělostí, a to přede‑ vším z toho důvodu, že studie vhodně zaslepující léčebné postupy u syndromu dráždivého střeva se obtížně navrhují a provádějí. Nejlepším způsobem, jak si zachovat zdravý skepticismus vůči „nejnovějším“ testům a ponechat finance určené pro zdravotnictví tam, kde je jich nejvíce třeba, může být edukace zdravotních pojišťoven a celostátních poskyto‑ vatelů zdravotní péče.
Literatura 1. Sheffer AL, Lieberman PL, Aaronson DW, et al. Measurement of circulat‑ ing IgG and IgE food‑immune complexes. J Allergy Clin Immunol 1988;81: 758–760. 2. Taylor J, Krondi M, Csima A. Assessing adherence to a rotary diversified diet: a treatment for „environmental illness“. J Am Dietetic Assoc 1998;98: 1439–1444. 3. Taylor J, Krondi M, Csima A. Symptom relief and adherence in the rotary diversified diet: a treatment for environmental illness. Altern Ther Health Me 2004;10:58–64. 4. Teuber SS, Porch‑Curren C. Unproved diagnostic and therapeutic ap‑ proaches to food allergy and intolerance. Curr Op Allergy Clin Immunol 2003;3:217–221. 5. Beyer K, Teuber SS. Food allergy diagnostics: scientific and unproven pro‑ cedures. Curr Op Allergy Clin Immunol 2005;5:261–266. 6. Zar S, Benson MJ, Kumar D. Food‑specific serum IgG4 and IgE titers to common food antigens in irritable bowel syndrome. Am J Gastroenterol 2005;100:1550–1557. 7. Zar S, Mincher L, Benson MJ, Kumar D. Food‑specific IgG4 antibody ‑guided exclusion diet improves symptoms and rectal compliance in irrit able bowel syndrome. Scand J Gastroenterol 2005;40:800–807. 8. Drisko J, Bischoff B, Hall M, McCallum R. Treating irritable bowel syndrome with a food elimination diet followed by food challenge and probiotics. J Am College Nutr 2006;25:514–522. 9. Enrique E, Pineda F, Malek T, et al. Sublingual immunotherapy for hazelnut food allergy: a randomized, double‑blind, placebo‑controlled study with a standardized hazelnut extract. J Allergy Clin Immunol 2005;116:107–109. 10. Buchanan AD, Green TD, Jones SM, et al. Egg oral immunotherapy in nonanaphylactic children with egg allergy. J Allergy Clin Immunol 2007;119: 199–205. 11. Shek LPC, Bardina L, Castro R, et al. Humoral and cellular responses to cow milk proteins in patients with milk‑induced IgE‑mediated and non‑IgE‑mediated disorders. Allergy 2005;60:912–919. 12. Sletten GB, Halvorsen R, Egaas E, Halstensen TS. Casein‑specific immu‑ noglobulins in cow’s mild allergic patient subgroups reveal a shift to IgA dominance in tolerant patients. Pediatr Allergy Immunol 2007;18:71–80.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:47–48