Allergisk inflammation - SFFA
Allergisk inflammation - SFFA
Allergisk inflammation - SFFA
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
SVENSKA FÖRENINGEN FÖR ALLERGOLOGI<br />
Allergidagen 1997<br />
Tema: allergisk <strong>inflammation</strong><br />
Referat: Hans Formgren<br />
1
Allergidagen 1997<br />
För nionde året i följd arrangerades Allergidagen av Svenska Föreningen för Allergologi i samarbete med<br />
Schering-Plough AB. Cirka tvåhundra medlemmar hade mött upp i Berns salonger och som tidigare år var<br />
det fullt hus.<br />
Liksom tidigare år var OLLE ZETTERSTRÖM ansvarig för det vetenskapliga programmet, där temat för året<br />
var <strong>Allergisk</strong> <strong>inflammation</strong>. <strong>SFFA</strong>:s ordförande SABINA RAK hade visionen att vi en dag skulle kunna tilllämpa<br />
de senaste årens landvinningar inom <strong>inflammation</strong>slära, allergologi och immunologi i det kliniska<br />
arbetet och med hjälp av olika markörer i sputum, blod eller utandningsluft avgöra sjukdomsaktivitet och<br />
svårighetgrad. Programmet hade planerats utifrån denna utgångspunkt och innebar en uppdatering av vad<br />
vi vet om luftvägs<strong>inflammation</strong>en vid allergi och astma, även innefattande några djupdykningar på molekylär<br />
och cellulär nivå.<br />
2
Innehåll<br />
Sid.<br />
Allergic airway <strong>inflammation</strong> – ett isländskt vulkanutbrott 4<br />
UNNUR STEINA BJÖRNDOTTIR<br />
Mer om adhesionsmolekyler 9<br />
MANUEL PATARROYO<br />
Inflammatoriska cellers funktion och mediatorer 10<br />
JAN HED<br />
Eosinofilens öde i <strong>inflammation</strong>en 13<br />
CARL PERSSON<br />
Kan vi avgöra graden av <strong>inflammation</strong> – i sputum? 15<br />
PAULA RYTILÄ<br />
Kan vi mäta <strong>inflammation</strong> i andedräkten? 17<br />
LARS GUSTAVSSON<br />
Steroidallergi 19<br />
MARLÉNE ISAKSSON<br />
”United airways” 21<br />
RONALD DAHL<br />
3
4<br />
Ett isländskt vulkanutbrott<br />
Vid ett vulkanutbrott under en glaciär på Island<br />
för ett par år sedan smälte isen och en flod av lava<br />
och vatten med grus och sand vällde fram och förstörde<br />
allt i sin väg. Med den bilden inledde<br />
UNNUR STEINA BJÖRNSDOTTIR från Islands<br />
Universitet i Reykjavik sitt föredrag om Allergic<br />
airway <strong>inflammation</strong>. Den snabb-allergiska reaktionen<br />
är plötslig, destruktiv och farlig, som ett<br />
vulkanutbrott. Den efterföljande senreaktionen är<br />
en följd av utbrottet och av den omfattande slemhinnedestruktion<br />
som <strong>inflammation</strong>en orsakat.<br />
Astma som inflammatorisk sjukdom<br />
Att astma är en inflammatorisk sjukdom är inget<br />
nytt påfund, bara bortglömt. Redan på 200-talet<br />
e.Kr. skrev Klaudios Galenos att det vid astma<br />
fanns tecken på <strong>inflammation</strong> i luftvägarna och att<br />
denna spände ut lungorna. I definitionen av astma<br />
från 1962 beskrevs astma i termer av reversibel,<br />
variabel obstruktion med ökad känslighet i luftvägarna,<br />
men ingenting nämndes om <strong>inflammation</strong>.<br />
Mediatorfrisättning från mastcellerna vid<br />
allergenkontakt ger upphov till ödem och<br />
sammandragning av luftvägarnas muskelceller,<br />
varav följer obstruktion och känslighetsökning.<br />
Redan vid sekelskiftet (Ellis 1908) beskrevs sambandet<br />
mellan blodeosinofili och sputumeosinofili<br />
vid astma. Men först under 1980-talet blev det allmänt<br />
accepterat att det vid astma är fråga om en<br />
kroniserande eosinofil <strong>inflammation</strong> i luftvägarna.<br />
Idén att ersätta ordet astma med eosinofil bronkit<br />
föreslogs första gången av Bruun 1949, men fick<br />
föga gensvar. Det var först när de internationella<br />
Guidelines publicerades 1990–91 som <strong>inflammation</strong><br />
och eosinofila celler kom in i definitionen av<br />
astma.<br />
Snabb och fördröjd<br />
överkänslighetsreaktion<br />
Vid den snabballergiska reaktionen (immediate<br />
response) i luftvägarna, t.ex. då den kattallergiska<br />
personen exponeras för kattallergen, frisätts cytokiner<br />
(IL-4) och mediatorer som histamin, prostaglandiner<br />
och leukotriener m.fl. från mastcellerna<br />
i slemhinnan och orsakar en plötslig bronksammandragning,<br />
som spontant släpper efter<br />
någon timme om exponeringen avbryts. Vid höggradig<br />
allergi, eller om allergendosen varit stor,<br />
efterföljs den snabba överkänslighetsreaktionen<br />
efter 4–8 timmar av en mer långsamt inträdande<br />
luftvägsförträngning (late response) som orsakas<br />
av inträde av inflammatoriska celler i bronkväggar<br />
och lungvävnad. Denna reaktion är mer kronisk<br />
och karakteriseras av vävnadseosinofili och destruktion<br />
av epitelet i luftvägarna. Symtomen och<br />
vävnadsskadan vid kronisk astma är en följd av ett<br />
komplicerat samspel mellan T-lymfocyter och de<br />
eosinofila granulocyterna. (Figur 1 och 2 sid 6–7.)
Figur 1. Trolig mekanism för rekrytering av eosinofila<br />
granulocyter till lungan. Antigenpresenterande celler<br />
(makrofager) inducerar aktivering av endotelet som svarar<br />
med att uppreglera sina klistermolekyler (ICAM-1 och<br />
VCAM-1). Dessa kan fånga upp de aktiverade vita blodkroppar<br />
som uppreglerat sina specifika ligander (LFA-1<br />
resp VLA-1). Denna uppbromsning gör det möjligt för<br />
cellerna att migrera ut i matrix mot luftvägarnas lumen.<br />
Källa: BJÖRNSDOTTIR U S, BUSSE W W & Quan S F.<br />
Kapitel 25; Eosinophils and asthma, i Asthma and Rhinitis.<br />
Ed: Busse WW & Holgate S T. Blackwell Scientific<br />
Publications 1995.<br />
Eosinofilen – målsökande robot<br />
Den eosinofila granulocyten är en central aktör i<br />
försvaret mot parasiter. Den innehåller granulae<br />
med mycket toxiska proteiner (MBP, ECP, EPO)<br />
med vilkas hjälp cellen kan döda parasitlarver. De<br />
eosinofila cellerna kan jämföras med målsökande<br />
robotar. De uppsöker sina mål som de omintetgör<br />
och förintas därmed själva.<br />
Normalt är de eosinofila cellerna snälla och harmlösa<br />
och lever sitt korta liv i stillhet. Vad är det då<br />
som retar upp dem så att de plötsligt uppträder i<br />
massor, invaderar lungorna och blir aggressiva,<br />
destruktiva och kan orsaka dödliga skador?<br />
Komplext samspel och kommunikation<br />
mellan olika celler<br />
När en atopiker, en Th 2 type of person, inhalerar ett<br />
allergen, tas det omhand och identifieras av dendritiska<br />
celler i slemhinnan, makrofager, som<br />
genom att frisätta cytokiner (TNF, IL-1) kommunicerar<br />
med andra celler. Dessa cytokiner aktiverar<br />
endotelet i kärlväggen, som på intet sätt är<br />
någon inaktiv barriär mellan blod och vävnad.<br />
Endotelet uttrycker på sin yta adhesionsmolekyler,<br />
(ICAM-1 och VCAM-1), som fångar upp aktiverade<br />
granulocyter (figur 1).<br />
Samtidigt frisätter mastcellerna sina mediatorer<br />
och IL-4, som aktiverar Th2-lymfocyterna (figur<br />
2). Th2-cellerna i sin tur frisätter mer IL-4, som<br />
ytterligare påverkar endotelet att uttrycka sina<br />
klistermolekyler. Th2-cellernas andra cytokiner<br />
(GM-CSF, IL-3 och IL-5) aktiverar och stimu-<br />
5
6<br />
lerar bl.a även eosinofila celler. Speciellt IL-5 ger<br />
signalen till ökad produktion och livslängd av de<br />
eosinofila cellerna. IL-5 aktiverar dem även till<br />
ökad känslighet för olika stimuli och retar upp<br />
dem till att bl.a. lättare släppa ifrån sig sitt farliga<br />
granulainnehåll. De aktiverade eosinofilerna i<br />
blodbanan uttrycker på sin yta nybildade strukturer,<br />
ligander, som fäster vid adhesionsmolekylerna<br />
ICAM-1 och VCAM-1 på endotelet.<br />
Mastcellsmediatorerna medverkar genom att<br />
orsaka kärlvidgning och ökad genomsläpplighet i<br />
kärlväggen. De underlättar därmed för de<br />
eosinofila cellerna att vandra ut i vävnaden (diapedes).<br />
Väl utanför blodbanan vandrar de på ett<br />
nät av fibronektin, matrix, i vävnaden ut mot<br />
bronklumen. På vägen frisläpps en del av de toxiska<br />
proteinerna ut i vävnaden. Den omfattande<br />
skadan med avskalning av slemhinnan orsakas troligen<br />
av MBP och ECP som också kan påvisas i hög<br />
koncentration i sputum.<br />
Kommer vi att kunna bota astma?<br />
Varför är denna kunskap viktig, även för kliniker,<br />
och varför måste vi försöka sätta oss in i dessa<br />
invecklade och svårförståeliga skeenden?<br />
Astma ökar överallt i världen och är en farlig sjukdom.<br />
Behandlingen av astma är idag symtomatisk<br />
och även om vi kan hålla <strong>inflammation</strong>en under<br />
kontroll eller borta är målet att kunna bota astma.<br />
Det finns flera heta nya upptäckter och hypoteser<br />
om att detta ska kunna bli verklighet inom överskådlig<br />
framtid.<br />
Figur 2. Eosinofilen har en central roll som dirigent för<br />
samspelet mellan olika celler såsom makrofager, lymfocyter<br />
och mastceller. Dessa celler kan bilda cytokiner som<br />
svar på antigenstimulering. De cytokiner som frisätts av<br />
Th2 lymfocyter leder till flera proinflammatoriska effekter hos<br />
eosinofilen. Dessa orsakar de förändringar som är typiska<br />
för senreaktionen vid astma.<br />
Källa: BJÖRNSDOTTIR U S, BUSSE W W & QUAN S F.<br />
Kapitel 25; Eosinophils and asthma, i Asthma and Rhinitis.<br />
Ed: Busse W W & Holgate S T. Blackwell Scientific<br />
Publications 1995.
Adhesionsmolekylerna livsviktiga<br />
Wegner och Abrahams har publicerat spännande<br />
studier på astmatiska apor. Vid inhalation av allergen<br />
utvecklade dessa bronkiell hyperaktivitet<br />
(BHR), eosinofili i bronksekret (BAL) och<br />
eosinofil bronkit, allt överensstämmande med<br />
astma. När aporna förbehandlades med monoklonala<br />
antikroppar mot ICAM, anti-ICAM-1, fick<br />
de inte längre någon reaktion vid allergenprovokation,<br />
ingen BHR, ingen eosinofili, ingen astma.<br />
ICAM verkar alltså att vara essentiellt för vävnadseosinofili.<br />
En annan pusselbit som passar in i sammanhanget<br />
kommer från barn som föds med en defekt<br />
granulocytadhesion. Dessa barn dör tidigt i infektioner,<br />
som karakteriseras av en våldsam nybildning<br />
av neutrofila granulocyter och ett stort antal<br />
cirkulerande vita blodkroppar. Granulocyterna<br />
kan emellertid inte bekämpa infektionen, eftersom<br />
de inte kan komma igenom endotelet och ta<br />
sig ut i vävnaden på grund av denna defekt i adhesionsmolekylfunktionen.<br />
ICAM-1 är nödvändig för att <strong>inflammation</strong> ska<br />
uppstå liksom även för att få skydd mot infektioner.<br />
Kan man få en atopiker<br />
att bli icke-atopiker?<br />
Idealt vore om man kunde förändra en Th 2 type of<br />
person, dvs en atopiker, med astma så att hon blev<br />
en Th 1-typ. Det är precis det som vi har gjort<br />
under årtionden med hyposensibilisering utan att<br />
veta om det. Den s.k. switch-teorin har nyligen<br />
verifierats i studier som presenterats från National<br />
Jewish Institute i Denver. Där har man studerat<br />
cytokinprofilen hos allergenspecifika T-cellskloner<br />
hos patienter som fått immunterapi mot bi- och<br />
getingallergi. Man visade att cytokinprofilen förändrades<br />
under tiden som behandlingen pågick<br />
från Th 2 till Th 1, dvs IL-4 sjönk och IFN-γ steg.<br />
I navelsträngsblod till barn som senare utvecklat<br />
astma har man vidare påvisat låga halter IFN-γ och<br />
höga IL-4. Man skulle alltså kanske redan tidigt<br />
kunna finna tecken på ökad risk för astma?<br />
UNNUR STEINA BJÖRNSDOTTIR redogjorde även för<br />
en annan nypublicerad studie från universitetet i<br />
Madison (Wisconsin, USA), där hon fått sin specialistutbildning<br />
i allergologi och immunologi. I<br />
denna studie användes två olika råttstammar. Den<br />
ena råttan (brown Norwegian rat) var av Th2-typ, atopisk, med hög IgE-bildning, hög IL-4 och låg<br />
IFN-γ. Den andra råttan av Th1-typ (Fischer rat<br />
344) har benägenhet att utveckla s.k fördröjd<br />
överkänslighet och har hög IFN-γ. De båda grupperna<br />
djur infekterades med parainfluensavirus<br />
och fick alla en svår bronkiolit, som hos Th2-typen var förenad med BHR, eosinofili och kroniserad<br />
astma, stigande IL-4 och låg IFN-γ, medan Th1 typen uppvisade motsatt cytokinmönster med<br />
stegring av IFN-γ, ingen astma och utläkt bronkit.<br />
I ett följande experiment infekterades en grupp<br />
atopiska råttor på samma sätt med parainfluensavirus.<br />
Hälften av dem behandlades med IFN-γ och<br />
7
8<br />
därmed upphörde astmasymtomen; de utvecklade<br />
ingen eosinofili och inte heller fibros i lungorna,<br />
till skillnad från kontrollgruppen som<br />
utvecklade kroniserande astma och eosinofili<br />
(Waner, IAACI 1997). IFN-γ kan alltså förhindra<br />
utveckling av kronisk astma hos atopiska råttor.<br />
IL-12 – very hot<br />
Interferon ger tyvärr influensaliknande biverkningar<br />
och kan därför inte provas vid astma hos<br />
människa. Däremot finns det stora förhoppningar<br />
på IL-12 som inducerar ökad bildning av IFN-γ<br />
och på IL-18 som tycks ha samma effekt. Tillförsel<br />
av IL-12 + antigen till de atopiska Th 2-råttorna<br />
har visat sig ändra cytokinprofilen (hög IL-4, hög<br />
IL-5 och låg IFN-γ) till Th 1-typ.<br />
L-12 + allergen förhindrar alltså uppkomst av<br />
bronkiell eosinofili, astma och BHR hos atopiska<br />
råttor.<br />
En aktuell hypotes är att atopiker kan ha en genetisk<br />
defekt i IL-12-receptorn som orsakar en bristande<br />
balans mellan deras Th 2 och Th 1 cytokinuppsättning.<br />
Lokal administration av IL-12 är en<br />
teoretiskt möjlig framtida effektiv behandling av<br />
atopi och astma. Att IL-12 är very hot idag framgår<br />
av att det har startats ett helt företag i<br />
Californien som enbart arbetar med IL-12.<br />
Redan nu har vi anti-inflammatorisk behandling<br />
med kortikosteroider som verkar direkt just på<br />
cytokiner och adhesionsmolekyler. Vidare har vi<br />
snart tillgång till anti-leukotriener, anti-adhesionsmolekyler,<br />
cytokin-antagonister såsom anti-IL-4,<br />
anti-IL-5, INF-γ-analoger och IL-12-agonister.<br />
Även om vi med oro ser hur astma och allergi ökar,<br />
så finns det kanske snart nya möjligheter att tidigt<br />
bemästra problemen; kanske även att förebygga<br />
sjukdomarna genom intervention på cytokinnivå<br />
redan vid födelsen eller rentav före. Den framtida<br />
behandlingen av astma blir måhända att med genteknik<br />
förändra Th 2-fenotypen till Th 1.
Mer om adhesionsmolekyler<br />
MANUEL PATARROYO från Karolinska Institutet<br />
berättade sedan mer detaljerat om adhesionsmolekyler<br />
vid allergisk <strong>inflammation</strong>. Han visade<br />
en film tagen i vitalmikroskop som åskådligt illustrerade<br />
förloppet.<br />
Adhesionsmolekylerna gör att cirkulerande leukocyter<br />
selektivt kan bromsas upp, rulla och fästa på<br />
endotelcellerna (adhesion) och krypa ut i vävnaden<br />
(diapedes och migration).<br />
Det finns flera olika cellytemolekyler, adhesionsfamiljer:<br />
• Selektiner som selektivt binder kolhydrater,<br />
benämnda P-selektin (platelet), E-selektin<br />
(endotel) och L-selektin (leukocyt)<br />
• Nästa familj cellytemolekyler utgörs av över 20<br />
olika medlemmar, s.k. integriner, som finns på<br />
alla celler i kroppen utom röda blodkroppar.<br />
VLA-4 fungerar som receptor på ytan av<br />
eosinofilerna, en cellytemolekyl som selektivt<br />
binder sig till endotelets VCAM-1 som uttrycks<br />
när endotelet aktiveras av IL-4<br />
• VCAM-1 hör till den tredje gruppen av cellytemolekyler<br />
som kallas immunoglobulin-superfamiljen.<br />
Dessa binder sig till andra ligander t.ex.<br />
ICAM-1, ICAM-2, ICAM-3 m.fl.<br />
Vid <strong>inflammation</strong> har man mest studerat de<br />
neutrofila granulocyterna, men de eosinofila beter<br />
sig snarlikt. Blockerande monoklonala antikroppar<br />
mot t.ex. ß2-integrin, givet intravenöst till försöksdjur,<br />
kan blockera adhesionen. Därigenom<br />
hindrasleukocyterna<br />
från att fästa vid endotelet och<br />
krypa ut i vävnaden. De kan alltså inte nå sina mål<br />
och därmed förhindras den inflammatoriska reaktionen.<br />
Vid den allergiska reaktionen dominerar eosinofila<br />
celler, som har receptor (α4ß1) för VCAM-1, vilken<br />
uttrycks på endotelcellen. Detta förklarar<br />
ansamlingen av eosinofila vid denna typ av<br />
<strong>inflammation</strong>.<br />
Med antikroppar riktade mot α4ß1-integrinen<br />
(eller mot VCAM-1), givna i flera djurmodeller<br />
(får, kaniner) av astma, har man lyckats blockera<br />
den allergiska reaktionen så att djuren inte fått<br />
några symtom vid provokation. Antikropparna<br />
förhindrar selektivt adhesionen och migrationen<br />
av eosinofilerna så att det inte kan uppstå någon<br />
allergisk <strong>inflammation</strong>.<br />
Man har lyckats syntetisera den lilla bit, liganden<br />
för α4ß1 av fibronektin och VCAM-1, som svarar<br />
för adhesionen av eosinofila granulocyter. Därmed<br />
är det troligt att det även kan bli möjligt att blockera<br />
uppkomsten av allergisymtom hos människa.<br />
9
10<br />
Inflammatoriska cellers funktion<br />
och mediatorer<br />
Om inflammatoriska cellers funktion och mediatorer,<br />
särskilt vid allergi och astma, berättade<br />
sedan JAN HED, docent och klinisk immunolog,<br />
numera verksam vid Huddinge sjukhus.<br />
Rubor, calor, tumor, dolor<br />
et functio laesa<br />
Vi har sedan länge definierat <strong>inflammation</strong> som ett<br />
lokalt avgränsat fenomen efter kliniska tecken:<br />
rodnad, hetta, svullnad, smärta och nedsatt funktion.<br />
Numera fokuseras definitionen av <strong>inflammation</strong><br />
på mediatorer och celler, och då inte enbart<br />
inflammatoriska celler utan även epitelceller,<br />
(vävnadens yttre barriärceller), endotelceller (inre<br />
barriärceller) och fibroblaster. Även betydelsen av<br />
vävnadens matrix-struktur har på senare år<br />
aktualiserats.<br />
Också vid en till synes lokal <strong>inflammation</strong> rör det<br />
sig om ett systemengagemang. Inflammationens<br />
biologiska funktion är inte enbart ett försvar utan<br />
också viktig i läkningsprocessen. Granulocyterna<br />
är destruktiva celler som i samspel med matrixstrukturer<br />
i vävnaden, muskelceller och fibroblaster<br />
är involverade i försvaret. Försvar orsakar skador<br />
som följs av reparation, läkning och ärromvandling.<br />
De inflammatoriska cellerna differentieras i benmärgen<br />
och finns cirkulerande i blodbanan på sin<br />
väg ut i vävnaden. De eosinofila granulocyternas<br />
lysosomer är packade med mediatorer och utgör<br />
veritabla ”bomber”. På de flesta av kroppens celler<br />
finns ligander, molekyler som kan reagera med<br />
olika receptorer på granulocyternas yta och aktivera<br />
dem till att lämna blodbanan, vandra ut i vävnaden<br />
och söka upp sitt mål för att där frisätta sitt<br />
granulainnehåll (jfr figur. 1 och 2, sid 6 och 7).<br />
Dessa granulaproteiner är vidhäftande, basiska<br />
och toxiska proteiner såsom ECP, EPX, EPO,<br />
MBP. Dessutom finns många olika enzymer och<br />
mediatorer, somliga färdigbildade, preformerade,<br />
andra nybildade från membranfosfolipider som<br />
leukotriener, prostaglandiner och PAF. De aktiverade<br />
eosinofilerna bildar även olika cytokiner som<br />
påverkar andra celler och processer.<br />
Tidigare fokuserades intresset för granulocytfunktionerna<br />
till fagocytos, kemotaxis och metabolisk<br />
aktivering. Detta är dock grova funktionsmätningar<br />
som inte räcker för att beskriva den<br />
finare modulering som är av intresse vid inflammatoriska<br />
sjukdomar, där en störning i cellernas<br />
reglering verkar vara en viktig del. Numera riktas<br />
intresset mer på olika ytreceptorer (t.ex. adhesionsmolekyler,antikropps-/komplementreceptorer),<br />
signaltransduktion vid cellaktivering, programmerad<br />
celldöd (apoptos) samt tidig proteinsyntes<br />
genom påvisande av mRNA.
Granulocyter kan befinna sig i olika funktionella<br />
tillstånd med bibehållen morfologi: i vilande stadium<br />
väntande på signal, primade – beredda att<br />
rekryteras till vävnaden (blodbanan) – eller aktiverade,<br />
dvs. i färd med att utföra sina effektorfunktioner<br />
i försvars-/reparationsprocessen (i<br />
vävnaden). Viktigt att veta är också att olika<br />
granulaproteiner är lokaliserade till skilda granulae<br />
med olika benägenhet att frisättas. MPO är<br />
t.ex. lokaliserat till primära granulae i neutrofila<br />
granulocyter och ska egentligen inte frisättas i vävnaden<br />
utan i stället avdöda fagocyterade bakterier<br />
i neutrofilen.<br />
Faktorer i miljön påverkar oss ständigt och på olika<br />
sätt beroende på exponeringsgrad och genetisk<br />
konstitution. Denna påverkan orsakar en cellulär,<br />
molekylär, biologisk reaktion i vävnaden och kan<br />
eventuellt ge upphov till symtom. Symtomen är<br />
som toppen på isberget – det enda vi kan upptäcka<br />
direkt.<br />
Systemengagemang<br />
Inflammationen vid astma ska ses som ett systemengagemang<br />
där reaktionen kommit olika långt i<br />
olika vävnader och därmed olika långt i sitt kliniska<br />
uttryck, dvs. omfattar alla system i<br />
reaktionskedjan – samtidigt.<br />
Det som medverkar till eosinofilens viktiga roll vid<br />
astma kan vara:<br />
• En selektiv rekryteringsväg för eosinofilens<br />
utvandring i vävnaden<br />
• Förekomst av specifika kemotaktiska faktorer<br />
för eosinofiler<br />
• Ökad överlevnad, dvs. hämmad apoptos.<br />
Olika kompartment<br />
När vi diskuterar <strong>inflammation</strong> vid astma måste vi<br />
vara tydliga när det gäller vilket kompartment vi<br />
talar om – benmärg, cirkulation, vävnad eller luftvägarnas<br />
lumen. Förhållandena i olika kompartment<br />
reflekterar skilda biologiska faser i sjukdomen:<br />
i benmärg och cirkulation förekommer<br />
främst priming och risk för nyrekrytering; i vävnad<br />
och i lumen ser vi redan passerad och/eller pågående<br />
reaktion.<br />
Primade granulocyter är känsliga för olika retningar<br />
och kan existera i blodbanan tillräckligt<br />
länge för att vi ska kunna mäta och beskriva detta<br />
kompartment. När cellerna väl kommit ut i vävnaden<br />
är den fortsatta vandringen beroende av ett<br />
system av signaler, lågmolekylära proteiner, kemokiner<br />
och vävnadens matrixstruktur. Kemokinerna<br />
bildar koncentrationsgradienter längs<br />
matrix utefter vilka cellerna vandrar. En mängd<br />
sådana närbesläktade men olika kemokiner är<br />
beskrivna, varav Rantes och Eotaxin anses vara särskilt<br />
betydelsefulla för eosinofilrekryteringen.<br />
Eosinofilen får inte aktiveras för tidigt – då är<br />
risken stor att cellerna sönderfaller eller vid kraftig<br />
aktivering frisätter de toxiska produkterna och<br />
skadar vävnaden genom en okontrollerad reaktion.<br />
Olika cytokiner som frisätts vid astma (IL-3, IL-5<br />
11
12<br />
och GM-CSF) hämmar apoptos, varigenom överlevnaden<br />
och risken för frisättning av toxiska substanser<br />
antas öka.<br />
Under senare år har epitelcellerna alltmer kommit<br />
i fokus. Ett exempel är en studie av astma i en apmodell<br />
som visade att blockering av ICAM-1 på<br />
epitelcellerna förhindrade utvandringen av<br />
eosinofilcellerna till lumen. Detta minskade den<br />
bronkiella reaktiviteten men ej rekryteringen av<br />
cellerna till vävnaden hos djuren. Detta tyder på<br />
att BHR är kopplad till epitelet och att eosinofiler<br />
är kopplade till den ökade bronkreaktiviteten vid<br />
astma.
Eosinofilens vidare öden<br />
Professor CARL PERSSON, Lunds Universitet, fortsatte<br />
sedan på djupet med resultat från nya studier<br />
om eosinofilens vidare öden.<br />
Plasmaproteinläckage<br />
Inflammationen i bronkslemhinnan vid astma<br />
karakteriseras av epitelavstötning, plasmaexsudation<br />
och invasion av vita blodkroppar. Med hjälp<br />
av en ny metod för mikroskopi visades förloppet<br />
vid allergenprovokation – utan att man skadade<br />
slemhinnan. Vid allergenprovokation in vivo har<br />
man kunnat visa hur endotelcellerna separeras<br />
från varandra. Genom de porer som då bildas<br />
läcker plasmaproteiner ut från de postkapillära<br />
venolerna, medan leukocyterna vandrar ut separat.<br />
Allt detta sker snabbt från den rikt vaskulariserade<br />
slemhinnan i luftvägarna. Under epitelet i<br />
slemhinnan ligger kärlen tätt som en ”palissad”.<br />
• Proteinerna består av adhesionsmolekyler, fibrinogen<br />
och fibronektin, immunglobuliner, tillväxtfaktorer<br />
m.fl.<br />
• Cytokiner binds till α-makroglobulin liksom<br />
även till ECP<br />
• Peptider, bioaktiva aminer bildas rikligt i plasmaexsudat.<br />
Vid allergisk sjukdom vandrar eosinofila celler ut<br />
i eotaxinrik vävnad. Där sker en cytolys av<br />
eosinofiler som medför att klasar av granulae, clus-<br />
ters, kommer ut, s.k. Cfegs, från vilka det toxiska<br />
proteininnehållet sedan kan tömmas ut i omgivande<br />
vävnad. Man har kunnat visa att det finns<br />
mängder av eotaxin i vävnad där allergen<br />
applicerats.<br />
Sådana ansamlingar av granulakorn, Cfegs, har<br />
tidigare påträffats i preparat men då ansetts vara<br />
artefakter. Med nya metoder har artefakt kunnat<br />
uteslutas. Fria granulae har påvisats i stor mängd i<br />
human nässlemhinna vid polypos samt hos pollenallergiker<br />
under pågående pollensäsong liksom<br />
även vid astma. Intakta eosinofiler i samma vävnad<br />
uppvisar olika grader av degranulering – granulae<br />
kan vara mer eller mindre tömda. De cytolytiska<br />
cellerna har dock kvar sitt granulainnehåll vid lysis!<br />
Eosinofilerna har alltså två oberoende mekanismer<br />
för att frisätta granulainnehållet i vävnaden.<br />
Majoriteten av de eosinofiler som ses i vävnaden<br />
vid allergisk luftvägssjukdom är aktiverade genom<br />
cytolys och/eller degranulering.<br />
Eosinofilens öde kan alltså bli:<br />
• Utvandring i lumen, där den således elimineras<br />
• Apoptos – programmerad celldöd som vi inte<br />
vet så mycket om in vivo<br />
• Cytolys med utsläpp av klasar av fria granulae,<br />
Cfegs (det viktigaste vid astma?)<br />
• Degranulering<br />
13
14<br />
Epitelskadan, epitelavstötningen (shedding) sådan<br />
vi ser den i histopatologiska preparat, är ofta en<br />
artefakt, åstadkommen vid provtagning eller snittning.<br />
In vivo är skadan av betydligt mindre omfattning<br />
och ses som små öar i epitelet. Omedelbart<br />
då skadan uppstår inträder en rad vävnadsreaktioner<br />
samt reparationsprocesser. De läckande plasmaproteinerna,<br />
bl.a. fibronektin, bildar en gel som<br />
skyddar basalmembranen. Epitelceller i anslutning<br />
till skadan differentieras och vandrar in i det<br />
skadade området efter bara några få minuter. Här<br />
ackumuleras och aktiveras neutrofiler och<br />
eosinofiler, och man kan efter några timmar se<br />
såväl metaplasi som proliferation av fibroblaster<br />
och glatta muskelceller; basalmembranen förtjockas<br />
och regionala lymfkörtlar aktiveras.<br />
Astmalik patofysiologi och patologi kan alltså följa<br />
enbart av skadan/reparationen. Epitelskadans<br />
storlek vid den allergiska <strong>inflammation</strong>en verkar<br />
stå i proportion till antalet fria granulae, Cfegs.<br />
• Astma är en eosinofil-inflammatorisk, deskvamativ,<br />
exsudativ luftvägssjukdom<br />
• Epitelskada-reparation-sequelae är ett nytt in<br />
vivo-paradigm för multipel patogenes<br />
• Eosinofil lysis och frisättning av clusters of free<br />
eosinophil granules (Cfegs) är en central process<br />
och ännu ett in vivo-paradigm vid astma<br />
och allergisk rinit.<br />
Dessa påståenden har stöd i en serie nya observationer<br />
i preparat som direkt speglar allergisk sjukdom.<br />
Carl Perssons medarbetare är Jonas Erjefält,<br />
Magnus Korsgren, Frank Sundler och från ÖNH<br />
Morgan Andersson, Lennart Greiff, Christer<br />
Svensson m.fl.
Kan vi avgöra graden av <strong>inflammation</strong><br />
– i sputum?<br />
Att det finns eosinofila celler i sputum vid astma<br />
är ingen nyhet i och för sig. Leyden beskrev redan<br />
1872 hexagonala kristaller, s.k. Charcot-Leydenkristaller,<br />
i sputum från patienter med astma. Idag<br />
vet vi att kristallerna bildas av proteiner från<br />
eosinofila granulocyter. S.k. ”Curschman-spiraler”<br />
som beskrevs hos astmapatienter på 1880talet<br />
utgörs av celler i sputum, främst eosinofila.<br />
Harry Morrow-Brown visade 1958 att kortisonbehandling<br />
vid astma minskade de eosinofila cellernas<br />
antal i sputum. Intresset för att studera sputum<br />
har sjunkit under senare decennier och återkom<br />
först sedan Freddy Hargreave 1992 beskrivit<br />
en ny metod att inducera sputum hos astmatiker<br />
med hyperton koksaltlösning.<br />
PAULA RYTILÄ från allergiavdelningen vid<br />
Universitetssjukhuset i Helsingfors hade bara<br />
goda erfarenheter av metoden med hyperton koksaltlösning<br />
för att studera celler och mediatorer i<br />
sputum vid olika luftvägssjukdomar. För att<br />
bedöma grad och typ av <strong>inflammation</strong> i luftvägarna<br />
vill man kunna mäta olika markörer för <strong>inflammation</strong><br />
såsom olika mediatorer, celler och cellspecifika<br />
proteiner som ECP, EPO, MBP eller<br />
MPO i bronksekret. Detta har länge varit möjligt<br />
med invasiv teknik såsom bronksköljning, BAL,<br />
men den metoden är resurskrävande och inte<br />
lämplig för lindriga fall eller i större antal.<br />
Hyperton koksaltlösning<br />
– ett effektivt medel för hosta<br />
Inhalation av nebuliserad hyperton koksaltlösning<br />
(3–5 %) under 15 min orsakar hosta och ger ökat<br />
utbyte av bronksekret även hos friska. Det är ett<br />
skonsamt, icke-invasivt sätt att få material direkt<br />
från nedre luftvägarna. Metoden kan användas vid<br />
astma av alla svårighetsgrader, även vid akuta försämringar,<br />
och har i Finland även använts i primärvården<br />
för att studera <strong>inflammation</strong> i luftvägarna.<br />
Efter centrifugering av upphostat sputum, eventuellt<br />
efter tillsats av mucolytiska ämnen, kan<br />
supernatanten användas för bestämning av mediatorer<br />
och proteiner för sig och celler för sig.<br />
Nya viktiga insikter<br />
Med den beskrivna metoden att erhålla sputum<br />
dels från friska och dels från patienter med olika<br />
luftvägssjukdomar har man kunnat göra viktiga<br />
nya iakttagelser. Vid lindrig astma finner man fler<br />
neutrofila och eosinofila granulocyter, men färre<br />
makrofager, än hos helt friska. Sputumeosinofili är<br />
en bättre markör vid astma än blodeosinofili. ECP<br />
i sputum är känsligare än i serum, men inte bättre<br />
än att räkna antalet eosinofila celler i sputum.<br />
I korrelationsstudier har visats att ECP i sputum<br />
stiger vid ökande astmasymtom och är omvänt<br />
korrelerat till lungfunktionen. Vid KOL dominerar<br />
neutrofila granulocyter och endast få eosinofila<br />
15
16<br />
kan påvisas. I studier från London har dock visats<br />
att ECP i sputum är förhöjt även vid KOL. Vid lindrig<br />
astma och vid osäker diagnos kan sputumundersökning<br />
vara av värde för val av behandlingsstrategi.<br />
Det har visats att det finns astmafall<br />
som ej har någon sputumeosinofili vid försämring.<br />
Det finns även fall av kronisk hosta utan obstruktivitet<br />
och utan BHR, men som karakteriseras av<br />
eosinofili i sputum, en ”eosinofil bronkit”, som<br />
svarar bra på inhalationssteroider.<br />
I Haatelas välkända jämförande studie av behandlingseffekterna<br />
av inhalationssteroider respektive<br />
beta-2-agonister vid lindrig astma har ECP och<br />
eosinofila i sputum visats minska och normaliseras<br />
i steroidgruppen.<br />
Att inducera sputum med hyperton koksaltlösning<br />
har således visat sig vara en pålitlig, lättgenomförd<br />
och skonsam metod för att i sputum<br />
studera <strong>inflammation</strong> i luftvägarna. Jämfört med<br />
blodanalys är metoden överlägsen när det gäller<br />
att påvisa eosinofil aktivitet lokalt i lungan.
Kan vi mäta <strong>inflammation</strong> i andedräkten?<br />
Docent LARS GUSTAVSSON vid Institutionen för<br />
fysiologi och farmakologi vid KI berättade om en<br />
annan ny, lovande icke-invasiv metod för att mäta<br />
aktuell grad av <strong>inflammation</strong> i luftvägarna:<br />
bestämning av kväveoxid, NO, i utandningsluft.<br />
Kväveoxid bildas i alla celler i luftvägarna och i<br />
blodkärlens endotelceller. I vätskefas inaktiveras<br />
det mycket snabbt. I gasfas kan däremot NO överleva<br />
i timmar och transporteras långt. Att mäta<br />
NO i utandningsluften kan därför vara intressant.<br />
Kväveoxid har en reglerande roll i låga koncentrationer,<br />
men kan ha vävnadstoxiska effekter genom<br />
att reagera med olika syreradikaler och övergå i<br />
peroxinitrit och hydroxylradikal som är kraftigt<br />
vävnadsskadande. NO syntetiseras från aminosyran<br />
L-Arginin och molekylärt syre, O 2. NO inaktiveras<br />
av hämoglobin som binder NO mycket lätt,<br />
10 000 gånger lättare än oxygen. Alla proteiner<br />
som har häm-ring är därför känsliga för NO, viktigast<br />
är guanylatcyklas – ett enzym som syntetiserar<br />
cykliskt GMP, som fungerar som en second<br />
messenger. Det finns ingen receptor för NO utan<br />
det är ett enzym som utgör receptorn.<br />
Kväveoxid bildas i alla celler i luftvägarnas slemhinna<br />
med hjälp av NO-syntas, i epitelceller,<br />
endotelceller i blodkärlen, makrofager, granulocyter<br />
och även i glatta muskelceller. NO reglerar<br />
lungcirkulationen och är nödvändigt för normal<br />
syrsättning. NO-syntashämmare till försöksdjur<br />
leder till hypoxi. NO i utandningsluften härstammar<br />
från luftvägarna, både de övre, näsan och<br />
bihålorna, och från de nedre större luftvägarna.<br />
Man kan lätt mäta halten av NO i utandningsluft<br />
med en NO-analysator samtidigt med CO 2 under<br />
en enda utandning.<br />
Höga NO-nivåer vid astma<br />
Astmatiker har högre koncentrationer NO i<br />
utandningsluftens första del, den som motsvarar<br />
luftvägarna, än friska kontroller. Detta har tolkats<br />
som orsakat av ökad syntes av NO. Däremot har<br />
rökare lägre halter – möjligen talande för mer<br />
omfattande slemhinneskador?<br />
Vid allergenprovokation med astmatisk snabbreaktion<br />
följd av en senreaktion stiger NO i<br />
utandningsluft under den sena fasen, ofta till<br />
mycket höga värden. Näsan och bihålorna bidrar<br />
här troligen, men även om man korrigerar för<br />
näsandningen får man höga NO-nivåer vid astma.<br />
Dessa och andra fynd väcker många frågor. Har<br />
NO en skyddande eller skadlig verkan? Det finns<br />
skäl att tro att NO skyddar mot lokal hypoxi, verkar<br />
antagonistiskt mot bradykinin och kan öka<br />
cilieaktiviteten. En skyddseffekt mot hyperoxisk<br />
lungskada har också föreslagits.<br />
17
18<br />
Den viktigaste hypotesen är: Har NO en immunreglerande<br />
effekt – kan NO-nivån hjälpa oss att<br />
avgöra graden av <strong>inflammation</strong>? Kan det användas<br />
för att monitorera astmasymtom? Kan det i så fall<br />
vara en enkel icke invasiv metod i olika studier,<br />
även i screening i epidemiologiska studier?
En helt annan form av allergisk <strong>inflammation</strong> utgör<br />
kontaktallergi, en typ-IV-reaktion i huden, en cellmedierad<br />
allergi som yttrar sig som eksem.<br />
MARLÉNE ISAKSSON, yrkesdermatologiska kliniken<br />
i Malmö, redogjorde för egna och andras undersökningar<br />
av kontakteksem orsakade av lokala<br />
kortikosteroider.<br />
Redan på 50-talet, kort efter det att steroidbehandling<br />
av eksem hade börjat användas, kom<br />
det rapporter om kontaktallergi mot steroider. I<br />
studier över förekomsten av steroidallergi hos<br />
patienter som behandlades för eksem visade det<br />
sig att steroidallergi var så vanlig som mellan 2,9<br />
och 4,9 procent och att lokala steroider därmed<br />
var bland de vanligaste kontaktallergenen.<br />
Korsallergi<br />
Man kan gruppera de lokalt använda steroiderna<br />
efter deras stereokemiska molekylära uppbyggnad<br />
(tabell 1). Det har visat sig att korsallergi mellan<br />
olika steroider vanligen förekommer inom den<br />
egna gruppen. Det finns dock undantag från denna<br />
regel. Budesonid korsreagerar även med steroider<br />
i andra grupper. De två isomera formerna av<br />
budesonid korsreagerar med steroider från skilda<br />
grupper.<br />
Steroidallergi<br />
Byt steroid<br />
De kliniska yttringarna av steroidallergi är oftast<br />
inte så påtagliga. Steroidallergi kan misstänkas om<br />
den förväntade behandlingseffekten uteblir. Den<br />
antiinflammatoriska effekten dämpar eksemreaktionen<br />
samtidigt som kontaktallergin förvärrar<br />
och underhåller eksemet. Vanligen har de som<br />
utvecklat en steroidallergi använt lokalsteroider<br />
länge för kroniskt eksem. Det finns även fall<br />
beskrivna hos patienter som använt nasalspray<br />
budesonid och fått eksemförändringar runt näsan<br />
och kinderna, men också i böjvecken och i form av<br />
försämring av riniten. Den terapeutiska konsekvensen<br />
av de iakttagna korsallergierna är att om<br />
man byter steroid från en grupp till en annan så får<br />
man oftast en snabb förbättring av eksemet.<br />
Några steroider verkar vara mindre sensibiliserande<br />
än andra, t.ex. är det få rapporter om betametason<br />
och dess estrar liksom om mometason<br />
furoat (tabell 2).<br />
19
20<br />
Klassindelning enligt Coopman et al.<br />
Klass A Klass B Klass C Klass D<br />
Tixokortal pivalat Budesonid Betametason Betametason - 17-valerat<br />
Hydrokortison Triamcinolon acetonid Dexametason Betametason dipropionat<br />
Prednisolon Desonid Desoximetason Klobetason butyrat<br />
Metylprednisolon Fluocinolon acetonid Fluocortolon Klobetasol - 17-propionat<br />
Kortison Flunisolid Alkometason dipropionat<br />
Hydrokortison - 17-butyrat<br />
Mometason furoat<br />
Metylprednisolon aceponat<br />
Beclometason dipropionat<br />
Flumetason pivalas<br />
Fluticason propionat<br />
Kontaktallergi Patienter med positiv reaktion<br />
Budesonid 75 % (82/109)<br />
(Preferid ® )<br />
Hydrokortison 41 % (45/111)<br />
(Ficotril ® , Mildison ® , Uniderm ® , m.fl.)<br />
Hydrokortison - 17 α-butyrat 32 % (34/105)<br />
(Locoid ® )<br />
Alklometason dipropionat 18 % (18/100)<br />
(Legederm ® )<br />
Triamcinolon acetonid 7 % (8/111)<br />
(Kenakort ® -T)<br />
Betametason - 17-α-valerat 1 % (1/111)<br />
(Celeston ® valerat, Betnovat ® , Betoid ® )<br />
Mometason furoat 0 % (0/94)<br />
(Elocon ® )<br />
Leopoittevin, J-P et al.: Studies in patients with corticosteroid contact allergy. Archives of Dermatology. Jan 1995 vol 131:31–37<br />
Tabell 1.<br />
Tabell 2.
Den innehållsrika dagen avslutades med att<br />
professor RONALD DAHL från Århus gjorde en kort<br />
litteraturresumé om ”de förenade luftvägarna”<br />
med kliniska aspekter på rinit och astma. Vi vet att<br />
hos personer med astma har ca 75 % även rinitbesvär.<br />
Det finns idag många studier som visar ett<br />
mycket nära och ännu inte helt klarlagt samspel<br />
mellan näsan och bronkerna. Näsans funktion som<br />
luftkonditionerare är viktig och oomtvistad.<br />
Irritation och <strong>inflammation</strong> i nässlemhinnan<br />
påverkar även bronkreaktiviteten. Lokal behandling<br />
av allergisk rinit har visats förhindra<br />
”United Airways”<br />
© SCHERING-PLOUGH AB<br />
BOX 27190, 102 52 STOCKHOLM<br />
TEL 08-522 21 500, FAX 08-522 21 501<br />
www.schering-plough.se<br />
uppkomsten av bronkiell hyperreaktivitet under<br />
pollensäsong. Det finns till och med studier som<br />
visar att effekten av lokala steroider i näsan vid<br />
perenn rinit och samtidig lätt astma har bättre<br />
effekt på bronkreaktiviteten än lokal behandling i<br />
bronkerna med samma dos. I studier om inverkan<br />
på livskvaliteten vid kronisk astma respektive rinit<br />
har det visat sig att över hälften uppgav att näsbesvären<br />
var besvärligare att leva med än astman.<br />
Det finns därför all anledning för oss att ägna rinitbesvären<br />
hos våra patienter minst lika stort<br />
intresse som vi ägnar åt astmabesvären.<br />
21