ke stažení

Transkript

ke stažení
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů
Ruth H. Green, Chris E. Brightling a Peter Bradding
Význam přehledu
Přestože se obecně na astma pohlíží jako na heterogenní
onemocnění, nebylo zatím dosaženo shody o přesném
systému jeho klasifikace. V novějších studiích byly vysloveny
představy, že pro lepší poznání tohoto onemocnění
by bylo obzvláště přínosné rozpoznávat subfenotypy
astmatu podle charakteru zánětu přítomného v dýchacích
cestách. V tomto přehledu jsou probrány důležité literární
práce na dané téma a současné poznatky jsou zasazeny
do příslušného historického kontextu.
Aktuální výsledky
Zavedení používání neinvazivních markerů zánětu
v dýchacích cestách naznačilo, že lze rozlišit čtyři různé
fenotypy astmatu – eozinofilní, neutrofilní, smíšeně
zánětlivý a paucigranulocytární. Podle novějších studií
se tyto podskupiny mohou lišit ve své etiologii,
imunopatologii a odpovědi na léčbu. Několik studií se
zaměřilo na refrakterní astma jako na samostatný fenotyp
onemocnění a prokázalo distálnější lokalizaci zánětu
dýchacích cest a deregulace osy faktoru nekrotizujícího
nádory (tumour necrosis factor)‑a. A konečně se objevují
nové léčebné postupy zaměřené na určité typy zánětu
v dýchacích cestách, což jen podtrhuje význam
rozlišování subfenotypů astmatu.
Souhrn
V tomto přehledu se budeme zabývat nedostatky
současných systémů klasifikace astmatu, upozorníme
na hlavní současné studie zabývající se identifikací
zánětlivých subfenotypů astmatu a navrhneme nové
postupy, které by mohly dále zlepšit naše poznání dané
problematiky.
Klíčová slova
astma, fenotypy, klasifikace, refrakterní, zánět
The reclassification of astma based on subpehnotypes Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:43–50 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc.
Department of Respiratory Medicine, Glenfield Hospital, Groby Road,
Leicester, UK
Adresa pro korespondenci: Ruth H. Green, MSc, MD, FRCP, Department of
Respiratory Medicine, Glenfield Hospital, Groby Road, Leicester, LE3 9QP, UK E‑mail: ruth.green@uhl‑tr.nhs.uk
Zkratky
FEV1
MMP‑9
PEF
TNF
objem vydechnutý maximálním úsilím (forced expired volu­me) za jednu sekundu
matrixová metaloproteináza 9 (matrix metallopro­teinase‑9)
vrcholový výdechový průtok (peak expiratory flow)
faktor nekrotizující nádory (tumour necrosis factor)
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Úvod
Astma je již dlouho považováno za heterogenní onemoc‑
nění. Rozlišení jeho jednotlivých subfenotypů nám může
pomoci pochopit jeho patofyziologii, odpověď na léčbu,
prognózu a genetický podklad. Přes úsilí mnoha generací
odborníků v klinické praxi proto přesný a úplný systém
klasifikace astmatu stále zůstává prioritou výzkumu toho‑
to onemocnění.
Ohlédnutí do historie
Již počátkem 20. století navrhl Rackemann [1] rozdělení
astmatu na „extrinsické“ (z vnějších příčin – pozn. překl.)
a „intrinsické“ (z vnitřních příčin – pozn. překl.) a toto děle‑
ní se nadále široce používá. Následně byly na základě
vyvolávající příčiny rozlišeny další fenotypy astmatu,
jako jsou astma vyvolané kyselinou acetylsalicylovou
nebo astma z povolání. V 70. letech minulého století po‑
psal Turner‑Warwick [2] podskupiny pacientů s astma‑
tem charakterizovaným různými typy obstrukce dýcha‑
cích cest, jako bylo „nestabilní astma“ (brittle asthma),
„ireverzibilní astma“ nebo „astma s ranními záchvaty“
(the morning dipper). Ayres a spol. [3] pak na základě
povahy exacerbací rozlišili dva různé typy nestabilního
astmatu, zatímco představa „ireverzibilního“ astmatu na‑
dále přetrvává vzhledem ke zjištění, že u menšiny pa‑
cientů dochází ke zrychlenému poklesu plicních funkcí,
které vede k fixované obstrukci dýchacích cest [4].
Směrnice pro léčbu astmatu mají sklon ke kategorizaci
onemocnění po­dle­ jeho závažnosti, odhadované na zá‑
kladě množství medikace potřebné k dosažení zmírnění
příznaků a zlepšení plicních funkcí [5–6]. Problém může
spočívat v tom, že užívání léků je ovlivněno jak dostup‑
ností zdravotní péče, tak chováním pacienta a lékaře i zá‑
važností onemocnění.
Byly navrženy i alternativní metody klasifikace astma­
tu,­ a to na základě klinických projevů onemocnění. Byla
popsána podskupina pacientů se zdánlivě větším rizikem
častějších a těžších exacerbací astmatu [7••]. Existují však
důkazy o tom, že tento typ exacerbací souvisí s povahou
a rozsahem základního zánětu v dýchacích cestách [8,9••],
takže ke zjištění těchto fenotypů je nezbytná kvantifikace
zánětlivé odpovědi. Bylo navrženo i dělení podle věku
v době nástupu onemocnění, ovšem ve studiích omeze‑
ných na dětskou populaci byly také zjištěny výrazné roz‑
díly z hlediska klinických projevů i zánětu [10], což hod‑
notu tohoto přístupu snižuje.
Nověji byla navržena klasifikace astmatu vycházející
z povahy zánětu v dýchacích cestách [11,12,13••] (obr. 1).
Důležitá je skutečnost, že se objevují nové důkazy o tom,
že identifikace těchto zánětlivých fenotypů by mohla po‑
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
Eozinofilní
Neutrofilní
Typ buňky
Spouštěč Alergeny
??
??
Nízkomolek. Kouření
chem. slouč.
Bakteriální
infekce
Virový
??
infekt
Znečištění ovzduší
Obrázek 1 Schéma ilustrující heteroge‑
nitu one­mocnění dýchacích cest, pokud
jde o spou­­štěče, charakter zánětu v dý‑
chacích cestách, přidružená one­moc­ně­
ní, fyziologii dý­chacích cest a kon­krét­ní
patologicko-anatomické nálezy
Syndrom
Astma Astma z vnitř. Eozinofilní Profes.
CHOPN Bronchiektazie Hvízdání
Astma
Bronchitida z vnějš. příčin
příčin bronchitida astma
při viróze/ z vnitř. příčin
(eozin.)
/kašel (non-eozin.) po viróze
Zánět průdušek
Astmatu podobný stav (BHR: proměnlivá obstrukce dých. cest)
Bronchitida
(neproduktivní
kašel)
Těžké exacerbace
(rychlé nekontrolované
poklesy plicních funkcí)
FAO
(obstrukce dých. cest
navzdory optimální léčbě)
Bronchiektazie (purulentní kašel, stanoveno pomocí CT)
Zánět epitelu
a submukózy
Těžký eozinofilní
zánět
Hypertrofie hladkého
svalstva Dilatace dých. cest Infiltrace hladké svaloviny dých. cest žírnými buňkami
moci při vedení léčby astmatu u jednotlivých pacientů.
Tento přehled má za cíl probrat důkazy z nejnovějších
studií, které by mohly pomoci nově klasifikovat astma,
přičemž se zaměřuje na zánětlivé fenotypy a na studie
podporující používání léčby specifické pro určitý fenotyp
astmatu. Nastiňujeme nedostatky současných systémů
klasifikace a navrhujeme možnosti nových přístupů, kte‑
ré by mohly zlepšit naše poznání v dané oblasti.
Eozinofilní astma
Podle údajů pocházejících z prvních bronchoskopických
studií byl charakteristickou imunopatologickou abnor‑
malitou nalézanou u pacientů s mírným astmatem eozino­
filní zánět v dýchacích cestách [14–16]. Předpokládalo
se, že k jeho rozvoji dochází jak u atopického, tak u ne­ato­
pického astmatu [17–20], u astmatu indukovaného kyse‑
linou acetylsalicylovou [21] či astmatu z povolání [22].
Celkově tyto studie uváděly širokou korelaci mezi klinic‑
kou závažností astmatu a stupněm eozinofilie v dýcha‑
cích cestách, zvláště pokud eozinofily vykazovaly znám‑
ky aktivace [14,23]. Zavedení techniky indukce sputa
[24,25•], která umožnila charakterizaci dalších různých
populací pacientů, odhalilo složitý vztah mezi eozinofil‑
ním zánětem a ostatními markery astmatu. Studie porov‑
návající korelaci eozinofilie ve sputu s plicními funkcemi
[26,27] nepřinesly jednoznačné výsledky, a tak se zdá, že
hyperreaktivita dýchacích cest a eozinofilie představují
dvě nezávislé složky astmatického fenotypu [28]. Naproti
tomu eozinofilní zánět v dýchacích cestách je zřejmě
spíše­ mnohem těsněji spojen s rizikem vzniku těžkých
exacerbací astmatu [8,9••,29].
BHR – bronchiální hyperreaktivita; FAO (Food and
Agri­culture Organization) – Organizace pro potra‑
viny a ze­mědělství; CHOPN – chronická obstrukč‑
ní plicní ne­moc
Přetištěno se svolením [14••].
čeni podle potřeby pouze b2‑mimetiky, mělo devět ne‑
mocných počet eozinofilů ve sputu nižší než 3 %. Skupina
s eozinofilním astmatem i skupina s non‑eozinofilním ast‑
matem vykazovaly podobné hodnoty plicních funkcí,
variabilní vrcholový výdechový průtok (peak expiratory
flow, PEF) i závažnost příznaků, ale u non‑eozinofilních
pacientů existovala nižší pravděpodobnost přítomnosti
atopie, menší hyperreaktivita dýchacích cest a častěji se
jednalo o kuřáky [11]. Toto vyšetření jsme opakovali u 259
pacientů se symptomatickým astmatem, kteří byli léčeni
v krocích 1–3 podle směrnic Britské společnosti pro one‑
mocnění hrudníku (British Thoracic Society), a nalezli
jsme významné rozdíly v počtu buněk v indukovaném
sputu, zvláště u pacientů s neatopickým astmatem. Přitom
jsme rozpoznali podskupinu 60 pacientů s odlišným pro‑
filem sputa – s neutrofilií sputa, avšak s fyziologickým
počtem eozinofilů; 35 z těchto pacientů nebylo předtím
léčeno kortikosteroidy. Jednalo se o starší osoby, přede‑
vším ženy a spíše pacientky s neatopickým astmatem, ji‑
nak se však z hlediska klinických projevů a z fyziologic‑
kého hlediska tato skupina podstatněji nelišila od celého
souboru [30]. Řešitelé dřívějších studií si povšimli pří‑
tomnosti neutrofilního zánětu u některých pacientů s těž‑
kým astmatem [32,33] i u malého počtu pacientů vyšetřo‑
vaných v průběhu exacerbací astmatu [34]. Gibson
Obrázek 2 Ukázky barvení submukózy na eozinofily (× 100) (A)
a neutro­fily (× 100) (B) – vzorky od nemocných s eozinofilním
a no­n-eozinofilním astmatem
A
B
Non‑eozinofilní astma
Vyšetření indukovaného sputa [11,30,31••] a malé bron‑
choskopické studie [12] jasně prokázaly, že u pacientů
s těžkým astmatem není eozinofilní zánět vždy přítomen
(obr. 2). Ve studii s 23 pacienty s astmatem, kteří byli lé‑
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
a spol. [35] ve své práci uvedli, že 59 % pacientů s perzis­
tu­jícím astmatem, kteří užívali vysoké dávky inhalačních
kortikosteroidů, vykazovalo nízké počty eozinofilů ve
spu­tu, ale známky neutrofilního zánětu. Wenzelová a spol.
[12] provedli bronchoskopickou studii u pacientů s těž‑
kým astmatem léčených vysokými dávkami inhalač­ních­
či perorálních kortikosteroidů a popsali mezi nimi pod‑
skupinu s převažujícím neutrofilním zánětem v dýcha‑
cích cestách, s absencí eozinofilů a fyziologickou tloušť‑
kou subretikulární bazální membrány. Silný neutrofilní
zánět byl rovněž prokázán u pacientů ventilovaných pro
těžké akutní astma [36] a u nemocných, kteří na astma
náhle zemřeli [37]. Není však známo, zda bývá neutrofilní­
fenotyp astmatu obzvláště spojen s těžším onemocněním,
neboť nález může být zkreslen léčbou kortikosteroidy.
K dalšímu pochopení „non‑eozinofilního“ fenotypu na­
pomohly nejnovější výzkumy. Simpsonová a spol. [31••]
pečlivě vyšetřili zánětlivý profil u 93 pacientů s astmatem
různého stupně závažnosti a rozlišili čtyři různé zánětlivé
fenotypy. Největší skupina (41 % pacientů) vykazovala
­
známky eozinofilního zánětu, ale měla fyziologický počet
neutrofilů. Dvacet procent pacientů mělo izolovanou
­neutrofilii sputa, zatímco dalších 8 % vykazovalo zvýšené
počty eozinofilů i neutrofilů. A konečně 31 % případů bylo
diagnostikováno jako „paucigranulocytární astma“ s počty­
buněk ve sputu ve fyziologickém rozmezí. Jedinci s vyš‑
ším počtem neutrofilů ve sputu byli starší, ale jinak si
z klinického hlediska uvedené čtyři skupiny byly po­dob­
né. Opakovaná měření provedená u části pacientů pro‑
kázala, že non‑eozinofilní fenotyp přetrvává jak krátce­
(4 týdny), tak po delší dobu (5 let). Autoři rovněž zkou‑
mali u týchž pacientů aktivitu proteolytických enzymů
v indukovaném sputu, přičemž nemocné se smíšeným
a neutrofilním zánětem sloučili do stejné skupiny. Zjistili,
že zatímco eozinofilní fenotyp bývá spojen s vysokou
­
aktivitou matrixové metaloproteinázy 9 (matrix metallo‑
proteinase‑9, MMP‑9), u pacientů s neutrofilním typem
zánětu je významně vyšší aktivita neutrofilní elastázy,
ale inaktivní MMP‑9. U pacientů s paucigra­nulo­cytárním
astmatem se aktivita proteolytických enzymů nelišila od
hodnot zdravých kontrolních osob [38•]. Není vylouče‑
no, že různá úroveň reparace a remodelace u jed­not­
livých fenotypů je právě důsledkem této různorodosti
zánětlivé odpovědi. Tuto domněnku podporuje zjištěná
negativní korelace mezi počtem neutrofilů ve sputu a po­
mě­­­rem FEV1/FVC [FEV1 – objem vydechnutý maxi­mál­
ním­ úsilím (forced expired volume) za jednu sekundu;­ FVC
– usilovná vitální kapacita (forced vital capacity)] [31••]
a také absence depozice kolagenu v subretikulární bazální
membráně u pacientů s neutrofilním astmatem [12].
Nadále není jasné, zda různé zánětlivé fenotypy vzni­
kají­ v důsledku odlišných etiologických pochodů, i když
nejnovější studie mohou tuto koncepci do jisté míry pod‑
pořit. U neutrofilního astmatu se prokázala vyšší aktivace
systému přirozené imunity s vyšší expresí receptorů TLR2,
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Obrázek 3 Cytospiny sputa od různých pacientů s astmatem
­ilustrují heterogenitu zánětu v dýchacích cestách
Na levém horním obrázku převládají makrofágy při fyziologickém počtu neutro‑
filů a eozinofilů – tento cytospin nelze odlišit od vzorku zdravé kontrolní osoby
[paucigranulocytární astma (× 100)]; obrázek vpravo nahoře zobrazuje kombi‑
naci neutrofilního a eozinofilního zánětu (× 400), obrázek vlevo dole neutrofilní
zánět (× 400) a obrázek vpravo dole eozinofilní zánět (× 400) [25].
TLR4 a CD14 a prozánětlivých cytokinů IL‑8 a IL‑1b ve
sputu společně s vyšší koncentrací endotoxinu [39••].
Navíc se zjistilo, že jedinci s eozinofilním astmatem mají
podstatně vyšší koncentraci IL‑4 ve sputu než pacienti
s non‑eozinofilním astmatem či zdravé kontrolní osoby,
což ukazuje na převahu cytokinů Th2. Eozinofilní skupina­
kromě toho vykazovala nižší koncentraci faktoru nekroti­
zujícího nádory (tumour necrosis factor, TNF)‑a než sku‑
pina non‑eozinofilní, což naznačuje, že léčba prostředky
inhibujícími dráhu TNF‑a nemusí být u této skupiny pří‑
nosná [40]. V této studii byli pacienti s neutrofilním záně‑
tem rovnoměrně rozděleni do eozinofilní a non‑eozino‑
filní skupiny, což pouze podtrhuje neshodu mezi studiemi­,
pokud jde o charakterizaci fenotypu. Doporučujeme, aby
se v budoucích studiích zvážilo rozdělení pacientů s ast­
ma­tem na skupinu „eozinofilní“, „neutrofilní“, „smíšeně
zá­nětlivou“ a „paucigranulocytární“, jak navrhovali Gib­
son a spol. [31••] (obr. 3) [25].
Refrakterní astma jako odlišný zánětlivý fenotyp
Malá část pacientů má „refrakterní“ astma, které se při
použití běžných léčebných postupů obtížně léčí (tab. 1)
[41]. V těchto případech by lepší poznání zánětlivého
feno­typu bylo zvláště přínosné, neboť uvedená skupina
trpí značnou morbiditou a významně se podílí na čerpání
zdrojů zdravotní péče. Přestože, jak jsme již uvedli, byla
u pacientů s těžkým astmatem popsána přítomnost eozino­
filního i neutrofilního zánětu, je možné, že pro „refrakterní­
fenotyp“ jsou některé patofyziologické rysy charakte­ristic­
ké. Změřili jsme alveolární koncentraci oxidu dusna­té­ho
(NO) u pacientů s astmatem různého stupně závažnos­ti [42••].
Alveolární koncentrace NO byla u pa­cientů s refrak­ter­
ním onemocněním podstatně vyšší a snižovala se při léčbě­
perorálními, nikoli však inhalačními kortikosteroidy, což
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
Tabulka 1 Definice refrakterního astmatu podle Americké společnosti pro onemocnění hrudníku (American Thoracic Society)a
Lék
Hlavní charakteristiky
Dávka (µg/den)
Dávka (vdechů/den)
a) Beclometason dipropionát
> 1 260
b) Budesonid
> 1 200
c) Flunisolid
> 2 000
d) Fluticason propionát
> 0 880
e) Triamcinolon acetonid
> 2 000
> 40 vdechů (42 µg/inhalaci)
> 20 vdechů (84 µg/inhalaci)
> 06 vdechů
> 08 vdechů
> 08 vdechů (110 µg),
> 04 vdechy (220 µg)
> 20 vdechů
Méně významné (vedlejší) charakteristiky:
1. Nutnost další preventivní léčby kromě inhalačních kortikosteroidů, např. dlouhodobě působící beta‑mimetika, teofylin nebo antagonisté leuko­trienů
2. Příznaky astmatu vyžadující každodenní nebo téměř každodenní podávání krátkodobě působících beta‑mimetik
3. Perzistující obstrukce dýchacích cest (FEV1 < 80 % prediktivní hodnoty; diurnální variabilita PEF > 20 %)
4. Potřeba neodkladného ošetření pro astma jednou nebo vícekrát za rok
5. Nutnost nárazového podání perorálních kortikosteroidů třikrát nebo vícekrát za rok
6. Okamžité zhoršení při snížení dávky perorálních nebo inhalačních kortikosteroidů o 25 %
7. Život ohrožující ataka astmatu v minulosti
Pro dosažení kontroly nad astmatem, tzn. jeho převedení na úroveň mírného až středně těžkého perzistujícího astmatu: a) kontinuální nebo téměř kontinuální (50 %
roku) léčba perorálními kortikosteroidy; b) nutnost léčby vysokými dávkami inhalačních kortikosteroidů. Přetištěno se svolením [41].
a
Definice refrakterního astmatu zahrnuje přítomnost jednoho nebo obou hlavních kritérií a dvou vedlejších kritérií.
naznačuje, že pro astma vzdorující standard­ní­ léčbě může
být charakteristická přítomnost zánětu­ v di­s­tál­ních dýcha­
cích cestách. Tuto domněnku podporu­je zjištění přítom‑
nosti silného alveolárního zánětu u 20 osob, které zemřely­
na fatální astma [43•]. Rovněž jsme prokázali, že refrak‑
terní astma bývá spojeno s aktivací osy TNF‑a, jak doka‑
zuje zvýšená exprese na membránu navázaného TNF‑a,
receptoru 1 pro TNF‑a a TNF‑a‑konvertujícího enzymu
Pacient 1
Pacient 2
A
Placebo
Pacient 5
Pacient 6
Pacient 7
Pacient 8
Placebo
p = 0,03
7 10,0 6 3,0 1,0 0,3 0,1 0,03 0,01
Skóre kvality života
pacienta s astmatem
30,0 5
10
0
5
Týdny
5 4 3 2 1 10
0
Týdny
5
10
0
5
Týdny
0,40 Kumulativní změna FEV1
po bronchodilataci (litry)
p = 0,005
0
0
C
Etanercept
p = 0,02
p = 0,94
Obrázek 4 Koncentrace vdechova­
né­ho­­metacholinu vy­vo­lávají­cí 20%
po­­kles objemu vzduchu ­vy­dechnu­‑
té­ho ma­ximálním úsilím­ za 1 sekun­
­du (FEV1) [PC20; PC (pro­vo­cation
concentration) – pro­vokační kon‑
centrace] (A) a skóre kvality živo‑
ta pacien­ta s astmatem (B) před
léčbou, během léč­by­ a po 10 týd­
nech léčby etanerceptem nebo
placebem a kumulativní průměr‑
ná (+ SE) změna FEV1 po inhalaci
200 µg salbutamolu každý týden
při 10týdenním pokusu (C)
Pacient 9
Pacient 10
B
Etanercept
p = 0,05
p = 0,18
PC20 (mg metacholinu/ml)
Pacient 3
Pacient 4
v periferních monocytech. U týchž pacientů se význam‑
ně zlepšily hodnoty zmírnění astmatu­ po dvojitě slepé,
překřížené, placebem kontrolované stu­dii­ s léčbou roz‑
pustným receptorem pro TNF‑a (etanerceptem) (obr. 4)
[44••]. To je v souladu s nálezem zvýšené exprese TNF‑a
u těžkého astmatu v porovnání s mírným astmatem [45•].
Poznání charakteristického refrakterního fenotypu nám
tedy může pomoci identifikovat konkrétní cíle léčby.
p < 0,01
p < 0,01
10
Týdny
p < 0,01
p < 0,05
Etanercept
0,20 0,00 Placebo
–0,20
0
1
2
3
4
5
Týdny
6
7
8
9
10
Přetištěno se svolením [44••].
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
Léčba astmatu podle konkrétního fenotypu
Nová klasifikace astmatu bude mít smysl pouze za před‑
pokladu, že nabídne nový pohled na etiologii onemocně‑
ní a pomůže předpovědět jeho prognózu nebo rozpoznat
fenotypy, které by mohly lépe odpovídat na určitou léčeb­
nou strategii. Vývoj nových agens určených k léčbě ast­
ma­tu představuje významný podnět pro provádění feno‑
typizace, neboť vzhledem k nákladům a konkrétní povaze­
mnoha z těchto léků je pravděpodobné, že na léčbu s je­
jich­ použitím bude odpovídat pouze malá část pacientů.
Naším úkolem je tedy vyhledávání pacientů, kteří budou
na léčbu odpovídat.
Randomizované kontrolované studie s monoklonální
protilátkou proti IgE omalizumabem prokázaly zmírnění
astmatu spolu se snížením výskytu exacerbací u pacientů
se symptomatickým alergickým astmatem, kteří měli
­­­­­alespoň jeden pozitivní výsledek kožního testu vpichem
(„prick test“) a zvýšenou koncentraci sérových IgE [48–50].
Kromě přítomnosti atopie však není známo, zda u nějaké‑
ho konkrétního fenotypu astmatu existuje vyšší pravdě‑
podobnost odpovědi na léčbu. Jedna nedávno provedená
souhrnná analýza údajů ze sedmi studií s oma­li­zumabem
naznačila, že by tato léčba mohla být přínosná­ spíše u pa‑
cientů s těžkým astmatem charakterizovaným perzistující
obstrukcí dýchacích cest, potřebou vysokých dávek inha‑
lačních kortikosteroidů a četnými exacerbace­mi­­ astmatu
[51•]; avšak objasnění souvislosti mezi odpovědí na léčbu
a klinickým fenotypem si vyžádá ještě mnoho úsilí.
Existuje řada důkazů o tom, že na základě zánětlivého
fenotypu lze předpovídat odpověď nemocného na léčbu
kortikosteroidy. Nález eozinofilie v dýchacích cestách byl
shodně spojován s příznivou odpovědí astmatu na léčbu
kortikosteroidy [11,30,52•] a se zvýšeným rizikem exacer­
bací po vysazení kortikosteroidů [53]. U pacientů, v je­
jichž­ sputu navzdory vysokým dávkám inhalačních nebo
perorálních kortikosteroidů přetrvávala eozinofilie, přispí­
vala intramuskulární aplikace triamcinolonu ke zmír­ně­ní
zánětu i příznaků [54]. Je pravděpodobné, že perzistující
zánět lze alespoň zčásti vysvětlit špatnou spolu­prací pa‑
cienta při léčbě. Na druhé straně non‑eozino­filní astma
bývá spojeno s významně horší odpovědí na léčbu inha‑
lačními kortikosteroidy [11,30].
Výsledky nejnovějších studií rovněž podpořily význam­
klasifikace astmatu vycházející z imunopatologického feno­
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
typu onemocnění pro zlepšení výsledných uka­za­telů po‑
mocí strategií zaměřených na zmírnění zánětu v dýchacích
cestách. V randomizované kontrolované stu­dii jsme u 74
pacientů se středně těžkým až těžkým astma­tem porovná‑
vali léčebné strategie zaměřené na snížení počtu eozinofilů
v indukovaném sputu s tradiční léčbou vede­nou­ podle pří‑
znaků a hodnoty PEF. Za dobu 12 měsíců bylo u pacientů
léčených podle strategie zaměřené na udržení počtu eozi‑
nofilů ve sputu nižšího než 3 % zaznamenáno podstatně
méně těžkých exacerbací astmatu a příjmů do nemocnice
než u pacientů léčených podle standardních klinických
doporučení (obr. 5) [8]. V multicentrické studii s podob‑
ným uspořádáním bylo randomizovaným způsobem lé­
čeno 107 pacientů podle nálezu ve sputu nebo podle kli‑
nických projevů. Při léčbě podle ná­le­zu ve sputu se oddálil
výskyt první exacerbace a snížila se četnost exacerbací;
zajímavé však bylo zjištění, že ten­to­ účinek byl z velké čás‑
ti zaznamenán u pacientů s těžším astmatem a u prevence
exacerbací eozinofilie [9••]. Díky znalosti fenotypu ast­matu
tedy můžeme u jednotlivých pacientů předpovídat úspěš­
nost léčby zvolené podle přítomného typu zánětu.
Problémy spojené s indukcí a se zpracováním sputa
vedly k zájmu o vyšetření koncentrace vydechovaného
NO při vedení léčby astmatu. Smith a spol. [55••] porovná­
vali ve své studii 97 pacientů léčených standardně nebo
podle hodnoty vydechovaného NO, přičemž u pacientů
randomizovaně zařazených do skupiny s léčbou podle
vydechovaného NO nezjistili statisticky významné sníže­
ní­ výskytu exacerbací, přestože konečná průměrná denní
dávka inhalačních kortikosteroidů byla u skupiny pa‑
cientů léčených podle NO nižší. Tato zjištění jsme po­
tvrdili ve studii se 118 nemocnými v primární péči ve
Velké Británii, v níž pacienti léčení podle hodnot vydecho­
vaného NO vykazovali obdobný výskyt exacerbací ast‑
matu jako pacienti léčení tradičním způsobem [56•]. Tyto
nálezy znamenají, že u pacientů s lehčím onemocněním
nejsou léčebné strategie zaměřené na zánět v dýchacích
cestách účinnější než ty strategie, které se řídí pouze vý‑
Obrázek 5 Kumulativní počet exacerbací astmatu v průběhu
12mě­síčního randomizovaného pokusu, při němž se účinek léč‑
by astmatu vedené podle počtu eozinofilů ve sputu porovnával
se standardní léčbou
120 Kontrolní léčba
109
100 Těžké exacerbace
(kumulativní počet)
Jakkoli lze „refrakterní“ astma považovat za samostat‑
ný subfenotyp s odlišnými patofyziologickými abnorma‑
litami, které nenalézáme u lehčího typu onemocnění,
v případě těžkého astmatu je obzvláště pravděpodobné,
že se jedná o velmi různorodé onemocnění z hlediska vy­
vo­lávajících příčin, příznaků, charakteru klinického zá‑
nětu v dýchacích cestách i odpovědi na léčbu [46•,47•].
Další studie navržené ve snaze o charakterizaci fenotypů
astmatu se budou muset zaměřit na tuto populaci nemoc‑
ných s těžkou formou onemocnění.
80 60 Léčba vedená podle sputa
40 35
20 0
0 1 2
3 4 5
6 7
8
9 10 11 12
Čas (měsíce)
Přetištěno se svolením [9].
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
sledky klinického vyšetření, popřípadě že vydechovaný
NO necharakterizuje přesně zánětlivý fenotyp.
Nedostatky současné klasifikace
V současném systému klasifikace astmatu nadále pře­
trvává řada nedostatků. Současné metody klasifikace, ať
už vycházejí z etiologie, charakteru obstrukce dýchacích
cest nebo zánětlivého fenotypu, jsou totiž vždy z velké
části popisné a nevyhnutelně zaměřené pouze na jednu
stránku onemocnění. To však celou situaci hrubě zjedno‑
dušuje, neboť pro astma je charakteristická různorodost
jak u jednotlivce, tak mezi jedinci. Definice astmatu sku‑
tečně zůstává popisnou a zahrnuje celou řadu projevů,
jako jsou chronický zánět dýchacích cest, hyperreaktivita
dýchacích cest, příznaky, jako jsou hvízdání, dušnost,
tlak na hrudi nebo kašel a proměnlivá obstrukce dýcha‑
cích cest [6]. Každý tento aspekt je u konkrétních pacientů­
v různé míře významný a v průběhu času se mění. Uve­
de­ná složitost problematiky vedla nedávno k ná­vrhu,
aby byl pojem „astma“ zrušen ve prospěch přesnější
­­charak­terizace odlišných patologických procesů, jež se
proje­vují jako astma [57••]. Jednou z cest, jak se s tímto
problé­mem­ vypořádat, je rozlišit různé typy onemocnění
metodou­ zahrnující různé aspekty tohoto onemocnění,
například analýzou velké populace pacientů s astmatem
pomocí multivariačních technik.
Jedním z těchto multivariačních statistických nástrojů,
s jejichž pomocí lze uspořádat informace o proměnných
tak, aby bylo možno heterogenní skupiny jedinců roztřídit­
do poměrně homogenních skupin (neboli „clusterů“), je
clusterová (resp. též shluková – pozn. překl.) analýza. Tyto
skupiny jedinců jsou sestaveny tak, aby byl stupeň asocia­
ce mezi členy stejné skupiny silný, ale mezi členy různých­
skupin naopak slabý. Při vkládání velkého počtu pro‑
měnných můžeme pomocí tohoto přístupu odhalit mezi
proměnnými asociace, které předtím nebyly zjevné, a na­
lézt nové, zřetelně odlišné fenotypy. Techniku clusterové
analýzy jsme použili k identifikaci subfenotypů v populaci­
pacientů s těžkým astmatem, kteří navštěvují naši kliniku
[58•]. Shromáždili jsme údaje od více než 270 pacientů
s těžkým astmatem a analyzovali jsme velký počet pro‑
měnných popisujících různé aspekty onemocnění. Po­mo­
cí­ clusterové analýzy jsme odhalili čtyři skupiny s různý‑
mi fenotypy onemocnění: a) populaci pacientů s relativ‑
ně dobře léčenými příznaky a s minimálním zánětem
v dý­cha­cích cestách; b) skupinu nemocných s časným ná­
stu­pem alergického astmatu, kteří měli těžké příznaky,
perzistující zánět a výrazně proměnlivou obstrukci dýcha­
cích cest; c) třetí skupina (především ženy) vykazovala
pozdní nástup astmatu, výrazné příznaky, ale minimální
eozinofilní zánět, a mnozí pacienti trpěli obezitou; d) sku‑
pina, v níž převažovali muži, vykazovala pozdní nástup
astmatu a onemocnění charakterizoval perzistující eozino­
filní zánět při absenci příznaků [58•]. Je možné, že pro
jednotlivé podskupiny mohou být vhodné různé léčebné
strategie. Pacienti s výrazným zánětem, ale s minimálními­
příznaky mohou obzvláště dobře odpovídat na léčebné
strategie řídící se podle počtu eozinofilů ve sputu, zatímco­
u nemocných, jejichž příznaky těsně souvisí se zánětem
v dýchacích cestách, se může ke zmírnění příznaků zvláš­
tě­­­ hodit léčebný režim s inhalačním budesonidem v kom­
bi­naci s formoterolem [59•].
Závěry
Nové metody klasifikace astmatu založené na charakteri‑
zaci typu zánětu v dýchacích cestách již vedly ke zlepšení
výsledných ukazatelů léčby, přičemž byly použity speci‑
ficky cílené druhy terapie a léčebné strategie. Vzhledem
ke komplexní mnohorozměrné povaze astmatu však zů‑
stává ještě řada otázek nevyřešených. Podle našeho ná­
zoru­ lze pomocí multivariační analýzy změnit chápání
této problematiky v tom smyslu, že budeme rozeznávat
různé subfenotypy onemocnění spojené s potenciálně
horší prognózou, u kterých se však mohou obzvláště
úspěšně uplatnit určité léčebné přístupy.
Odkazy a doporučená literatura
Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového
článku jsou označeny takto:
• = významné,
• • = mimořádně významné.
1. Rackemann FM. A clinical classification of asthma. Am J Med Sci 1921;
12:802–803.
2. Turner‑Warwick M. On observing patterns of airflow obstruction in chronic
asthma. Br J Dis Chest 1977;71:73–86.
3. Ayres JG, Miles JF, Barnes PJ. Brittle asthma. Thorax 1998;53:315–321.
4. Covar RA, Spahn JD, Murphy JR, Szefler SJ. Progression of asthma mea­
su­red by lung function in the childhood asthma management program. Am
J Respir Crit Care Med 2004;170:234–241.
5. British Thoracic Society, Scottish Intercollegiate Network. British guideline
on the management of asthma. Thorax 2003;5 (Suppl 1):i1–94.
6. Global Initiative for Asthma. Global strategy for asthma management and
prevention. 2005;www.ginasthma.com.
7. Wenzel SE. Asthma: defining of the persistent adult phenotypes. Lancet
2006;368:804–813.
• • Přehledový článek zabývající se aktuálně běžně používanými systémy kla­
si­fikace astmatu.
8. Green RH, Brightling CE, McKenna S, et al. Asthma exacerbations and
sputum eosinophil counts: a randomised controlled trial. Lancet 2002;360:
1715–1721.
9. Jayaram L, Pizzichini MM, Cook RJ, et al. Determining asthma treatment
by monitoring sputum cell counts: effect on exacerbations. Eur Respir J
2006;27:483–494.
• • Druhá randomizovaná kontrolovaná studie, která vyznívá ve prospěch mo­ni­
torování zánětu v dýchacích cestách pomocí stanovení počtu eozino­filů v in­du­
kovaném sputu při léčbě astmatu. V porovnání s tradičním pří­stupem došlo při
léčbě vedené podle počtu eozinofilů ve sputu ke sní­žení vý­skytu exacerba­cí
astmatu, zejména u pacientů s těžkým astmatem­ a s eozi­no­filním fenoty­pem.
10. Payne DN, Wilson NM, James A, et al. Evidence for different subgroups of
difficult asthma in children. Thorax 2001;56:345–350.
11. Pavord ID, Brightling CE, Woltmann G, Wardlaw AJ. Noneosinophilic corti­
co­­steroid unresponsive asthma [letter]. Lancet 1999;353:2213–2214.
12. Wenzel SE, Schwartz LB, Langmack EL, et al. Evidence that severe asth­
ma­ can be divided pathologically into two inflammatory subtypes with dis‑
tinct phy­sio­lo­gic and clinical characteristics. Am J Respir Crit Care Med
1999;160:1001–1008.
13. Wardlaw AJ, Silverman M, Siva R, et al. Multidimensional phenotyping: ­towards
a new taxonomy for airway disease. Clin Exp Allergy 2005;35: 1254–1262.
• • Přehled zabývající se nedostatky tradičních systémů klasifikace one­moc­
nění dýchacích cest a navrhující nové přístupy.
14. Wardlaw AJ, Dunnette S, Gleich GJ, et al. Eosinophils and mast cells in
bronchoalveolar lavage in subjects with mild asthma: Relationship to bron‑
chial hyperreactivity. Am Rev Respir Dis 1988;137:62–69.
15. Broide DH, Gleich GJ, Cuomo AJ, et al. Evidence of ongoing mast cell and
eosinophil degranulation in symptomatic asthma airway. J Allergy Clin Im‑
munol 1991;88:637–648.
16. Djukanovic R, Wilson JW, Britten KM, et al. Quantitation of mast cells and
eosinophils in the bronchial mucosa of symptomatic atopic asthmatics and
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
healthy control subjects using immunohistochemistry. Am Rev Respir Dis
1990;142:863–871.
17. Bentley AM, Menz G, Storz C, et al. Identification of T lymphocytes, macro­
phages, and activated eosinophils in the bronchial mucosa in intrinsic asth­
ma:­ Relationship to symptoms and bronchial responsiveness. Am Rev
Respir Dis 1992;146:500–506.
18. Humbert M, Durham SR, Ying S, et al. IL‑4 and IL‑5 mRNA and protein in
bronchial biopsies from patients with atopic and nonatopic asthma: evi‑
dence against ‘intrinsic’ asthma being a distinct immunopathologic entity.
Am J Respir Crit Care Med 1996;154:1497–1504.
19. Humbert M, Ying S, Corrigan C, et al. Bronchial mucosal expression of the
genes encoding chemokines RANTES and MCP‑3 in symptomatic atopic
and nonatopic asthmatics: relationship to the eosinophil‑active cytokines
interleukin (IL)‑5, granulocyte macrophage‑colony‑stimulating factor, and
IL‑3. Am J Respir Cell Mol Biol 1997;16:1–8.
20. Ying S, Humbert M, Barkans J, et al. Expression of IL‑4 and IL‑5 mRNA
and protein product by CD4+ and CD8+ T cells, eosinophils, and mast cells
in bronchial biopsies obtained from atopic and nonatopic (intrinsic) asth‑
matics. J Immunol 1997;158:3539–3544.
21. Nasser SM, Pfister R, Christie PE, et al. Inflammatory cell populations in
bronchial biopsies from aspirin‑sensitive asthmatic subjects. Am J Respir
Crit Care Med 1996;153:90–96.
22. Frew AJ, Chan H, Lam S, Chan‑Yeung M. Bronchial inflammation in occupa­
tional asthma due to western red cedar. Am J Respir Crit Care Med 1995;
151:340–344.
23. Bousquet J, Chanez P, Lacoste JY, et al. Eosinophilic inflammation in asth‑
ma. N Engl J Med 1990;323:1033–1039.
24. Pavord ID, Pizzichini MM, Pizzichini E, Hargreave FE. The use of induced
sputum to investigate airway inflammation. Thorax 1997;52:498–501.
25. Brightling CE. Clinical applications of induced sputum. Chest 2006;129:
1344–1348.
• Přehled klinického využití techniky indukovaného sputa u onemocnění dý­
chacích cest.
26. Pin I, Gibson PG, Kolendowicz R, et al. Use of induced sputum cell counts
to investigate airway inflammation in asthma. Thorax 1992;47:25–29.
27. Crimi E, Spanevello A, Neri M, et al. Dissociation between airway inflamma­
tion and airway hyperresponsiveness in allergic asthma [see comments].
Am J Respir Crit Care Med 1998;157:4–9.
28. Brightling CE, Bradding P, Symon FA, et al. Mast‑cell infiltration of airway
smooth muscle in asthma. N Engl J Med 2002;346:1699–1705.
29. Pizzichini MM, Pizzichini E, Clelland L, et al. Prednisone‑dependent asth­
ma­: inflammatory indices in induced sputum. Eur Respir J 1999;13:15–21.
30. Green RH, Brightling CE, Woltmann G, et al. Analysis of induced sputum in
adults with asthma: identification of subgroup with isolated sputum neutrophilia­ and poor response to inhaled corticosteroids. Thorax 2002;57: 875–879.
31. Simpson JL, Scott R, Boyle MJ, Gibson PG. Inflammatory subtypes in
asthma: assessment and identification using induced sputum. Respirology
2006;11:54–61.
• • Studie popisující rozlišení čtyř různých zánětlivých fenotypů astmatu pomo­
cí­ indukovaného sputa (eozinofilní, neutrofilní, smíšeně zánětlivý a pauci‑
granulocytární).
32. Jatakanon A, Uasuf C, Maziak W, et al. Neutrophilic inflammation in severe
persistent asthma. Am J Respir Crit Care Med 1999;160:1532–1539.
33. Louis R, Lau LC, Bron AO, et al. The relationship between airways inflam‑
mation and asthma severity. Am J Respir Crit Care Med 2000;161:9–16.
34. Fahy JV, Kim KW, Liu J, Boushey HA. Prominent neutrophilic inflammation
in sputum from subjects with asthma exacerbation. J Allergy Clin Immunol
1995;95:843–852.
35. Gibson PG, Simpson JL, Saltos N. Heterogeneity of airway inflammation in
persistent asthma: evidence of neutrophilic inflammation and increased
sputum interleukin‑8. Chest 2001;119:1329–1336.
36. Lamblin C, Gosset P, Tillie‑Leblond I, et al. Bronchial neutrophilia in pa‑
tients with noninfectious status asthmaticus. Am J Respir Crit Care Med
1998;157:394–402.
37. Sur S, Crotty TB, Kephart GM, et al. Sudden‑onset fatal asthma A distinct
entity with few eosinophils and relatively more neutrophils in the airway
submucosa? Am Rev Respir Dis 1993;148:713–719.
38. Simpson JL, Scott RJ, Boyle MJ, Gibson PG. Differential proteolytic enzy­
me activity in eosinophilic and neutrophilic asthma. Am J Respir Crit Care
Med 2005;172:559–565.
• Studie, v níž se porovnávala aktivita proteolytických enzymů u různých
zánětlivých subfenotypů astmatu. Pacienti s eozinofilním astmatem vykazo­
vali vyšší úroveň aktivity MMP‑9, kdežto pacienti s neutrofilním fenotypem
vykazovali vysokou aktivitu neutrofilní elastázy, ale inaktivní MMP‑9.
39. Simpson JL, Grissell TV, Douwes J, et al. Innate immune activation in neu‑
trophilic asthma and bronchiectasis. Thorax 2006 [Epub ahead of print].
• • V této studii se uvádí, že u neutrofilního astmatu je patrná zvýšená akti‑
vace systému přirozené imunity, což naznačuje, že etiologie různých zá­nět­
livých fenotypů může být odlišná.
40. Quaedvlieg V, Henket M, Sele J, Louis R. Cytokine production from sputum
cells in eosinophilic versus noneosinophilic asthmatics. Clin Exp Immunol
2006;143:161–166.
41. American Thoracic Society. Proceedings of the ATS workshop on refrac‑
tory asthma: current understanding, recommendations, and unanswered
questions. Am J Respir Crit Care Med 2000;162:2341–2351.
42. Berry M, Hargadon B, Morgan A, et al. Alveolar nitric oxide in adults with
asthma: evidence of distal lung inflammation in refractory asthma. Eur Re­s­
pir J 2005;25:986–991.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
• • V této studii bylo zjištěno, že pacienti s refrakterním astmatem mají vyšší
obsah oxidu dusnatého v alveolárním vzduchu než kontrolní osoby s mír­
ným astmatem. Tento nález bylo možné potlačit systémovým, nikoli však
inhalačním podáváním kortikosteroidů. To ukazuje na možný mechanismus­ rezistence vůči léčbě inhalačními kortikosteroidy u refrakterního astmatu.
43. De Magalhaes SS, dos Santos MA, da Silva OM, et al. Inflammatory cell map‑
ping of the respiratory tract in fatal asthma. Clin Exp Allergy 2005;35: 602–611.
• Studie hodnotící charakter zánětu dýchacích cest u fatálního astmatu –
uvádí se přítomnost silného zánětu v alveolech, což podporuje názor, že
u refrakterního astmatu je základní abnormalitou distální zánět.
44. Berry MA, Hargadon B, Shelley M, et al. Evidence of a role of tumor necro‑
sis factor alpha in refractory asthma. N Engl J Med 2006;354:697–708.
• • V této studii se porovnávaly markery aktivity TNF‑a v mononukleárních buň­
kách periferní krve u zdravých osob, u pacientů s mírným až středně těž­
kým astmatem a u nemocných s refrakterním astmatem. Zjistilo se, že u pa­
cien­tů s refrakterním astmatem je významně aktivovaná osa TNF‑a. Tito
nemocní byli 10 týdnů léčeni solubilním receptorem TNF‑a (etanerceptem)
v rámci placebem kontrolované studie se zkříženým uspořádáním. Po léčbě
etanerceptem u nich bylo v porovnání s placebem pozorováno podstatné
zlepšení reaktivity dýchacích cest, plicních funkcí a kvality života.
45. Howarth PH, Babu KS, Arshad HS, et al. Tumour necrosis factor (TNFalpha)­ as a novel therapeutic target in symptomatic corticosteroid dependent asth­
ma. Thorax 2005;60:1012–1018.
• V této nezaslepené a nekontrolované studii se potvrdilo, že podávání eta­
ner­ceptu nemocným s těžkým astmatem vede ke zmírnění příznaků a ke
zlepšení plicních funkcí a hyperreaktivity. U těžkého, nikoli však u mírného
astmatu byla rovněž potvrzena zvýšená exprese TNF‑a na sliznicích.
46. Peters SP, Ferguson G, Deniz Y, Reisner C. Uncontrolled asthma: a review
of the prevalence, disease burden and options for treatment. Respir Med
2006;100:1139–1151.
• Přehled prevalence a možností léčby nekontrolovaného astmatu.
47. Holgate ST, Polosa R. The mechanisms, diagnosis, and management of
severe asthma in adults. Lancet 2006;368:780–793.
• Obsáhlý přehled informací o těžkém astmatu u dospělých.
48. Busse WW, Corren J, Lanier BQ, et al. Omalizumab, anti‑IgE recombinant
humanised monoclonal antibody, for the treatment of severe allergic asth­
ma.­ J Allergy Clin Immunol 2001;108:184–190.
49. Soler M, Matz J, Townley R, et al. The anti‑IgE antibody omalizumab re­
duces exacerbations and steroid requirement in allergic asthmatics. Eur
Respir J 2001;18:254–261.
50. Holgate ST, Chuchalin AG, Hebert J, et al. Efficacy and safety of a recom‑
binant antiimmunoglobulin E antibody (omalizumab) in severe allergic
asthma. Clin Exp Allergy 2004;34:632–638.
51. Bousquet J, Cabrera P, Berkman N, et al. The effect of treatment with omali­
zumab, an anti‑IgE antibody, on asthma exacerbations and emergency medi‑
cal visits in patients with severe persistent asthma. Allergy 2005;60: 302–308.
• Souhrnná analýza údajů z dřívějších studií s použitím protilátky proti IgE
omalizumabu ukazuje, že u pacientů s těžkým astmatem, charakterizo­
vaným perzistující obstrukcí dýchacích cest, potřebou užití vysokých dávek
inhalačních kortikosteroidů a častými exacerbacemi astmatu, je větší prav­
děpodobnost úspěšnosti této léčby.
52. Kelly MM, Leigh R, Jayaram L, et al. Eosinophilic bronchitis in asthma:
a model for establishing dose‑response and relative potency of inhaled
corticosteroids. J Allergy Clin Immunol 2006;117:989–994.
• Studie doplňující základní literaturu na toto téma, která ukazuje, že roz‑
poznání eozinofilního fenotypu astmatu může mít význam pro předpověď
odpovědi na léčbu inhalačními kortikosteroidy.
53. Jatakanon A, Lim S, Barnes PJ. Changes in sputum eosinophils predict
loss of asthma control. Am J Respir Crit Care Med 2000;161:64–72.
54. Ten Brinke A, Zwinderman AH, Sterk PJ, et al. ‘Refractory’ eosinophilic air‑
way inflammation in severe asthma; effect of parenteral corticosteroids. Am
J Respir Crit Care Med 2004;170:601–605.
55. Smith AD, Cowan JO, Brassett KP, et al. Use of exhaled nitric oxide mea‑
surements to guide treatment in chronic asthma. N Engl J Med 2005;352:
2163–2173.
• • Randomizovaná studie porovnávající tradiční léčbu astmatu s léčebnou
strategií vedenou podle NO ve vydechovaném vzduchu. Na rozdíl od stu­
dií, ve kterých se léčba řídila podle indukovaného sputa, nedošlo při léčbě
vedené podle NO ke snížení počtu exacerbací astmatu, i když bylo možné
snížit konečnou dávku inhalačních kortikosteroidů bez zřetelného nega‑
tivního ovlivnění léčby astmatu.
56. Shaw DE, Berry MA, Thomas M, et al. Asthma exacerbations and exhaled nitric­ oxide: a randomised controlled trial [abstract]. Eur Respir J 2006;28: 572S.
57. A plea to abandon asthma as a disease concept [editorial]. Lancet 2006,
368:705.
• • Anonymní editorial, v němž se uvádí, že současné pojetí astmatu jako one­
mocnění je zastaralé a musí být nahrazeno přesnějším, které lépe odráží
přítomnost různých fenotypů onemocnění.
58. Haldar P, Green RH, Berry MA, et al. Heterogeneity in refractory asthma:
the use of cluster analysis to identify distinct cohorts [abstract]. Thorax
2005;60:ii33.
59. Rabe KF, Atienza T, Magyar P, et al. Effect of budesonide in combination
with formoterol for reliever therapy in asthma exacerbations: a randomised
controlled, double‑blind study. Lancet 2006;368:744–753.
• Dvojitě slepá studie s paralelními skupinami, podle které může léčba kombi­
na­cí budesonidu s formoterolem podle potřeby v porovnání s léčbou terbu­
ta­linem podle potřeby omezit výskyt těžkých exacerbací astmatu u pa­cien­
tů­ již léčených kombinací budesonidu s formoterolem.
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu jako ukazatele
stupně závažnosti zánětu dýchacích cest v klinické praxi
Frederick E. Hargreave
Význam přehledu
Bronchitida, tedy zánět průdušek, je významnou složkou
onemocnění dýchacích cest. Přesto odborníci
na respirační onemocnění a alergologové, kteří
zdůrazňují význam hodnocení funkce dýchacích cest,
zavádějí do klinické praxe hodnocení zánětu dýchacích
cest pouze pozvolna. Z dostupných způsobů hodnocení
je z klinického hlediska nejcennější kvantitativní
stanovení počtu buněk ve sputu. Tento článek přináší
další informace na dané téma, které byly získány
ze studií publikovaných v letech 2005 a 2006.
Aktuální výsledky
Onemocnění dýchacích cest se u pacientů projevují
různě, a to ve smyslu jak samotného onemocnění,
tak i typu zánětu dýchacích cest. Kvantitativní stanovení
počtu buněk ve sputu (stanovení celkového
i diferenciálního počtu) prokázalo u nemocných
s astmatem a s chronickou obstrukční plicní nemocí
časté, snad infekční exacerbace jiných než eozinofilních
buněk, zejména neutrofilů, které nemusí odpovídat
na léčbu kortikosteroidy. Naopak stanovení počtu
eozinofilů ve sputu může posloužit jako vodítko při
stanovování minimální dávky kortikosteroidu, která je
nezbytná ke kompenzaci eozinofilní bronchitidy
a ke snížení počtu eozinofilních exacerbací.
Souhrn
Je třeba, aby se kvantitativní stanovení počtu buněk
ve sputu stalo dostupnou metodou – zpočátku v centrech
terciární péče – pro diagnostiku bronchitické složky
onemocnění dýchacích cest a k optimalizaci léčby.
Budoucí výzkum musí zjistit, jak se kvantitativní stanovení
počtů buněk ve sputu vzájemně doplňuje s nepřímými
měřítky stupně závažnosti zánětu dýchacích cest,
konkrétně s množstvím vydechovaného oxidu dusnatého
a s hyperreaktivitou dýchacích cest na podněty působící
nepřímo uvolňováním mediátorů.
Klíčová slova
astma, chronická obstrukční plicní nemoc, chronický
kašel, počet buněk ve sputu, sputum
Quantitative sputum cell counts as a marker of airway inflammation in clinical practice Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:102–106 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc.
McMaster University, St Joseph’s HealthCare, Hamilton, Ontario, Canada
Adresa pro korespondenci: Frederick E. Hargreave, MD, McMaster University,
St Joseph’s HealthCare, Room T2129, 2nd Level Tower, 50 Charlton Avenue
East, Hamilton, Ontario L8N 4A6, Canada
Zkratky
FEV1
CHOPN
IKS
objem vydechnutý maximálním úsilím (forced expired volume) za jednu sekundu
chronická obstrukční plicní nemoc
inhalační kortikosteroidy
Úvod
Významnou složkou všech onemocnění dýchacích cest
v pli­cích, jakými jsou astma, chronická obstrukční plicní
ne­moc (CHOPN), emfyzém, bronchitida a bronchiektázie­
(i cys­tická fibróza jako příčina bronchiektázie), je zánět dý­
cha­cích cest [1]. K rozvoji zánětu dochází z různých příčin;
ná­sledkem je široká škála typů zánětu, odpovídají­cích na
různé způsoby léčby. Nepřímé vyšetření zánětu dýchacích
cest na základě příznaků a spirometrie je pro­ble­matické
a často nepřesné, přestože je provedeno od­bor­níky. Sta­no­
ve­ní stupně závažnosti zánětu je tedy pří­nos­né, zejména
v od­borné praxi, kam často přicházejí pa­cienti se závažnější­
mi, komplikovanými a obtížněji lé­či­telnými formami one­
moc­nění. Do klinické praxe již pronikly metody pro stano­
ve­ní stupně závažnosti zánětu dýchacích cest, jako je zjišťo­
vá­ní množství vydechovaného­ oxidu dusnatého [2••] a kvan­
titativní stanovení počtu buněk­ ve sputu [3••,4,5], i když
zatím pouze v ojedinělých­ případech. Druhá z obou zmíně­
ných metod poskytuje nejucelenější informace a je z klinic­
ké­ho hlediska nesmír­ně cen­ná. Pro její využití v praxi ho­voří­
publikace z poslední doby a bude uvedena i v rámci aktua­­
lizovaných ver­zí Globální iniciativy pro léčbu astmatu (Glo­
bal Ini­tiative for Asthma) a Kanadských směrnic pro léčbu
astmatu (Canadian Asthma Treatment Guidelines). V tomto­
člán­ku­ shrnuji své názory na danou problematiku a výsled­
ky některých studií z let 2005 a 2006, které s ní souvisí.
Definice onemocnění dýchacích cest
Je třeba vycházet z toho, jak onemocnění dýchacích cest
definujeme. Označení, která pro onemocnění dýchacích
cest používáme, vypovídají o složkách těchto nemocí, jež
jsou pro jejich definice určující [1] (obr. 1). Například
­astma­ a CHOPN jsou primárně definovány funkčními ab­
nor­­mi­tami – astma jako „onemocnění charakterizované
znač­nou­­ proměnlivostí průtokové rezistence v dýchacích
ces­tách­ uvnitř plic během krátkých časových úseků“ [1]
a CHOPN jako „stav nemoci charakterizovaný obstrukcí
dýchacích cest, jež není plně reverzibilní“ [6]. Emfyzém
a bronchi­ektázie jsou definovány strukturálními abnormita­
mi. Bron­chitida je charakterizována jako zánět dýcha­cích
cest klinicky rozpoznatelný kvantitativním stanove­ním­
poč­tu buněk ve sputu. Onemocnění postihující konkrétního­
jedince vždy závisí na hostiteli i na faktorech prostředí.
U pacientů s astmatem nebo jinými onemocněními
roz­lišujeme různé fenotypy (definované jako soubory
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu – Hargreave
Obrázek 1 Jednotlivé složky onemocnění dýchacích cest a jejich
vzájemné vztahy
Příznaky
Zánět
(bronchitida)
Léčba kortikosteroidy vedená
podle zastoupení eozinofilů ve sputu
Chronické
omezení
funkce
dýchacích
cest
(CHOPN)
Hyperreaktivita
dýchacích cest
Různá onemocnění dýchacích cest tak, jak jsou primárně definována, tvoří
pouze jednotlivé složky obecného modelu onemocnění dýchacích cest.
CHOPN – chronická obstrukční plicní nemoc
cha­rakteristik, které lze pozorovat u daného jedince či
skupiny) [7]. Pokud si tuto skutečnost neuvědomíme, má
například označení nemoci, kterou nazýváme astmatem,
pro různé jedince různý význam a mohlo by být dokonce
mylně považováno za přežité [8,9••].
Heterogenita zánětu dýchacích cest
Nejspolehlivějším a nespecifičtějším způsobem hodnocení­
stupně závažnosti zánětu dýchacích cest je kvantitativní
stanovení počtu buněk ve spontánně vytvořeném nebo
indukovaném sputu. Na základě tohoto vyšetření lze roz‑
lišovat mezi eozinofilním, neutrofilním, smíšeným eozino­
filně‑neutrofilním a paucigranulocytárním typem bronchi­
tidy [10••]. Příčiny eozinofilních a non‑eozinofilních typů
bronchitidy jsou dobře známy. Eozinofilní bronchitidu lze
nejlépe diagnostikovat podle procentuálního zastoupení
eozinofilů ve sputu (protože celkový počet buněk ve sputu
většinou zůstává ve fyziologickém rozmezí). Na­opak­ in‑
fekční, zpravidla neutrofilní bronchitida je spojena s ná‑
růstem jak celkového počtu buněk, tak podílu neutrofilů.
Závažnost neutrofilie bývá v těchto případech jiného rázu
než obyčejná neutrofilie vznikající při kouření cigaret nebo
při dýchání znečištěného vzduchu, u níž se setkáváme­ pou­
ze s vyšším procentuálním zastoupením neutrofilů, aniž by
celkový počet buněk překračoval fyzio­logické hra­nice.
U osob, které zanechaly kouření, dochází po šesti týdnech
k poklesu procentuálního zastoupení neutrofilů a ke zvět‑
šení objemu vydechnutého maximálním úsilím za jednu
Obrázek 2 Analýza eozinofilních a non-eozi­nofilních exacerbací (upraveno po­
­­
dle autorů Jayaram a spol. [15••])
Průměrný počet
exacerbací
KS – klinická strategie, spočívající ve vedení
léčby podle příznaků a spirometrie; RR – rela‑
tivní riziko; SS – strategie spočívající ve vedení
léčby inhalačními kortikosteroidy podle zastou‑
pení eozinofilů ve sputu. Z výsledků vyplývá, že
sledování eozinofilie sputa vedlo ke snížení
­
počtu eozinofilních (nikoli však non‑eozinofil‑
ních) exacerbací.
1,5 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
Existují přesvědčivé důkazy o tom, že eozinofilie sputa
(> 3 %) předpovídá klinické zlepšení při léčbě kortiko­
steroidy, a to nejen u astmatu, ale rovněž u CHOPN
a chronického kašle [3••,5]. Dále bylo prokázáno, že eozi­
nofilie sputa po snížení dávky prednisonu nebo inhalační‑
ho kortikosteroidu (IKS) zpravidla předchází zhoršení
příznaků, zhoršení funkce dýchacích cest a rozvoji eozino­
filie v periferní krvi. O platnosti uvedených tvrzení svědčí
údaje ze tří nově zveřejněných studií. Bacci a spol. [12]
vyšetřovali dospělé pacienty, kteří předtím po dobu tří
měsíců nedostávali žádné IKS; vyšetření bylo provedeno
před léčbou beclometasonem v dávce 500 µg dvakrát
denně a dále dva a čtyři týdny po této léčbě. Eozinofilie
sputa byla spojena se zmírněním příznaků, vrcholové vý‑
dechové rychlosti a odpovídavostí dýchacích cest na po­
dá­vání metacholinu. Nízké zastoupení eozinofilů ve sputu­
bylo nejlepším předpovědním ukazatelem nedostatečného­
účinku kortikosteroidů. Ve studii zabývající se snižováním­
dávek IKS dospěli Belda a spol. [13] k závěru, že pokud
eozinofily tvoří méně než 2 % buněk ve sputu, je vhodné
dávky IKS nesnižovat. U dětí se stabilizovaným astma‑
tem Zacharasiewisz a spol. [14] snížili dávky IKS v inter‑
valu osmi týdnů na polovinu a zjistili účinnost tohoto po‑
stupu ve všech případech, kdy indukované sputum před
snížením dávky neobsahovalo žádné eozinofily. Uvedené
studie potvrzují vhodnost léčby kortikosteroidy vedené
podle kvantitativního stanovení počtu buněk ve sputu.
Ve studii, během níž bylo 117 dospělých astmatiků sle‑
dováno déle než dva roky, byl přínos léčby IKS vede­né­
podle kvantitativního stanovení počtu buněk ve sputu po‑
rovnáván s přínosem léčby vedené podle příznaků a spi‑
rometrie [15••]. Sledování zastoupení eozinofilů ve sputu
bylo přínosné u pacientů se středně těžkým až těžkým ast‑
matem ve smyslu snížení počtu eozinofilních exacerbací
(6 oproti 26) a omezení závažnosti všech exa­cer­bací, aniž
bylo třeba zvyšovat celkovou dávku IKS (obr. 2). Tento
postup neměl žádný vliv na počet běžněj­ších­ non‑eozino‑
1,5 Eozinofilní
RR = 0,28
p = 0,01
1,0 KS n = 26
0,5 SS n = 6
0,0
Průměrný počet
exacerbací
Proměnlivé
omezení
funkce
dýchacích
cest (astma)
sekundu (forced expired volume, FEV1) [11]. Pro léčbu
bronchitidy je nutno určit její typ a stupeň závažnosti.­
Non‑eozinofilní
RR = 1,07
p = 0,82
KS n = 37
1,0 0,5 SS n = 33
0,0
0
200
400
600
800
Čas od zavedení strategie (dny)
0
200
400
600
800
Čas od zavedení strategie (dny)
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu – Hargreave
Obrázek 3 Změny skóre dušnosti u chronických respiračních
one­moc­nění, objemu vydechnutého maximálním úsilím za jednu­
sekundu po podání bronchodilatancia (postbronchodilator for­
ced­­ expired volume in 1 s, post‑BD FEV1) a procentuálního za­
stou­­pení eozinofilů ve sputu po podávání placeba, budesonidu
a prednisonu nemocným se středně těžkou až těžkou chronic‑
kou obstrukční plicní nemocí
A
1,00 Skóre dušnosti
filních exacerbací (33 ve skupině se sledováním sputa, 37
v klinické skupině), u nichž se předpokládal převážně vi‑
rový původ. Dílčí analýza prokázala, že u nemocných,
u nichž se předpokládala nutnost léčbu doplnit dlouhodo‑
bě působícími beta‑mimetiky, se počet těchto non‑eozino‑
filních exacerbací ve skupině se sledováním sputa (kde
byla eozinofilie průběžně sledována) snížil – je tedy mož‑
né, že tento léčebný postup omezí vliv virových infekcí.
Na rozdíl od kvantitativního stanovení počtu buněk ve
sputu se při vedení léčby IKS podle vydechovaného
množství oxidu dusnatého nepodařilo snížit počet exacer­
bací a u jedné třetiny pacientů se dokonce ani nepodařilo
udržet eozinofilní bronchitidu pod kontrolou [16].
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu
u CHOPN
10
0,50 0,25 0,00
B
Placebo
Budesonid
Prednison
Placebo
Budesonid
Prednison
Post‑BD FEV1
(litry)
0,15 0,10 0,05 0,00 –0,05
C
Zastoupení eozinofilů
ve sputu (%)
Vědci zkoumající CHOPN považovali tuto nemoc za
odliš­nou od astmatu, což je podle primární definice sku‑
tečně pravda. Nicméně platí, že zatímco klasická bronchi­
tida provázející CHOPN u kuřáků je non‑eozinofilní po­
va­hy, byla nedávno přibližně u 40 % kuřáků se středně
těžkou až těžkou CHOPN pozorována eozinofilie sputa
[17,18••]. Dvě kontrolované studie prokázaly, že léčba
těchto pacientů prednisonem vede k ústupu eozinofilie
a zvyšuje kvalitu života i hodnotu FEV1. Brightling a spol.
[17] v placebem kontrolované studii se zkříženým uspořá­
dáním zkoumali u nemocných se středně těžkou až ­těž­‑
kou CHOPN přínos šestitýdenní léčby inhalačním mo­
me­­tasonem v dávce 400 µg denně. Nezaznamenali žád­né
zlepšení v procentuálním zastoupení eozinofilů ve sputu,
ačkoli od nejnižšího do nejvyššího tercilu výchozího počtu­
eozinofilů ve sputu docházelo k progresivnímu zvyšování­
hodnoty FEV1 a skóre kvality života. Na základě těchto
výsledků dospěli autoři studie k závěru, že CHOPN je
onemocnění charakterizované rezistencí vůči IKS a od‑
povídavostí na perorální podávání kortikosteroidů [19].
Leigh a spol. [18••] naopak v podobné kontrolované stu­
dii­ s použitím vyšší dávky IKS (800 µg Pulmicortu®
dvakrát­ denně), která je podle odhadu přibližně čtyřikrát
účinnější­ než zmíněná dávka mometasonu, prokázali
ústup eozino­filie sputa a klinické zlepšení, které během
dvoutýdenní léčby prednisonem v dávce 30 mg denně již
dále nepokra­čovalo (obr. 3). Středně těžká až těžká CHOPN
s eozi­no­filií sputa tedy může na léčbu inhalačními steroidy­
odpoví­dat, je však možné, že bude nutno zvýšit dávky.
Zmíněná studie rovněž upozornila na tři další závažné
otázky v sou­vislosti s CHOPN týkající se působení IKS,
eozinofilní bronchitidy a reverzibility FEV1 měřeného po
podání salbutamolu. Pokud nebyly sledované osoby roz‑
děleny na eozinofilní a non‑eozinofilní skupinu, nebylo­ po
léčbě inhalačními steroidy pozorováno žádné zlepšení.
To může být jedním z důvodů, proč předchozí velké
multicentrické­ studie zabývající se účinky IKS u CHOPN,
v nichž nebyl zohledňován typ zánětu dýchacích cest, ne­
prokázaly žádný přínos. Dále se zjistilo, že eozinofilní
0,75 10 5 0
Výchozí
hodnota
Placebo
Budesonid
Prednison Bílé sloupce označují osoby s nejméně 3% výchozím zastoupením eozinofilů
ve sputu a šedé sloupce pak osoby bez eozinofilie sputa. Chybové úsečky
u duš­­nosti a FEV1 představují střední chyby průměru (SEM), u zastoupení eozi­
no­filů pak interkvartilové rozmezí. Přerušovaná čára vyznačuje minimální
­klinicky významný rozdíl ve stupni závažnosti dušnosti a horní fyziologické hra‑
nici pro zastoupení eozinofilů. Budesonid a prednison u osob s výchozí eozinofi­
lií­ významně zmírňovaly dušnost (A) a FEV1 (B) a snižovaly zastoupení eozino‑
filů ve sputu (C) do fyziologického rozmezí. Převzato se svolením [18••].
bron­chitida nemusí mít nutně souvislost s primární defi‑
nicí astmatu (tj. s významnou reverzibilitou po podání
bronchodilatan­cia). A konečně nebyl zaznamenán vztah
mezi touto re­ver­zibilitou a odpovídavostí na léčbu steroi­dy.
Tato zjištění zpochybňují výchozí předpoklad některých
odborní­ků, podle něhož bylo zlepšení stavu zmíněných
pacientů podmíněno výhradně skutečností, že trpěli­ „astma­
tem“. Uvedená zjištění spíše hovoří ve prospěch před­stavy,
že jednotlivé složky onemocnění dýchacích cest mohou
být pod vlivem různých příčin a mechanismů oddělené.
Infekční exacerbace astmatu a CHOPN
Je stále zřejmější, že u nemocných s astmatem nebo
CHOPN jsou příčinou exacerbací časté virové a bakteriál­
ní infekční bronchitidy [20••]. Zpravidla bývají non‑eozino­
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu – Hargreave
filní, přičemž virové infekce obvykle provází lehká až
středně významná neutrofilie, bakteriální infekce pak ná‑
padněji vyjádřená neutrofilie. Pokud tedy nejsou exacer‑
bace spojeny s výskytem eozinofilní bronchitidy, neměly
by­ jako takové příznivě reagovat na léčbu kortikosteroidy­.
Ve studii zabývající se astmatem dospěli Jayaram a spol.
[15••] k závěru, že exacerbace jsou většinou non‑eozinofilní,­
jak vyplývá z absence nárůstu procentuálního zastoupení
eozinofilů ve sputu. U některých pacientů zařazených do
studie se vzhledem k průvodnímu vzestupu celkového
počtu leukocytů zvyšoval absolutní počet eozi­nofilů. Papi
a spol. [21••] zjistili, že virové i smíšené virové­ a bakteriální­
exacerbace vedou u CHOPN k vzestupu absolutního
počtu­ eozinofilů ve sputu; jejich procentuální­ zastoupení
autoři neuvedli. Klinický význam těchto roz­por­ných ná‑
lezů je třeba objasnit dalším výzkumem. Ten musí stano‑
vit jak celkový počet eozinofilů, tak jejich pro­cen­tuální
zastoupení (ve vztahu k fyziologickému roz­mezí)­ a také
posoudit případný přínos léčby kortiko­steroidy.
Metodika a proveditelnost
Popisu a hodnocení metod používaných k indukci a vyšet­
řování sputa již byly věnovány jiné práce (viz Brightling
[3]). Fyziologické hodnoty buněčného složení sputa od­
děleného z expektorátu byly opakovaně ověřeny: celkový­
po­čet buněk do 9,7 × 106/g, procentuální zastoupení eozi­
no­­­filů do 2 % a neutrofilů do 64,4 %. Vyšetření má optimál­
ně provádět zkušený laborant ve funkční plicní labo­ra­to­ři.
Indukci lze ukončit již po získání malého množství sputa
(o velikosti odpovídající přibližně polovině hrášku);­ celá
pro­cedura může trvat až 45 minut, nicméně má‑li pacient
zkušenosti s prováděním spirometrie a vytvoří‑li se sputum­
již krátce po zahájení indukčního procesu, bývá kratší.
Pokud sputum určené pro kvantitativní stanovení počtu­
buněk zpracovává a vyšetřuje laborant se specia­lizací na
hematologickou nebo cytologickou problema­tiku, není
procedura nijak složitá. Tento laborant musí pracovat na
pneumologickém či alergologickém oddělení;­ pracoviště
hematologie ani patologie by mu neposkytla vhodné záze­
mí. Výsledky lze získat za 1,5 hodiny, přičemž v této době
je již zahrnuta 1 hodina laborantovy práce. Hlavním problé­
mem je úhrada nákladů na vyšetření, jejichž hlavní část
tvoří plat laboranta. Toto vyšetření­ je hrazeno podle sazeb­
níku, popřípadě je nutná spoluúčast­ nemocnice nebo pod‑
pora jiné strany. Lze‑li tuto podmín­ku­ splnit, je vyšetření
samo o sobě z klinického hlediska proveditelné a účelné,
jak bylo prokázáno v Kanadě zajiš­těním jeho dostupnosti
v Quebec City, Montrealu, Hamil­tonu a Calgary.
Závěr
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu se za posledních­
15 let zdokonalilo, bylo vyhodnoceno a zavedeno­ do kli­nic­
ké praxe. Toto vyšetření představuje nejúplnější a nej­spe­cifič­
tější neinvazivní či relativně neinvazivní (v pří­padě indukce
sputa) způsob stanovení stupně závaž­nosti zánětu dýchacích
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
cest. Jeho použití úspěšně snižuje počet exacerba­cí onemoc‑
nění a náklady na zdravotní péči. Je načase zvýšit dostupnost
kvantitativního stanovení­ počtu buněk ve sputu v centrech
terciární péče, aby bylo podle něj možné vést léčbu různých
onemocnění dý­chacích cest, zejména jejich středně těžkých
až těžkých, komp­likovaných a obtížně léčitelných forem.
Poděkování
Děkuji Dianě Lawson za pomoc při přípravě rukopisu.
Odkazy a doporučená literatura
Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového
článku jsou označeny takto:
• = významné,
• • = mimořádně významné.
1. Hargreave FE, Parameswaran K. Asthma, COPD and bronchitis are just
components of airway disease. Eur Respir J 2006;2:264–267.
2. Taylor DR, Pijnenburg MW, Smith AD, Jongste JCD. Exhaled nitric oxide mea‑
surements: clinical application and interpretation. Thorax 2006;61: 817–827.
• • Znamenitý přehled.
3. Brightling CE. Clinical applications of induced sputum. Chest 2006;129:
1344–1348.
• • Nejnovější přehled, pronikající do podstaty problému.
4. O’Byrne PM, Parameswaran K. Pharmacological management of mild or
moderate persistent asthma. Lancet 2006;378:794–803.
5. Brightling CE. Chronic cough due to nonasthmatic eosinophilic bronchitis: ACCP
evidence‑base clinical practice guidelines. Chest 2006;129: 116S–121S.
6. Global Initiative for Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Global Strat‑
egy for the Diagnosis and Management and Prevention of COPD. Bethes‑
da: NHLBI/WHO, Workshop Report 2005.
7. Wenzel SE. Asthma: Defining of the persistent adult phenotypes. Lancet
2006;368:804–813.
8. A plea to abandon asthma as a disease concept. Lancet 2006;368:705.
9. Hargreave FE, Leigh R, Parameswaran K. Asthma as a disease concept.
Lancet 2006;368:1415–1416.
• • Článek, který by měl objasnit význam měření pro definice onemocnění
dýchacích cest.
10. Simpson JL, Scott R, Boyle MJ, Gibson PG. Inflammatory subtypes in
asthma: assessment and identification using induced sputum. Respirology
2006;11:54–61.
• • Tato práce se soustřeďuje na různorodou zánětlivou odpověď u stabili­
zovaného astmatu.
11. Choudhuri R, Livingston E, McMahon AD, et al. Effects of smoking cessa­
tion­ on lung function and airway inflammation in smokers with asthma. Am
J Respir Crit Care Med 2006;174:127–133.
12. Bacci E, Chinchetti S, Bartoli ML, et al. Low sputum eosinophils predict the
lack of response to beclamethasone in symptomatic asthmatic patients.
Chest 2006;129:165–172.
13. Belda J, Parameswaran K, Lemiere C, et al. Predictors of loss of asthma con‑
trol induced by corticosteroid withdrawal. Can Respir J 2006;13: 129–133.
14. Zacharasiewisz A, Wilson N, Lex C, et al. Clinical use of noninvasive mea­
su­rements of airway inflammation in steroid reduction in children. Am J
Respir Crit Care Med 2005;171:1077–1082.
15. Jayaram L, Pizzichini MM, Cook RJ, Boulet L‑P, et al. Determining asthma
treatment by monitoring sputum cell counts: effect on exacerbations. Eur
Resp J 2006;27:483–494.
• • Druhá kontrolovaná studie, prováděná po dobu dvou let, jež prokazuje pří­
nos sledování zastoupení různých buněk ve sputu pro vedení léčby mini­
mál­ními dávkami inhalačních kortikosteroidů. Dochází ke snížení počtu
eozinofilních exacerbací, aniž by bylo nutno zvyšovat dávky inhalačních
kortikosteroidů.
16. Smith AD, Cowan JO, Brassett KP, et al. Use of exhaled nitric oxide measu­re­
ments to guide treatment in chronic asthma. N Engl J Med 2005;352:2163–2173.
17. Brightling CE, Makenna S, Hargadon B, et al. Sputum eosinophilia and
short‑term response to inhaled mometasone in chronic obstructive pulmo‑
nary disease. Thorax 2005;60:193–198.
18. Leigh R, Pizzichini MMM, Morris MM, et al. Stable COPD: predicting bene­fit
from high‑dose inhaled corticosteroid treatment. Eur Respir J 2006;27:964–971.
• • První randomizovaná kontrolovaná studie, která potvrdila, že vysoké dávky
inhalačního kortikosteroidu u středně těžké až těžké chronické obstrukční
plicní nemoci potlačují eozinofilii sputa, zmírňují dušnost a zvyšují objem
vydechnutý maximálním úsilím za jednu sekundu.
19. Saha S, Sivar, Brightling CE, Pavord ID. COPD: an inhaled‑corticosteroid resis‑
tant, oral corticosteroid‑responsive condition. Eur Respir J 2006;27: 863–865.
20. Johnston SL. Impact of virus on airway diseases. Eur Respir J 2005;14: 57–61.
• • Přehled upozorňující na nejčastější zánětlivou příčinu exacerbací one­moc­
nění dýchacích cest.
21. Papi A, Bellettato CM, Braccioni F, et al. Infections and airway inflammation
in chronic obstructive pulmonary disease severe exacerbations. Am J Re­
spir Crit Care Med 2006;173:1114–1121.
• • První studie zabývající se virovými a bakteriálními infekcemi a zánětem
u těžkých exacerbací chronické obstrukční plicní nemoci.
11
Standardizace
Kvantitativní
stanovení
alergenových
počtůextraktů
buněk ve
pro
sputu
imunoterapii –
jako ukazatele
Becker,
stupně
Vogelzávažnosti
a Vieths zánětu dýchacích cest v klinické praxi – Hargreave
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii: jaký je aktuální stav?
Wolf‑Meinhard Beckera, Lothar Vogelb a Stefan Viethsb
Význam přehledu
Přehled shrnuje aktuální stav týkající se standardizace
alergenů i pokrok dosažený v této oblasti v poslední době
a přináší diskusi o jejím předpokládaném budoucím
vývoji.
Aktuální výsledky
Výzkum standardizace alergenů se v poslední době
soustředil zejména na sendvičové enzymatické
imunosorpční analýzy nebo kompetitivní testy
pro kvantifikaci jednotlivých alergenů v extraktech.
Pro kvantifikaci hlavních i vedlejších alergenů ze zdrojů,
jakými jsou pyly stromů i plevele z oblasti Středomoří,
travní pyly a potraviny, jako arašídy a jablka, byly vyvinuty
nové analytické metody. V několika případech bylo
dosaženo dobré korelace s alergenní aktivitou,
hodnocenou inhibičními testy. Kromě toho byla v jedné
studii zkoumána možnost použití analytických metod
založených na uvolňování buněčných mediátorů
při standardizaci alergenů.
Souhrn
S cílem získat více hlavních i vedlejších alergenů
z různých zdrojů bylo vyvinuto několik nových testů,
které by bylo možné použít v programech standardizace
alergenů, jako je například projekt CREATE. Očekává se,
že v blízké budoucnosti budou k dispozici analytické
metody pro stanovení většiny klinicky významných
hlavních vzdušných alergenů. Standardizované a ověřené
analytické metody založené na uvolňování buněčných
mediátorů mohou sloužit jako doplňkové nástroje pro
hodnocení biologické účinnosti referenčních alergenů
a pro zjišťování korelací mezi koncentracemi alergenů
a biologickou účinností.
Klíčová slova
alergenové extrakty, kontrola šarží, směrnice
pro alergenové přípravky, standardizace
Standardization of allergen extracts for immunotherapy: where do we stand? Curr Opin Allergy Clin Immunol 2006;6:470–475 © 2006 Lippincott Williams & Wilkins, Inc.
a
Research Center Borstel, Division of Molecular and Clinical Allergology,
Borstel, Germany, a b Paul‑Ehrlich‑Institut, Department of Allergology, Langen,
Germany
Adresa pro korespondenci: Stefan Vieths, PhD, Department of Allergology,
Paul‑Ehrlich‑Institut, Paul‑Ehrlich‑Strasse 51–59, D‑63225 Langen, Germany E‑mail: [email protected]
12
Zkratky
CREATE
ELISA
IHR
LTP
mAb
RAST
Vývoj certifikovaných referenčních materiálů
pro alergenové přípravky a ověřování metod jejich
kvantifikace (Development of Certified Reference
Materials for Allergenic Products and Validation
of Methods for their Quantification)
enzymatická imunosorpční analýza (enzyme‑linked immunosorbent assay)
interní reference (in‑house reference)
protein přenášející lipidy (lipid transfer protein)
monoklonální protilátka (monoclonal antibody)
radioalergosorpční test (radioallergosorbent test)
Úvod
Extrakty zdrojových materiálů pro alergeny jsou zákla‑
dem diagnostiky a specifické imunoterapie alergií I. typu
již od roku 1911, kdy jejich použití popsal Noon [1,2].
Tyto extrakty obsahují různé množství alergenních a ne‑
alergenních složek. Koncentrace alergenů je ovlivňována
biologickou proměnlivostí, vedoucí například k rozdílné
míře jejich zastoupení v různých zdrojových materiálech.
Rozmanitost alergenových přípravků dále vyplývá z od‑
lišných výrobních postupů používaných různými výrob‑
ci. Situaci také komplikuje genetická různorodost posti‑
žených jedinců, jejímž důsledkem jsou individuální roz‑
díly v reaktivitě imunitního systému na molekuly alerge‑
nů.­ Tato reaktivita definuje aktivní složky extraktu na
úrovni jednotlivých pacientů. Je známo, že u aler­gií­­ na
některé pyly a potraviny existují zeměpisné rozdíly v sen‑
zibilizačních profilech; například u pacientů ze se­ver­ní
a střední Evropy může alergickou reakci vyvolat extrakt
lískového oříšku bez detekovatelného obsahu Cor a 8
(proteinu přenášejícího lipidy – lipid transfer protein,
LTP), který by u nemocných z jižní Evropy, mnohem
častěji trpících těžkými alergickými reakcemi způsobova‑
nými právě složkou Cor a 8, žádnou reakci nevyvolal
[3–5]. Proto bylo ihned zřejmé, že alergenové extrakty je
třeba standardizovat, aby se zajistilo stálé složení a účin‑
nost vyráběných šarží. Vzhledem k výše uvedeným fak‑
torům však dosažení tohoto cíle může být nejtěžším úko‑
lem v oblasti biologických léčiv. V 80. letech 20. století
byla snaha vyvinout mezinárodní standardní extrakty
a vypracovat definici mezinárodních jednotek účinnosti;
tyto standardy však z různých důvodů nikdy nenašly
uplatnění v širším měřítku [6,7].
Velmi lákavou možností, jak překonat problémy s ma‑
teriály z přírodních zdrojů obsahujícími směsi antigenů,
je použití panelů purifikovaných přírodních či rekom­
binantních alergenních proteinů, které by se aplikovaly
v opti­­malizovaných koncentracích a představovaly by
ideálně standardizovaný materiál. Vzhledem k možnosti
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
realizace těchto představ byl koncem 80. let 20. století
zahájen intenzivní výzkum rekombinantních alergenů,
který probíhá rychlým tempem až do současnosti [8–11].
Nedávno byly dokončeny první klinické studie věnované­
specifické imunoterapii rekombinantními alergeny, napří­
klad hlavním alergenem březového pylu Bet v 1 a směsí
alergenů travních pylů produkovanou rekombinantní
bakterií Escherichia coli [12,13]. Žádný takový přípravek
však zatím nebyl registrován, aby bylo možno jej uvést
na trh, takže standardem v blízké budoucnosti zůstane
specifická imunoterapie přírodními alergenovými extrak­
ty. Vzhledem k nákladům spojeným s registračním říze‑
ním umožňujícím uvedení jakéhokoli biotechnologického­
přípravku na trh je navíc pravděpodobné, že se na trhu
v podobě rekombinantních molekul objeví pouze nej‑
významnější hlavní alergeny. V tomto kontextu je cílem
našeho přehledu shrnout současný stav standardizace
alergenů i nejnovější úspěchy dosažené v této oblasti
a na­stínit další směr vývoje.
Současná regulační opatření týkající se
alergenů a jejich standardizace
V Evropské unii jsou alergeny definovány směrnicí
2001/83/EC „Kodexu pro humánní léčiva“ jako imuno‑
logická léčiva [14]. Tato směrnice se stala součástí ná­
rodních zákonů, například německého Zákona o léči‑
vech [15]. Všechny alergenové přípravky pro specifickou
imuno­terapii i pro diagnostiku in vivo jsou imunologic­
kými léčivy a jako takové podléhají před uvedením na
trh registračnímu řízení. Kromě těchto obecných před­
pisů existuje v Evropě pouze několik konkrétních předpisů­
pro alergenové přípravky. V roce 1996 byla vydána „Po­
známka pro orientaci v alergenových přípravcích“ (Note
for guidance on allergen products) Evropské lékové agen­
tury (European Medicines Evaluation Agency, EMEA)
[16], která obsahuje především doporučení ohledně kva‑
lity farmak, metod zkoušení a některé obecné­ poznámky
k pre­klinické bezpečnosti a ke klinické účinnosti. „Mono­
grafie o alergenových přípravcích“ (Monograph on aller­
gen products) Evropského lékopisu (European Pharma­co­
poeia) [17] navíc obsahuje konkrétní definice přípravků,
orientační informace o rozsahu zkoušení alergenových
přípravků na poměrně obecné úrovni a parametry, které
musí splňovat. Například přijatelné rozmezí celkové aler‑
genní aktivity a koncentrace jednotlivých alergenů činí
50–200 % deklarované hodnoty. Evropský lékopis zatím
konkrétně neuvádí laboratorní metody pro zkoušení pří‑
pravků.
Nedávno byl vydán koncepční návrh o revizi zmíněné
„Poznámky pro orientaci v alergenových přípravcích“
[18]; revidované směrnice mohou mít vliv na standar­
dizaci alergenů. Dále byly vydány směrnice Evropské
lékové agentury týkající se klinického hodnocení pří‑
pravků pro léčbu alergické rhinokonjunktivitidy, které se
specifickou imunoterapií alergenovými přípravky ne­za­
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
bý­vají [19]. Tento nedostatek byl zjištěn a bude napraven
dodatkem v podobě směrnice pro klinické hodnocení
alergenových přípravků [20]. V blízké budoucnosti lze
tedy očekávat podrobná doporučení pro provádění studií­
specifické imunoterapie. Jak „Poznámka pro orientaci
v alergenových přípravcích“, tak „Monografie o alergeno­
vých přípravcích“ vycházejí při určování aktivity alerge‑
nových přípravků z celkové alergenní aktivity a biologické­
účinnosti.
V USA se v současnosti vyrábějí dva druhy alergeno‑
vých extraktů – standardizované a nestandardizované.
Účinnost standardizovaných alergenových extraktů se
před jejich uvedením na trh porovnává s účinností ame‑
rických referenčních standardů. Udržování těchto re­
ferenčních standardů a jejich distribuce výrobcům je
v kom­petenci Centra pro hodnocení a výzkum biolo­
gických produktů (Center for Biologics Evaluation and
Research). V současné době je dostupných 19 standardi­
zo­vaných alergenových extraktů z těchto zdrojů: hmyzí
jedy zástupců řádu blanokřídlých (šest), prachoví roztoči
(dva), kočičí lupy (dva), pyl ambrózie (jeden) a travní
pyly (osm) [21].
Zatímco americký Úřad pro kontrolu potravin a léků
(Food and Drug Administration, FDA) vypracoval stan‑
dardy a vyvinul humánní zkušební séra, s jejichž pomocí
musí všichni výrobci prokazovat stálost složení mezi šar‑
žemi a dodržování standardů, je evropský systém založen
především na využívání interních referenčních (in‑house
reference, IHR) přípravků [16]. Standardy FDA i pří‑
pravky IHR jsou podrobně charakterizovány pomocí
nejmodernějších metodologických postupů, jež zpravidla
zahrnují biologickou (tj. in vivo) standardizaci aktivity
refe­renčního extraktu. Tak došlo k situaci, že zatímco
v USA jsou všechny schválené extrakty daného alergenu
upravovány porovnáním s aktivitou jediného referenční‑
ho vzorku, v Evropě se používá celá řada referenčních
vzorků. Důsledkem toho jsou významné rozdíly v celkové­
alergenní aktivitě přípravků různých evropských výrob‑
ců.­ Situaci v Evropě dále komplikuje to, že různí výrobci
používají k hodnocení alergenní aktivity svých přípravků
různé systémy. Proto se používá řada různých jednotek
a přípravky různých výrobců nelze vzájemně snadno za‑
měnit.
Biologické metody standardizace alergenů
(standardizace in vivo)
V USA [22] a ve Skandinávii [23] byly vyvinuty dva růz­
né­ systémy biologické standardizace. Přestože jsou oba
založeny na kvantitativním hodnocení kožních testů, jsou
mezi nimi značné rozdíly. Metoda používaná v USA spo‑
čívá v provádění intradermálních testů u 15 vysoce senzi­
bilizovaných jedinců, a to s alergenovým extraktem po­
stupně třikrát ředěným. Měří se nejdelší erytém a kol­mé­
průměry procházející středem, jejich hodnoty se seč­tou
a výsledkem je „součet erytémů“ (v mm). Jeho hodnoty
13
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
Tabulka 1 Jednotky používané u alergenových přípravků/extraktů
Jednotka
Význam
a) Historické jednotky
Noonova jednotka
Jednotka proteinového dusíku (protein nitrogen unit)
Množství proteinu rozpustného ve vodě, které lze získat z 1 µg pylu.
Platí tedy, že 1 g pylu obsahuje­ 1 000 000 Noonových jednotek.
1 PNU odpovídá 0,01 µg dusíku vystižitelného kyselinou fosfowolframovou,
tedy přibližně 0,06 µg proteinu.
b) Jednotky založené na
Histaminový ekvivalent ve
biologicky standardizovaných zkouškách vpichem
referenčních vzorcích
(„prick“ testech)
10 HEP odpovídá koncentraci alergenu, která při zkoušce vpichem
(„prick“ testu) vyvolá induraci stejné velikosti jako kontrolní koncentrace
histamindihydrochloridu (10 mg/ml).
Biologická jednotka
10 000 BU/ml odpovídá 10 HEP.
Bioekvivalentní alergenová jednotka Vychází z metody ID50EAL.
BAU (bioequivalent allergen unit) – bioekvivalentní alergenová jednotka; BU (biological unit) – biologická jednotka; HEP (histamine equivalent prick test) – histaminový­ ekvivalent ve zkouškách vpichem („prick“ testech); ID50EAL – hodnotu BAU určuje intradermální ředění potřebné k dosažení součtu erytémů v hodnotě 50 mm; PNU (protein nitrogen unit) – jednotka proteinového dusíku
pro různé stupně ředění se zobrazí v grafické podobě
a vy­počte se ředění, při kterém by součet erytémů ­dosaho­‑
val hodnoty 50 mm (D50). Dohodou bylo stano­veno,­ že
hodnota D50 ve výši 14 odpovídá 100 000 bioekvivalent­
ních alergenových jednotek (bioequivalent aller­gen units,
BAU) na 1 ml; alergenní účinnost nezná­mé­­ho vzor­ku lze
vypočítat pomocí vzorce BAU/ml = 100 000 × 3(D50 – 14).
Tabulka 2 Základy standardizace používané jednotlivými evrop‑
skými výrobci alergenůa (výrobci jsou uváděni anonymně)
Výrobce
Základ standardizace
A
B
C
D
E
F
In vivo
In vivo
In vivo
In vivo
In vitro
In vivo
HEP
HEP
HEP
BAU
Reaktivita IgE
HEP
BAU (bioequivalent allergen unit) – bioekvivalentní alergenová jednotka; HEP
(histamine equivalent prick test) – histaminový ekvivalent ve zkouškách vpi‑
chem („prick“ testech)
a
Jednotky jsou pokaždé uváděny jinak [např. SQ (standardized quality) – stan‑
dardizovaná kvalita; SU (standardized units) – standardizované jednotky;
IR (index of reactivity) – index reaktivity].
Tabulka 3 Biochemické a imunochemické metody používané pro
standardizaci alergenů
a)Biochemické proteinové
b) Imunologické testovací
metody metody
Elektroforetické metody:
Imunoelektroforéza
SDS–PAGE, IEF, kapilární metoda (CIE, CRIE, RIE)
Cirkulárně‑dichroická spektrální
Analýza „Western blot“
analýza
Analytická vylučovací chromatografie Dvourozměrná elektroforéza/
na principu HPLC /„imunoblot“
Hmotnostní spektrometrická analýza Test inhibice vazby IgE
(v kombinaci s dalšími metodami) (CAP, RAST, EAST)
Rentgenová analýza s malým Reaktivita IgE v analýze
úhlem rozptylu „dot‑blot“
Analýza složení aminokyselin
Analýzy založené na uvolňování­ mediátorů z bazofilů
CIE (crossed immunoelectrophoresis) – zkřížená imunoelektroforéza; CRIE (cros‑
sed rocket immunoelectrophoresis) – zkřížená raketová imunoelektroforéza­;
EAST (enzyme allergosorbent test) – enzymatický alergosorpční test; HPLC
(high‑pressure liquid chromatography) – vysokotlaká kapalinová chromatografie­;
IEF (isoelectric focusing) – izoelektrická fokusace; RAST (radioallergosorbent
test) – radioalergosorpční test; RIE (rocket immunoelectrophoresis) – raketová
imunoelektroforéza; SDS–PAGE (sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electro‑
phoresis) – polyakrylamidová gelová elektroforéza s dodecylsulfátem sodným
14
Naproti tomu skandinávská metoda používá zkoušky
vpichem („prick“ testy) u vysoce a střed­ně­ senzibilizova‑
ných jedinců (n = 20), rozsah indurace je vztahován
k účinku referenční dávky histaminu v koncentraci
10 mg/ml a alergenovému extraktu, který vyvolá­ indura‑
ci téhož rozsahu, je připsána aktivita v hodnotě 10 000
biologických jednotek (biological units, BU). Po­mocí
těchto dvou metod stanovení biologické aktivity alerge‑
nových extraktů byly pro tento účel vyvinuty různé sys‑
témy (tab. 1). V Evropě používá většina výrobců skandi‑
návský systém biologické standardizace, používá se však
i americká metoda (tab. 2).
Imunologické a biochemické metody
standardizace alergenů (standardizace in vitro)
Existuje pestrá škála biochemických a imunochemických­
metod, jichž lze použít ke kontrole stálosti složení a ak­ti­­­
vity alergenových přípravků. Přehled nejčastěji použí­va­
ných­ postupů je uveden v tab. 3. V souladu se směrnicemi­
pro registraci [16,17] se pro měření celkové alergenní
akti­­vity nejčastěji používá kompetitivní test inhibice vaz­
by­ IgE [např. inhibiční radioalergosorpční test (radio­aller­
go­­sor­bent test, RAST) nebo inhibiční enzymatický alergo­
sorpční test]. Tato hodnocená vlastnost ale neodráží ani
schopnost vyvolávat příznaky alergie (tj. degranulaci žír­
ných­ buněk a bazofilů), ani terapeutický potenciál pří‑
pravku (tj. imunogenitu/imunomodulaci). Předpokládá
se však, že inhibice vazby IgE zohledňuje všechny specifi­
city IgE přítomné u alergických jedinců, a proto nej­věr­
něji odráží výsledky získané biologickou standardizací.
Evropští výrobci tedy zpravidla vyvíjejí biologicky stan‑
dardizované přípravky IHR pro nejvýznamnější léčebné
alergenové extrakty, avšak ve většině případů upravují
aktivitu nových šarží přípravků IHR s tímž alergenovým
extraktem pomocí inhibičních testů.
V této souvislosti stojí za zmínku, že analýzy zaměřené
na efektorové buňky, například test uvolňování histaminu­
z bazofilů [24,25], využívají téhož mechanismu jako kožní­
testy, a odrážely by tedy biologickou aktivitu alergenů
přesněji. Takové testy jsou ovšem technicky náročné
a mnohem hůře proveditelné, přičemž systémy biologic­
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
a)
kých­ testů obecně vykazují nižší přesnost než testy zalo‑
žené na vazbě protilátek. Další možnost, jak zlepšit stan‑
dardizaci alergenových přípravků, je založena na měření
koncentrace jednotlivých hlavních alergenů [26], u níž se
předpokládá korelace s biologickou účinností alergeno‑
vých extraktů [27]. Tento přístup byl základem výzkum‑
ného projektu CREATE, financovaného Evropskou unií,
který se prováděl v letech 2001–2005.
Projekt CREATE
Projekt Vývoj certifikovaných referenčních materiálů
pro alergenové přípravky a ověřování metod jejich kvan‑
tifikace (Development of Certified Reference Materials
for Allergenic Products and Validation of Methods for
their Quantification, CREATE) byl financován Evropskou
komisí jako součást Pátého rámcového programu (Fifth
Framework Programme) v oblasti standardizace aler­genů
[28]. Projektu se účastnily výzkumné laboratoře (n = 9),
výrobci alergenových přípravků (n = 6), kliničtí výzkum‑
níci (n = 11) a biotechnologické společnosti (n = 2) z de­
víti­ členských států Evropské unie. Byly vytyčeny tyto
dva hlavní cíle: a) vývoj certifikovaných referenčních
materiálů z purifikovaných přírodních či rekombinant‑
ních alergenů a b) ověření sendvičových enzymatických
imunosorpčních analytických metod (enzyme‑linked
­immunosorbent assay, ELISA) pro stanovení aktivity
hlavních alergenů.
Hodnotilo se osm hlavních alergenů, a to přírodních
i rekombinantních, nejvýznamnějších zdrojů vyvoláva­
jících respirační alergie: Bet v 1 (březový pyl), Phl p 1
a Phl p 5 (pyl bojínku lučního), Ole e 1 (olivový pyl)
a Der p 1, Der p 2, Der f 1 a Der f 2 (prachoví roztoči).
Jelikož přírodní alergeny jsou tvořeny řadou izoforem
a jsou měřítkem biologické funkce, bylo třeba především
odpovědět na otázku, zda rekombinantní molekuly reak‑
tivitou odpovídají svým přírodním protějškům obsaženým­
v extrak­tech a zda splňují kritéria správného prostoro­­vé­
ho uspořádání a podobné imunoreaktivity. K ově­řování
výše uvedeného problému byly použity testy RAST a in­
hi­biční RAST. Reaktivita IgE nemocných vůči alerge‑
nům byla hodnocena analýzou „dot‑blot“ a biologická
aktivita pak pomocí testu uvolňování histaminu z bazofilů
[29]. Navíc byla provedena i rozsáhlá fyzikálně‑chemic­ká­
analýza, zahrnující cirkulárně‑dichroickou spektroskopii,
hmotnostní spektrometrickou analýzu, kapilární elektro‑
forézu, analytickou vylučovací chromatografii na principu­
vysokotlaké kapalinové chromatografie, rent­genovou ana­
lýzu s malým úhlem rozptylu a analýzu složení aminoky‑
selin kombinovanou s kvantifikací proteinů [30]. Pomocí
těchto velmi přesných metod bylo možno mezi rekombi‑
nantními a přírodními alergenovými přípravky nalézt
jisté­ drobné rozdíly. Experimenty s příprav­ky a ověřo­vá­
ní stability se prováděly v britském Státním institutu pro
biologické standardy a kontrolu (National Institute for Bio­
logical Standards and Control, Londýn, Velká Británie).
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
b)
Nakonec byly pro každý z uvedených osmi alergenů po‑
suzovány výsledky dvou až čtyř metod ELISA.
Během projektu bylo stanoveno několik kritérií pro
výběr kandidátů na certifikované referenční materiály.
Za prvé, certifikované referenční materiály musí být re‑
kombinantní, neboť přírodní materiály jsou tvořeny izo‑
alergeny či izoformami a jejich složení je přirozeně pro‑
měnlivé. Naproti tomu obsah proteinů v rekombinant‑
ních alergenových přípravcích lze přesně upravit bez
ohledu na roční období. Za druhé, protilátky použité
u metod ELISA by měly být pokud možno monoklonální­
(produkované hybridomy), čímž lze – na rozdíl od poly‑
klonálních antisér (získávaných například od králíků) –
zajistit neomezený přísun imunoreaktantů stálé kvality.
Přesto bylo jako další významné kritérium uvedeno širo­
ké­ rozpoznávání různých izoforem. Tato potřeba se stala
zřejmou během výzkumu alergenu travního pylu Phl p 5,
který se skládá ze dvou hlavních izoforem – Phl p 5a
a Phl p 5b. Dvě z metod ELISA pro hodnocení alergenu
Phl p 5 se projevily jako nevhodné, protože nerozpozná‑
valy izoformu Phl p 5b [31]. V případě alergenů travního
pylu tedy musí protilátky vykazovat specificitu vůči sku‑
pině alergenů podčeledi lipnicovité (Pooideae). Prozatím
byly v rámci projektu CREATE zjištěny dvě velmi slibné
metody ELISA pro rBet v 1 a pro rPhl p 5a. Tyto purifi‑
kované rekombinantní alergeny jsou v současnosti první‑
mi kandidáty na biologické referenční přípravky a budou
posuzovány v další studii hodnotící jednotlivé metody
ELISA. V budoucnu se stejný postup použije u dalších
alergenů a metod ELISA z projektu CREATE.
Nové poznatky v oblasti
standardizace alergenů
V posledních třech letech zavedlo kvantitativní analytické­
metody pro stanovení významných alergenů z různých
zdrojů alergie i několik skupin v oblasti výzkumu mimo
projekt CREATE (tab. 4) [32••,33••,34–36,37••,38,39•,40,
41•]. Ve většině případů se jednalo o sendvičové metody
ELISA, v nichž vazbu zajišťovala monoklonální protilátka­
(monoclonal antibody, mAb) a stopovačem bylo mono­
spe­cifické králičí antisérum. Probíhá i standardizace men­
ších alergenních zdrojů v porovnání s obsahem hlavního
alergenu nebo potravinových alergenů 1. třídy, jako jsou
Ara h 1, Ara h 2 a Mal d 3. Jak ale prokázal projekt
CREATE, představuje zavedení kvantitativních analýz
pouze první krok k získání referenčních materiálů s repro­
dukovatelnými fyzikálně‑chemickými vlastnostmi.
Duffort a spol. [32••] hodnotili variabilitu poměru
Ole e 1/Ole e 9 v různých šaržích extraktu olivového
pylu a zjistili, že se tento poměr mění v rozmezí od 0,6 do
390,4 (tedy 650násobně), zatímco rozmezí biologické
akti­vity mezi oběma krajními hodnotami bylo 10násob‑
né. Nejprve byl vytvořen referenční rekombinantní aler‑
gen Ole e 9 se správným prostorovým uspořádáním, a to
pomocí oddělené exprese domén N‑konce a C‑konce
15
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
Tabulka 4 Nové analytické metody pro kvantifikaci hlavních alergenů
Zdroj alergenů
Alergen
Analytická metoda
Pracovní rozmezí Odkaz
Pyly stromů
Olea europaea
Platanus acerifolia
Cupressus arizonica
Cupressus sempervirens
Ole e 9
Pla a 1
Cup a 1
Cup s 1
Sendvičová ELISA založená na mAb
Sendvičová ELISA založená na mAb
Sendvičová ELISA založená na mAb
Sendvičová ELISA založená na mAb
20–200 ng/ml
3–25 ng/ml
62,5–1 000 ng/ml
31,25–250 ng/ml
[32••]
[33••]
[34]
[35]
Travní pyl
Cynodon dactylon
Cyn d 1
Sendvičová ELISA založená na mAb
1,1–9,2 ng/ml
[36]
Pyly bylin
Parietaria judaica
Artemisia vulgaris
Par j 1, Par j 2
Art v 1
Sendvičová ELISA založená na mAb
Sendvičová ELISA založená na mAb
200–1 000 pg/ml
0,2–10 ng/ml
[37••]
[38]
0,1–10 µg/ml
[39•]
12 a 0,5 ng/ml
2–750 ng/ml
20–150 ng/ml
5–20 ng/ml
[40]
[41•]
Potravinové alergeny Arachis hypogaea
Ara h 1
Kompetitivní analýza s bočním proudem
(competitive lateral flow assay)
Arachis hypogaea
Ara h 1, Ara h 2 Kompetitivní inhibiční ELISA
Malus domesticus
Mal d 3 (LTP)
Kompetitivní RIA Sendvičová ELISA založená na mAb
Sendvičová analýza se zkříženou reaktivitou
(cross‑reactive sandwich ELISA)
ELISA (enzyme‑linked immunosorbent assay) – enzymatická imunosorpční analýza; LTP (lipid transfer protein) – protein přenášející lipidy; mAb (monoclonal anti­
body)­ – monoklonální protilátka; RIA (radioimmunoassay) – radioimunoanalýza
v buň­kách kvasinek Pichia pastoris. Byly vybrány mono‑
klonální protilátky se specificitou jak proti N‑konci, tak
i proti C‑konci Ole e 9, přičemž bylo nutno vyloučit re‑
aktivitu vůči Ole e10, jehož sekvence je z 53 % shodná se
sekvencí Ole e 9. Ze 40 monoklonálních protilátek jich
24 vykazovalo reaktivitu vůči C‑konci, šest vůči N‑konci
a osm jich s Ole e 9 nereagovalo vůbec. Vlastnosti, které
musí podle definice vykazovat specifická protilátka proti
Ole e 9, byly zjištěny pouze u jedné mAb. Tento nález
zdůrazňuje nezbytnost standardizace. Protože většina aler­
genů je tvořena izoalergeny, je pro kvantitativní ­ana­lýzy
nutno mít k dispozici protilátky se specificitou vůči společ­
nému epitopu. Arilla a spol. vyvinuli sendvičovou meto­
du­ ELISA pro kvantifikaci Pla a 1 v rozmezí 3–25 ng/ml
[33••] vyčištěním přírodního proteinu získaného z extrak­
tu a proti této molekule vytvořili monoklonální a poly‑
klonální protilátky. Tito autoři rovněž vyvinuli sendvičové­
metody ELISA pro kvantifikaci Cup a 1 [34], Cup s 1 [35]
a Par j 1/2 [37••]. Pracovní rozmezí těchto vysoce reprodu­
kovatelných analýz, vyjádřené v ng, bylo nízké (u Pla a 1
a Par j 1/2) až středně vysoké (u Cup a 1 a Cup s 1); byla
popsána dobrá korelace s IgE‑reaktivitou relevantních
pylových extraktů. Jiná studie [36] se soustředila na aler‑
gen 1. třídy pylu troskutu prstnatého neboli bermudské
trávy, přičemž monoklonální protilátky specifické vůči
Cyn d 1 byly izolovány z buněk sleziny myší BALB/c
očkovaných extraktem výše zmíněného pylu. Sendvič
byl vytvořen kombinací jedné mAb a králičího antiséra
anti‑Cyn d 1 a jako referenční složka byl použit přírodní
alergen Cyn d 1. Pracovní rozmezí bylo poměrně úzké
(1,1–9,2 ng/ml) a obsah hlavního alergenu i měření aler‑
genní aktivity byly porovnávány s 16 různými extrakty.
Podobné metody ELISA byly popsány pro hlavní aler‑
gen pelyňku černobýlu Art v 1 [38], pro dva alergeny
arašídů Ara h 1 a Ara h 2 [40] a pro jablečný protein pře‑
nášející lipidy Mal d 3 [41]. V případě alergenu Art v 1
byla prokázána dobrá korelace mezi obsahem alergenu
16
v extraktech a alergenní aktivitou ve zkoušce vpichem
(„prick“ testu)/ml histaminové ekvivalence, měřené inhi‑
bičním RAST. Příklad alergenu 5. skupiny Dactylis glomerata [42•] obrátil pozornost k vlivu štěpených produktů,
jejich dimerů a dimerických alergenů na účinnost proto‑
kolů pro standardizaci alergenů.
Pro měření biologické účinnosti alergenů a alergeno‑
vých extraktů byly vyvinuty buněčné testy napodobující
efektorové mechanismy alergií I. typu, a to pomocí upra‑
vených a znovu senzibilizovaných bazofilů [24,25], bu‑
něčné linie bazofilní leukémie potkanů (RBL‑2H3) nebo
buněk RBL po transfekci geny lidského IgE‑receptoru
s vysokou afinitou [25,43•]. Tyto buněčné linie bylo mož­
no­ pasivně senzibilizovat myším IgE (RBL‑2H3) nebo
lidským IgE (RBL po transfekci a upravené bazofily),
získa­ným v prvním případě od imunizovaných myší a ve
druhém ze séra alergických pacientů. Kaul a spol. [25] ve
své studii použili pro analýzu účinnosti extraktů z pylu
břízy a bojínku lučního, prachových roztočů, kočičích
lupů a arašídů různé typy testů založených na uvolňování
mediátorů; takto získané výsledky porovnávali s výsled‑
ky získanými z ověřené analýzy inhibice IgE. Vzhledem
k tomu, že u biologických testů se zjistila dobrá korelace
s údaji z inhibičních analýz, velmi vysoká analytická sen‑
zitivita a poměrně vysoká přesnost (koeficient variace do
15 %), dospěli autoři k závěru, že testy založené na uvol‑
ňování mediátorů by mohly být vhodné pro stanovení
biologické aktivity alergenů a alergenových extraktů.
Pomocí testů založených na uvolňování mediátorů se
navíc­ podařilo prokázat kvalitativní rozdíly v biologické
aktivitě či ve složení alergenových přípravků, které ana‑
lýzami inhibice IgE nelze zjistit.
Závěr
Na rozdíl od období let 1980 až 1990 se hlavní pozornost
ve výzkumu standardizace alergenů v posledních něko­
lika­ letech přesunula od měření účinnosti k analýzám
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
umožňujícím kvantifikaci koncentrací hlavních alergenů
v extraktech. Na možnosti tohoto přístupu upozornil ze‑
jména projekt CREATE; přispěl však i k vymezení oblas­
tí­,­ v nichž je potřeba vyřešit zásadní problémy: Zajištění
strukturální integrity a stálosti referenčních přípravků vy‑
žaduje důkladnou fyzikálně‑chemickou charakterizaci,
což umožňuje pouze použití purifikovaných alergenů.
Významný vliv na kvantifikaci alergenů v extraktech má
nejspíše i rozpoznávání epitopů monoklonálními proti‑
látkami použitými v příslušných analýzách, přičemž je
nutno brát v úvahu možnost detekce různých izoforem.
Jelikož v blízké budoucnosti bude základem standardi­
zace alergenů i nadále hodnocení biologické účinnosti,
je třeba uskutečnit další studie, které by hodnotily kore­
laci mezi koncentrací jednotlivých alergenních molekul
a účin­­ností alergenových přípravků. Protože možnosti
provádění takových studií u lidí jsou omezené, mohou se
vhodnými nástroji k získání odpovědi na výše uvedené
otázky stát ověřené analýzy uvolňování mediátorů nebo
aktivace bazofilů.
Poděkování
Autoři děkují dr. Sibylle May a dr. Dirku Lüttkopfovi za pomoc
s přípravou rukopisu a za cenné připomínky.
Odkazy a doporučená literatura
Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového
článku jsou označeny takto:
• = významné,
• • = mimořádně významné.
1. Noon L. Prophylactic inoculation against hay fever. Lancet 1911;1:1572–1573.
2. Freeman J, Noon L. Further observation on the treatment of hay‑fever by
hypodermic inoculation of pollen vaccine. Lancet 1911;2:814–817.
3. Lüttkopf D, Müller U, Skov PS, et al. Comparison of four variants of a major
allergen in hazelnut (Corylus avellana) Cor a 1.04 with the major hazel pol‑
len allergen Cor a 1.01. Mol Immunol 2002;38:515–525.
4. Pastorello EA, Vieths S, Pravettoni V, et al. Identification of hazelnut major
allergens in sensitive patients with positive double‑blind, placebo‑con‑
trolled food challenge results. J Allergy Clin Immunol 2002;109:563–570.
5. Schocker F, Lüttkopf D, Scheurer S, et al. Recombinant lipid transfer pro‑
tein Cor a 8 from hazelnut: a new tool for in vitro diagnosis of potentially
severe hazelnut allergy. J Allergy Clin Immunol 2004;113:141–147.
6. Norman PS. WHO‑IUIS International Standards: advantages of these ex‑
tracts. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 1994;87:59–64.
7. Berrens L. The WHO–IUIS International Reference Preparations for Aller‑
gens: drawbacks. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 1994;87:65–74.
8. Niederberger V, Valenta R. Recombinant allergens for immunotherapy.
Where do we stand? Curr Opin Allergy Clin Immunol 2004;4:549–554.
9. Chapman MD, Smith AM, Vailes LD, Pomes A. Recombinant allergens for
immunotherapy. Allergy Asthma Proc 2002;23:5–8.
10. Ferreira F, Wallner M, Breiteneder H, et al. Genetic engineering of aller‑
gens: future therapeutic products. Int Arch Allergy Immunol 2002;128:
171–178.
11. Cromwell O, Suck R, Kahlert H, et al. Transition of recombinant allergens
from bench to clinical application. Methods 2004;32:300–312.
12. Niederberger V, Horak F, Vrtala S, et al. Vaccination with genetically engi‑
neered allergens prevents progression of allergic disease. Proc Natl Acad
Sci USA 2004;101:14677–14682.
13. Jutel M, Jäger L, Suck R, et al. Allergen‑specific immunotherapy with recom‑
binant grass pollen allergens. J Allergy Clin Immunol 2005;116: 608–613.
14. The European Parliament and Council. Directive 2001/83/EC on the
commu­nity code relating to medicinal products for human use. Official
Journal of the European Communities 2001;L331:67–128.
15. German Medicinal Products Act. Bundesgesetzblatt 2005;73:3395–3469.
16. European Medicines Evaluation Agency. Note for guidance on allergen
products. 1996, London, CPMP/BWP/243/96.
17. Monograph on allergen products. In: European Pharmacopoeia, 3rd ed.
Strasbourg: Council of Europe 1997. p. 1063.
18. European Medicines Evaluation Agency. Committee for Medicinal Pro­ducts
for Human Use (CHMP). Concept paper on the revision of the note for
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
guidan­ce on allergen products (CPMP/BWP/243/96). Production and qua­
lity­ issues 2005, London, CHMP/BWP/229472/05.
19. European Medicines Evaluation Agency. Committee for Medicinal Pro­ducts
for Human Use (CHMP). Guideline on the clinical development of medicinal­ products for the treatment of allergic rhino‑conjunctivitis 2002, London,
CPMP/EWP/2455/02.
20. European Medicines Evaluation Agency. Committee for Medicinal Pro­ducts
for Human Use (CHMP). Concept paper on the preparation of a guideline
on the clinical development of products for specific immunotherapy of aller­
gic diseases 2006, London, EMEA/CHMP/EWP/18504/06.
21. Slater JE. Standardized allergen extracts in the United States. Clin Allergy
Immunol 2004;18:421–432.
22. Turkeltaub PC. Biological standardization of allergen extracts. Allergol
Immu­nopathol 1989;17:53–65.
23. Nordic Council on Medicines. Registration of allergenic preparations. Nor‑
dic guidelines, Vol. 23, 2nd ed. Uppsala, Sweden: NLN Publications 1989.
pp. 1–34.
24. Kleine Budde I, de Heer PG, van der Zee JS, et al. The stripped basophil
histamine release bioassay as a tool for the detection of allergen‑specific
IgE in serum. Int Arch Allergy Immunol 2001;126:277–285.
25. Kaul S, Lüttkopf D, Kastner B, et al. Mediator release assays based on
human­ or murine IgE in allergen standardization. Clin Exp Allergy 2006;37.
In press.
26. Grier TJ, Hazelhurst TM, Duncan EA, et al. Major allergen measurements:
sources of variability, validation, quality assurance, and utility for laborato‑
ries, manufacturers, and clinics. Allergy Asthma Proc 2002;23:125–131.
27. Dreborg S, Einarsson R. The major allergen content of allergenic prepara‑
tions reflects their biological activity. Allergy 1992;47:418–423.
28. van Ree R. and the CREATE consortium. The CREATE Project: an intro‑
duction. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 2006. In press.
29. Fernández‑Rivas M, Aalbers M, Fötisch K, et al. Immune reactivity of can‑
didate reference materials. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 2006.
In press.
30. Ferreira F, Wallner M, Gadermaier G. Physicochemical characterization
of candidate reference materials. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut
2006. In press.
31. Becker WM. Validation of quantitative allergen‑specific ELISAs. Arbeiten
aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 2006. In press.
32. Duffort O, Palomares O, Lombardero M, et al. Variability of Ole e 9 allergen
in olive pollen extracts: relevance of minor allergens in immunotherapy
treatments. Int Arch Allergy Immunol 2006;140:131–138.
• • Tato studie názorně ilustruje, jak je náročné vyvinout správnou analytickou
metodu pro standardizaci obsahu alergenu v příslušném extraktu.
33. Arilla MC, Ibarrola I, Mir A, et al. Development of a sandwich‑type ELISA
for measuring Pla a 1, the major allergen of Platanus acerifolia pollen. Int
Arch Allergy Immunol 2005;138:127–133.
• • Dobře naplánovaný způsob, jak vyvinout test pro kvantifikaci hlavního aler­
ge­nu Pla a 1 v pylu platanu. Analýza byla s výjimkou reaktivity vůči ana­lo­
gům Pla a 1 a dalším druhům platanů vysoce specifická a byla zazna­me­
nána dobrá korelace mezi obsahem Pla a 1 v extraktech a reaktivitou IgE.
34. Arilla MC, Ibarrola I, Garcia R, et al. Quantification of the major allergen
from cypress (Cupressus arizonica) pollen, Cup a 1, by monoclonal anti‑
body‑based ELISA. Int Arch Allergy Imunol 2004;134:10–16.
35. Arilla MC, Ibarrola I, Martinez A, Asturias JA. Quantification assay for the
major allergen of Cupressus sempervirens pollen, Cup s 1, by sandwich
ELISA. Allergol Immunopathol 2004;32:319–325.
36. Duffort O, Calabozo B, Gonzalez R, et al. Monoclonal antibody‑based
ELISA­ to quantify the major allergen of Cynodon dactylon (Bermuda grass)
pollen, Cyn d 1. Int Arch Allergy Immunol 2004;135:277–283.
37. Arilla MC, Gonzalez‑Rioja R, Ibarrola I, et al. A sensitive monoclonal anti‑
body‑based enzyme‑linked immunosorbent assay to quantify Parietaria ju­
daica major allergens, Par j 1 and Par j 2. Clin Exp Allergy 2006;36:87–93.
• • Hlavní přírodní alergeny Par j 1 a Par j 2, oba patřící do rodiny proteinů pře­
nášejících lipidy, byly získány purifikací z extraktů a byla vyvinuta specifická
králičí antiséra i monoklonální protilátky. Alergeny Par j 1 a Par j 2 byly de­
te­kovány vysoce senzitivní sendvičovou analytickou metodou (s pracovním
roz­mezím 0,2–1,0 ng/ml). Nebyla pozorována reaktivita vůči alergenům
jakýchkoli dalších pylů rodu Urtica a uvádí se dobrá korelace s alergenní
účinností.
38. Jimeno L, Duffort O, Serrano C, et al. Monoclonal antibody‑based ELISA
to quantify the major allergen of Artemisia vulgaris pollen, Art v 1. Allergy
2004;59:995–1001.
39. Wen HW, Borejsza‑Wysocki W, DeCory TR, Durst RA. Development of
a competitive liposome‑based lateral flow assay for the rapid detection of
the allergenic peanut protein Ara h 1. Anal Bioanal Chem 2005;382:
1217–1226.
• Tato práce popisuje analýzu založenou na mAb s bočním proudem,
využívající liposomů značených alergeny Ara h 1. Hlavní přínos této
metody spočívá v tom, že výsledky lze získat v krátkém časovém odstupu
(30 minut), nicméně její senzitivita je poměrně nízká (0,1–10,0 µg/ml).
Neuvádí se žádné využití pro účely standardizace alergenových extraktů
ani korelace s alergenní účinností.
40. Schmitt DA, Cheng H, Maleki SJ, Burks AW. Competitive inhibition ELISA
for quantification of Ara h 1 and Ara h 2, the major allergens of peanuts.
J AOAC Int 2004;87:1492–1497.
41. Zuidmeer L, van Leeuwen WA, Budde IK, et al. Lipid transfer proteins from
fruit: cloning, expression and quantification. Int Arch Allergy Immunol 2005;
137:273–281.
17
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
• Ačkoli je tato studie zaměřena především na klonování a charakterizaci
Mal d 3, jablečného proteinu přenášejícího lipidy, zároveň se v ní potvrzuje
princip vypracování tří odlišných metod kvantifikace Mal d 3 – jedné vysoce
senzitivní kompetitivní radioimunoanalýzy a dvou sendvičových metod ELISA.­
42. Van Oort E, Dieker MC, de Heer PG, et al. The major grass pollen group 5
allergen from Dactylis glomerata and its C‑terminal split product both be­
have as dimers: implications for allergen standardization. Int Arch Allergy
Immu­nol 2005;136:113–122.
• Zajímavá studie, která prokázala, že štěpené produkty či oligomery mohou
významně ovlivňovat výsledky měření obsahu hlavních alergenů a že vliv
na účinnost analýzy a výsledky takových artefaktů mohou záviset na roz‑
poznávání epitopů použitými protilátkami.
18
43. Vogel L, Lüttkopf D, Hatahet L, et al. Development of a functional in vitro
assay as a novel tool for the standardization of allergen extracts in the
human­ system. Allergy 2005;60:1021–1028.
• V této práci je popsáno vytváření stabilní linie bazofilů s výrazným uvol­ňo­
váním, která může vázat lidské protilátky IgE. Tato linie byla s vysokou sen­
zi­tivitou a přesností použita k měření biologické účinnosti různých aler­­
geno­vých přípravků. Korelace s imunochemickými metodami byla velmi
dobrá­ a analýza založená na uvolňování mediátoru se ve většině případů
uspokojivě shodovala s klinickými údaji získanými u vysoce senzibilizo­va­
ných pacientů.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Desenzibilizácia pri alergii na lieky
Mariana Castellsa,b,c
Význam prehľadu
Desenzibilizácia pri alergii na lieky znamená navodenie
stavu dočasnej klinickej neschopnosti odpovedať na
liekové antigény. Postupné obnovenie podávania malých
dávok antigénu v pevne stanovených časových intervaloch
umožňuje podať plné terapeutické dávky a uchrániť tak
pacienta od anafylaktickej reakcie. Rýchla desenzibilizácia
umožňuje použiť nevyhnutné antibiotiká v prípade
závažných infekcií u alergikov alebo kyselinu
acetylsalicylovú u pacientov s kardiovaskulárnym ochorením
a so súčasnou precitlivenosťou na kyselinu acetylsalicylovú,
u ktorých sa previedla revaskularizácia. V práci autori
podávajú prehľad o indikáciách a výsledku liečby alergie
na antibiotiká a kyselinu acetylsalicylovú pomocou
aktuálne používaných desenzibilizačných protokolov.
Aktuálne výsledky
Napriek úspechom s rýchlou desenzibilizáciou dodnes
dobre nepoznáme celulárne a molekulárne mechanizmy
inhibície. In vitro modely mastocytov a bazofilov naznačujú
úlohu signálnych molekúl syk a STAT6. Protokoly rýchlej
desenzibilizácie umožňujú liečiť reakcie I. typu viazané na
mastocyty a IgE, ako je anafylaxia. Tieto reakcie sa
objavujú po penicilínoch, cefalosporínoch a ďalších
antibiotikách. Podobne môžu byť rýchlou desenzibilizáciou
riešené aj anafylaktoidné reakcie spôsobené úvodnou
expozíciou lieku a s podobnou klinickou prezentáciou ako
reakcie sprostredkované IgE, ako v prípade kyseliny
acetylsalicylovej, vankomycínu a taxánov.
Súhrn
Úspešné protokoly rýchlej desenzibilizácie na riešenie
nežiaducich reakcií na antibiotiká a kyselinu
acetylsalicylovú umožňujú liečbu kriticky infikovaných
pacientov a kardiakov precitlivených na kyselinu
acetylsalicylovú. Štandardizované protokoly s vysokou
účinnosťou sa musia stať súčasťou bežnej praxe.
Kľúčové slová
antibiotiká, desenzibilizácia, hypersenzitívne reakcie,
kyselina acetylsalicylová
Desensitization for drug allergy Curr Opin Allergy Clin Immunol 2006;6:476–481 © 2006 Lippincott Williams & Wilkins, Inc.
Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, USA, b Adverse Drug
Reactions and Desensitization Program, Brigham and Women’s Hospital,
Boston, Massachusetts, USA, a c Allergy and Clinical Immunology Training
Program, Brigham and Women’s Hospital, Boston, Massachusetts, USA
a
Adresa pre korešpondenciu: Mariana Castells MD, PhD, One Jimmy Fund
Way, Smith Building, Room 626D, Boston, MA 02115, USA E‑mail: [email protected]
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Skratka
NSAID
nesteroidné protizápalové lieky (nonsteroidal anti‑inflammatory drugs)
Úvod
Cieľom vývoja protokolov rýchlej desenzibilizácie v rie‑
šení liekovej hypersenzitivity je poskytnúť nevyhnutnú
liečbu a súčasne ochrániť pacienta pred ťažkou reakciou
anafylaktického alebo anafylaktoidného typu. Závažné
nežiaduce liekové reakcie sa vyskytujú u 6,7 % hospita­
lizovaných pacientov a nežiaduce účinky sú šiestou až
štvrtou príčinou úmrtia hospitalizovaných pacientov [1].
Liekom navodené hypersenzitívne reakcie I. typu, ako je
anafylaxia, sú dôsledkom uvoľnenia mediátorov z IgE‑sen­
zi­bilizovaných mastocytov a bazofilov. Anafylaxia spojená­­­
s liekmi sa môže spustiť po beta‑laktamových antibiotikách,­
ako je penicilín a cefalosporíny, po chemoterapeutic­kých
liekoch, ako je platina, po terapeutických monoklo­nál­
nych­ protilátkach a ďalších liekoch [2,5,6•,7•]. Pre­moste­
nie molekúl IgE liekovým antigénom môže viesť k obme­
d­zenej kožnej reakcii (začervenanie, svrbenie, urtikária,
angioedém) alebo k multiorgánovému systémovému po‑
stihnutiu (kýchanie, opuch prínosových dutín a nosa, ka­
šeľ,­ sťažený nádych, piskoty na hrudníku, bolesti brucha,
nauzea, vracanie, hnačka) s hypotenziou a s kardiovasku­
lárnym kolapsom počas anafylaxie. Hypersenzitívne re­
ak­cie navodené antigénmi liekov po ich prvom podaní,
bez predchádzajúcej senzibilizácie a s príznakmi podob­
ný­mi­ reakciám sprostredkovaným IgE, sa označujú ako
anafylaktoidné reakcie. Tieto reakcie môžu byť dôsledkom­
priameho uvoľnenia mediátorov z mastocytov alebo z ba­
zo­filov, ako je to v prípade syndrómu červeného človeka
po vankomycíne, intravenóznych kontrastných látok alebo­
taxánov.
Rýchla desenzibilizácia – princípy,
celulárne a molekulové mechanizmy
Desenzibilizácia po hypersenzitívnych reakciách I. typu
u pacientov s alergiou na penicilín sa prvýkrát začala po‑
užívať pred 50 rokmi [8]. Prípady úspešného rýchleho
a postupne sa zvyšujúceho obnoveného podávania peni‑
cilínu viedlo k predstave dočasnej klinickej tolerancie [3].
Podávanie suboptimálnych dávok liekových antigénov
a ná­sledné podávanie plnej terapeutickej dávky bolo
úspešné u ťažkých alergikov, čo umožnilo liečbu závaž­
ných­ infekcií [4]. Po úvodnom úspechu s antibiotikami sa
vypracovali ďalšie empirické protokoly na liečbu hyper‑
senzitivity na základné lieky, ktoré nemôžu byť u alergikov­
nahradené. Takýmito liekmi sú kyselina acetylsalicylová pri
liečbe a prevencii srdcových ochorení [5], inzulín ­­u dia­beti­‑
kov [6•], chemoterapeutiká počas relapsu karcinómu [7•,8]
19
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
a v súčasnosti chimerické a humanizované monoklonál‑
ne protilátky pri chronických zápalových ochoreniach
[7•]. Nakoľko sa pri rýchlej desenzibilizácii u silne pre­
citlivených pacientov opakovane podávajú potenciál­ne­
letál­ne dávky, je potrebné objasniť molekulové mecha­
nizmy, aby sa tak zvýšila účinnosť a bezpečnosť takejto
liečby. Nedávno realizované in vitro štúdie s rýchlou desen­
­­zibilizáciou naznačili, že cieľovými bunkami sú masto­
cyty a bazofily, ale aj signálna molekula syk [9] a STAT6
[10], prenášač signálu a aktivátor transkripcie zodpovedný­
za transkripciu IL‑4 a IL‑13.
Desenzibilizácia na antibiotiká
Rýchlou desenzibilizáciou môžeme riešiť anafylaxiu a ana­
fylaktoidnú reakciu navodenú antibiotikami. Naj­viac pre­
skúmanými antibiotikami sú beta‑laktamové antibiotiká,
cefalosporíny, vankomycín a chinolóny.
Penicilín a cefalosporíny
U pacientov s alergiou na penicilín je súčasne zvýšené rizi­
ko reakcie aj na cefalosporíny. Skríženú reaktivitu medzi
cefalosporínami a penicilínmi je možné zistiť u 4–11 % pa‑
cientov v dôsledku príbuznosti štruktúry beta‑laktamového­
jadra [11]. Špecifické IgE‑protilátky proti cefalosporínom
môžu byť namierené proti determinantom­ bočných reťaz‑
cov, ktoré sa nezhodujú s liekmi obsahujúci­mi beta‑lakta‑
mové jadro [12], čo znamená menšie riziko pre pacientov
s alergiou na penicilín. Ďalšie antibiotiká, ktoré obsahujú
beta‑laktamové jadrá, ako sú monobaktámy­ (aztreonam),
nemajú významnejšiu skríženú reaktivitu s pe­­nicilínmi.
Nedávno sa v prípade imipenemových anti­bio­tík ukáza‑
lo, že sú dobre tolerované pacientmi s alergiou na penicilín­
a na beta‑laktamové antibiotiká [13•]. Na rých­lu desenzibi­
lizáciu sú vhodné len reakcie I. typu na pe­nicilín a beta‑lak­
tamové antibiotiká. Iné reakcie, ako sú makulopapulárny
výsev, erythema multiforme, Steven­sov‑Johnsonov syn‑
dróm, toxická epidermálna nekrolýza, bu­lózny erytém,
erytrodermia, sérová choroba, hemolytic­ká anémia, neu­
tro­pénia, trombocytopénia a akútna intersti­ciálna nefro‑
patia, nie sú na rýchlu desenzibilizáciu vhodné.
Všetci pacienti s anamnézou hypersenzitivity sprostred­
kovanej IgE a s pozitívnymi kožnými testami na minoritné­
alebo majoritné penicilínové determinanty nesmú dostať
akékoľvek lieky obsahujúce beta‑laktamové jadro, vráta­
ne penicilínu, amoxicilínu, ampicilínu a cefalosporínov.
Aztreonam a imipenem sa môžu použiť v prípade citli‑
vosti infekčného agens. Rýchla desenzibilizácia je indiko­
vaná v prípade, že je nevyhnutné použiť v liečbe penicilín­
alebo cefalosporín, na základe závažnosti infekcie alebo
jej pôvodcu.
Rýchla desenzibilizácia na beta‑laktamové
antibiotiká, vrátane penicilínu a cefalosporínov
Prvýkrát sa rýchla desenzibilizácia pomocou zvyšova‑
ných perorálnych dávok použila v prípade penicilínu na
liečbu 15 tehotných žien infikovaných syfilisom [14]. Ne­
skôr bol vypracovaný intravenózny protokol na liečbu­
15 ťažko infikovaných pacientov. V tomto protokole sa
dávky zvyšovali 10násobne [15]; u 30 % pacientov sa roz‑
vinuli nežiaduce účinky, ktoré nemali život ohrozujúci
charakter, vrátane sérovej choroby. Odvtedy sa v litera‑
túre objavil veľký počet kazuistík, ale žiadna skupina pa‑
cientov, u ktorej by sa mohla overiť účinnosť a bezpeč‑
nosť rôznych protokolov.
Po opakovanej expozícii beta‑laktamovým antibioti­
kám­ máva až 30 % pacientov s cystickou fibrózou hyper‑
senzitívne reakcie, čo vyžaduje rýchlu desenzibilizáciu
[16,17]. Jedna z novších štúdií ukázala, že je možné bez‑
Tabuľka 1 Rýchla intravenózna desenzibilizácia na 1 g ceftazidimu u pacienta s cystickou fibrózou
Plná dávka1000,0 mg
Roztok 1
Roztok 2
Roztok 3
250 ml z 0,040 mg/ml
250 ml z 0,400 mg/ml
250 ml z 3,969 mg/ml
Krok
Roztok
Rýchlosť (ml/h)
01
1
2
02
1
5
03
1
10
04
1
20
05
2
5
06
2
10
07
2
20
08
2
40
09
3
10
10
3
20
11
3
40
12
3
75
20
Čas (min)
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
186
Celkový čas = 351 min
Celkové množstvo podané injekčne
v každej fľaštičke (mg)
10 000
100 000
992 130
Podaná dávka (mg)
0,0200
0,0500
0,1000
0,2000
0,5000
1,0000
2,0000
4,0000
9,9213
19,8426
39,6852
922,6809
Kumulatívna dávka (mg)
0,0200
0,0700
0,1700
0,3700
0,8700
1,8700
3,8700
7,8700
17,7913
37,6339
77,3191
1000,0000
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
Tabuľka 2 Desenzibilizácia na antibiotiká realizovaná v nemoc‑
nici Brigham and Women’s Hospital v rokoch 2005–2006 s použi­
tím protokolu z tab. 1
Antibiotikum
Ancef
Ceftazidim
Ceftriaxon
Cefazolín
Ciprofloxacín
Ertapenem
Imipenem
Meropenem
Nafcilín
Penicilín
Piperacilín
Trimetoprim
Zosyn
Celkovo
Počet desenzibilizácií
1
7
4
1
1
1
9
1
3
7
3
1
3
42
Počas desenzibilizácie sa nevyskytli žiadne úmrtia ani anafylaktické príhody.
Pozorovali sa len mierne nežiaduce účinky (napr. pruritus, začervenanie).
Všetci­ pacienti dokončili desenzibilizačný protokol, dosiahli cieľovú dávku a boli­ schopní absolvovať antibiotickú kúru.
pečne urobiť 57 desenzibilizácií na antibiotiká u 21 pa­
cien­tov, z ktorých 90 % malo cystickú fibrózu. Vo väčšine
prípadov išlo o beta‑laktamové antibiotiká a úspešnosť
bola 75%. K zlyhaniu desenzibilizácie došlo u symp­tó­
mov sprostredkovaných non‑IgE [17]. Typický protokol
pre desenzibilizáciu na intravenózny penicilín a cefalospo­
ríny začína pri riedení 1/10 000 až 1/100 cieľovej dávky
a dvojnásobné dávky sa podávajú každých 15–20 minút
v priebehu niekoľkých hodín až po dosiahnutie cieľovej
dávky [14,18]. U siedmych pacientov s cystickou fibrózou­
sa previedla desenzibilizácia na ceftazidim za účelom lieč­
by hypersenzitívnej reakcie sprostredkovanej IgE [19].
Žiadne závažnejšie systémové reakcie sa pritom nevyskyt­
li. Opakovaná kožná vyrážka sa objavila u dvoch pacien­
tov­ na siedmy a dvanásty deň po desenzibilizácii. Jeden
z pacientov bol úspešne opätovne desenzibilizovaný a je­
den­ pacient liečbu prerušil. Desenzibilizácia na cefota‑
xim sa robila u 51ročného muža s bakteriálnou spondyli­
tí­dou. Liečba pokračovala štyri týždne bez nežiaducich
účinkov [20]. Skupina ôsmich pacientov s pozitívnymi
kož­nými testami na penicilín a cefalosporíny (cefepim,
ceftriaxon, cefazolín) sa podrobila desenzibilizácii na
­beta‑laktamové antibiotiká s použitím protokolu 2 hodiny­
a 15 minút bez závažnejších nežiaducich účinkov [21••].
Pacient s alergiou na imipenem a penicilín sa desenzibili­
zoval na intravenózny imipenem z dôvodu multirezistent­
nej acinobakteriovej pneumónie a v liečbe sa pokračovalo­
po dobu 21 dní bez nežiaducich účinkov [22].
V nemocnici Brigham and Women’s Hospital v americ­
kom Bostone sa používa štandardizovaný protokol, ktorý
zahŕňa tri riedenia a 12 infúzií, aby sa u pacienta dosiahla
plná terapeutická dávka po 5,8 hodine (tab. 1). Roztoky
sa pripravili v 10násobnom riedení plnej cieľovej kon‑
centrácie (roztok 3). Každé riedenie sa podávalo v štyroch­
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
postupných infúziách. Rýchlosť každej infúzie sa zvyšo‑
vala každých 15 minút, aby sa podala dávka približne
dvojnásobne veľká ako dávka pri predchádzajúcej infú‑
zii.­ Tento model je založený na štandardnom chemotera‑
peutickom desenzibilizačnom protokole, ktorý sme pou‑
žili v 347 desenzibilizáciách v rokoch 2005 a 2006 pre
karboplatinu, cisplatinu, paclitaxel, doxorubicín, rituxi‑
mab a ďalšie lieky [7•,8,23•]. S týmto protokolom sme
previedli v rokoch 2005 a 2006 celkom 42 úspešných de‑
senzibilizácií na antibiotiká (osobná komunikácia; tab. 2).
Nežiaduce účinky počas desenzibilizácie na antibiotiká
boli mierne a zahŕňali začervenanie, preteplenie, mrav‑
čenie, svrbenie, erytém, výsev a žihľavku. Nevyskytli sa
žiadne závažné príhody a všetci pacienti dokončili celú
liečbu. Neobjavili sa ani oneskorené reakcie.
Ďalšie antibiotiká
Vankomycín je antimikrobiálnou látkou, ktorá sa často
používa ako alternatívna liečba závažnej stafylokokovej
a streptokokovej infekcie u pacientov s hypersenzitivitou
na beta‑laktamové antibiotiká alebo u pacientov, ktorých
infekcia neodpovedá na beta‑laktamové antibiotiká. Vý­
skyt nežiaducich účinkov sa u dospelých popisuje v roz‑
sahu 5–14 %. Riziko nežiaducich účinkov v prípade van­
ko­mycínu stúpa, ak sa súčasne podávajú narkotiká, a to
v dôsledku priameho non‑IgE‑uvoľňovania histamínu
z mastocytov [24]. Hoci syndróm červeného človeka sa
môže riešiť pomalým podaním infúzie, hypersenzitívne
reakcie sprostredkované IgE sa často objavili u pacientov
aj počas desenzibilizácie [25]. Skupina siedmich pacientov­
so závažnými stafylokokovými infekciami rezistentnými
na beta‑laktamové antibiotiká podstúpila rýchlu konti­
nuálnu intravenóznu infúziu s opakovaným pomalým
zvy­šovaním koncentrácie vankomycínu s pomocou in­
jekč­­nej pumpy podobne, ako je uvedené podľa protokolu­
v tab. 1. Neobjavili sa žiadne závažnejšie nežiaduce účin‑
ky [24].
Opísané boli taktiež hypersenzitívne reakcie sprostred‑
kované IgE na chinolóny, so skríženou reaktivitou medzi
ciprofloxacínom a levaquinom. Tridsaťpäťročná žena s chro­
­nickou granulomatóznou chorobou a infekciou Bur­holderia
cepacia bola desenzibilizovaná na intravenózny­ ciprofloxa‑
cín bez nežiaducich účinkov a liečba pokračovala po dobu
štyroch týždňov bez komplikácií [26].
Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú
a nesteroidné protizápalové lieky
Do skupiny kyseliny acetylsalicylovej a nesteroidných
protizápalových liekov (nonsteroidal anti‑inflammatory
drugs, NSAID) patria medzi inými ibuprofen, indometa­
cín,­ sulindac, naproxen, tolmetín, fenoprofen, meclofena­
mát, ketoralac, etololac, oxaprozin, diclofenac, ketopro­
fen, flurbiprofen, piroxicam, nabumaton a kyselina mefe‑
namová. Až u 20 % astmatikov sa vyvinie široká intoleran­
cia na kyselinu acetylsalicylovú a NSAID, ktorá sa pre­javí
21
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
symptómami v oblasti horných a dolných dýchacích­ ciest
(astma, rinokonjunktivitída). Pacienti bez astmy môžu mať
po expozícii kyseline acetylsalicylovej a NSAID kožné
prejavy, ako sú chronická urtikária a angio­edém. Opísané
sú aj špecifické alergické reakcie indukované kyselinou
acetylsalicylovou a NSAID, vrátane anafylaxie [27].
O de­senzibilizácii na kyselinu acetylsalicylovú sa uvažuje
u pacientov so srdcovo‑cievnymi ochoreniami, u astma‑
tikov s recidívou polypov a u žien s antifosfolipidovými
syndrómami počas tehotenstva.
Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú a NSAID
sa vykonáva za účelom poskytnutia ochrany pre srdce
alebo za účelom protizápalovej liečby u pacientov bez
možnosti inej liečby. Desenzibilizačnú liečbu začali uplat‑
ňovať v roku 1927 Widal a spol. [28]. Astmatikom, ktorí
netolerovali kyselinu acetylsalicylovú, podávali den­ne
malé dávky kyseliny acetylsalicylovej až do navodenia­
tolerancie. Najprv sa po reakcii respiračného traktu­ na
indometacín pozorovalo refraktérne obdobie. Ná­sled­ne
sa tolerancia na kyselinu acetylsalicylovú navodila po
pozitívnom orálnom záťažovom teste s kyselinou acetyl‑
salicylovou. Hoci mechanizmus desenzibilizácie nepozná­
me, desenzibilizovaní pacienti tolerujú kyselinu acetylsali­
cylovú a NSAID vo farmakologických dávkach. Na­vyše
denným podávaním kyseliny acetylsalicylovej a NSAID
sa môže dosiahnuť predĺžená desenzibilizácia [29]. Pro­
tokoly pre desenzibilizáciu na kyselinu acetylsalicylovú
a NSAID sú založené na riadenom postupnom zvyšovaní­
dávky, ktorá začína pri 30 mg kyseliny acetylsalicylovej
a postupuje na 60, 100, 150, 325 a 650 mg v trojhodino‑
vých intervaloch (tab. 3). Reakcia respiračného traktu sa
meria pomocou objemu úsilného výdychu v prvej sekun­
de­ (FEV1). Pokles o 20 % sa považuje za pozitívnu provo­
kač­nú reakciu. Dávka sa následne opakuje, až kým reak­
cie­ vymiznú, a pacient pokračuje po dávku 325 alebo
650 mg. Skrížená desenzibilizácia je univerzálna pre
všetky NSAID v terapeutických dávkach [31]. Pacienti,
ktorí mali závažnú gastrointestinálnu intoleranciu na ky­
se­linu acetylsalicylovú a NSAID, sa podrobili provokač­
nej skúške s lyzínom‑kyselinou acetylsalicylovou formou
nosovej alebo bronchiálnej aplikácie [32,33]. U pacientov
s kožnými reakciami bola desenzibilizácia menej úspešná
[34••]. Dvadsaťdva pacientov s urtikariálnou reakciou vy­
Tabuľka 3 Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú u pacien­ta­
s astmou
Čas (min)
000
090
180
240
330
420
Dávka (mg)
004
040
081
162
325
650
Treba pokračovať s perorálnym podávaním kyseliny acetylsalicylovej v dávke
650 mg dvakrát denne. Upravené podľa Whitea a spol. [30••].
22
Tabuľka 4 Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú u pa­
cienta s urtikáriou a angioedémom navodenými kyselinou ace­
tylsalicylovou
Čas (min)
Dávka (mg)
000
020
040
060
080
100
120
140
160
0,1
0,3
1
3
10
30
40
81
162
Treba pokračovať s podávaním kyseliny acetylsalicylovej v dávke 162 mg jeden­
krát denne. Upravené podľa Wonga a spol. [5].
vo­­lanou kyselinou acetylsalicylovou a NSAID bolo desen­
zibilizovaných na kyselinu acetylsalicylovú a tolerovalo aj
iné NSAID po tom, čo sa desenzibilizácia na ky­selinu
acetylsalicylovú udržovala denným podávaním dáv­ky­
325 mg. V inej štúdii sa sledovalo 11 pacientov so srdco­
vým­ ochorením a s anamnézou špecifickej akútnej urti‑
kárie/angioedému po kyseline acetylsalicylovej a NSAID­.
Deväť z nich sa podarilo desenzibilizovať rýchlym proto‑
kolom s použitím zvyšujúcich sa dávok kyseliny acetyl­
sali­cylovej v 15–30‑minútových intervaloch [7•] (tab. 4).
­Podobné protokoly sa použili na desenzibilizáciu pacien‑
tov so srdcovým ochorením, ktorí podstúpili operáciu
s implantáciou stentu [35••].
Dlhodobá desenzibilizácia
na kyselinu acetylsalicylovú
V rokoch 1988–1994 sa podrobilo desenzibilizácii 65 ast‑
matikov precitlivených na kyselinu acetylsalicylovú [29].
Dávky perorálne podávanej kyseliny acetylsalicylovej sa
zvyšovali až na 650 mg a následne sa pokračovalo den‑
nými dávkami v rozsahu 350 mg až 1 950 mg, s priemer‑
nou dávkou 1 214 mg, po dobu 1–6 rokov. Klinické uka­
zo­vatele sa merali počtom infekcií sínusov, počtom chi­
rur­gických výkonov, počtom hospitalizácií, návštev na
pohotovosti, úpravou poruchy čuchu a mierou používania­
lokálnych a systémových kortikosteroidov. U pacientov
došlo k významnému poklesu počtu infekcií sínusov
a hospitalizácií pre astmu. Zmiernila sa porucha čuchu
a klesol počet podaní prednizónu. Došlo aj k významnému­
poklesu počtu operácií sínusov a polypov a k poklesu po­
uží­vania nosových kortikosteroidov. Desenzibilizácia a ná­
­­sledné dlhodobé denné podávanie kyseliny acetylsalicy‑
lovej sa odporúča u pacientov, u ktorých zlyhala bežná
liečba a podrobili sa viacerým operáciám polypov alebo
sínusov [36•]. Asociácia s inhibítormi leukotriénov počas
desenzibilizácie pomáha posunúť reakciu do hornej časti
respiračného traktu bez otupenia odpovede [30••,34••].
Štyri tehotné ženy s antifosfolipidovým syndrómom sa
podarilo desenzibilizovať perorálne podávanou kyselinou­
acetylsalicylovou s minimom nežiaducich účinkov a ky‑
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
Obrázok 1 Indikácie, lieky
a ocho­renia liečené rých‑
lou desen­zibilizáciou
Indikácie
Anafylaktické reakcie
sprostredkované IgE
Začervenanie, pruritus, urtikária, angioedém, laryngeálny edém, rinorea, konjunktivitída, skrátený
dych, piskoty, bronchospazmus,
nauzea, vracanie, hnačka, hypotenzia
IgE – imunoglobulín E; MRSA –
meticilín-rezistentný Staphylococ­
cus aureus; NSAID (nonsteroidal
anti-inflammatory drugs) – neste‑
roidné protizápalové lieky
Anafylaktoidné reakcie
Priamo mastocyty/bazofily
a reakcie podmienené
metabolizmom leukotriénov
Začervenanie, pruritus, urtikária,
angioedém, stuhnutosť v krku, skrátený dych, nauzea, vracanie,
hnačka, hypotenzia, hypertenzia,
bolesť chrbta a brucha
selina acetylsalicylová sa podávala niekoľko mesiacov
v udržiavacej dávke [37••].
Záver
Protokoly rýchlej desenzibilizácie sú k dispozícii pre pa‑
cientov, ktorí trpia hypersenzitivitou I. typu závislou aj
na mastocytoch a IgE a ktorí majú reakcie na antibiotiká.
Tieto protokoly sú vhodné aj pre pacientov, ktorí preko‑
nali anafylaktoidné reakcie po kyseline acetylsalicylovej
a NSAID, pri ktorých nie je možné preukázať mechaniz‑
mus IgE/mastocyty (obr. 1). Počas rýchlej desenzibilizácie­
sa antigény lieku opäť začnú podávať v postupne sa zvy‑
šujúcich dávkach až do dosiahnutia plnej terapeutickej
dávky bez nežiaducich účinkov alebo len s minimálnymi
nežiaducimi účinkami. Dočasná tolerancia sa dosiahne
v priebehu hodín a môžeme ju udržiavať podávaním anti­
génov lieku v pravidelných intervaloch v závislosti od
farmakokinetických parametrov. Rýchlu desenzibilizáciu
treba vykonávať len v zariadeniach, v ktorých pripadá
jedna sestra na jedného pacienta a v ktorých je okamžite
dostupný resuscitačný tím a resuscitačná technika. Po
úspešnej desenzibilizácii je možné opakovane podávať
desenzibilizačnú dávku v nemocničných alebo ambu‑
lantných zariadeniach s podobnou výbavou. Tento po­
stup­ umožňuje, aby pacienti s cystickou fibrózou a s opa­
ko­vanými infekciami a pacienti precitlivení na kyselinu
acetylsalicylovú, ktorí prerušili podávanie kyseliny acetyl­
salicylovej za účelom diagnostického a chirurgického vý­
ko­nu, boli bezpečne opakovane desenzibilizovaní. Prí­
pady zlyhania desenzibilizácie, keď nie je možné dosiah­
nuť­ cieľovú terapeutickú dávku, sú zriedkavé a v takýchto­
prípadoch je možné použiť modifikované protokoly.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Najčastejšie používaný liek
Ochorenie
Antibiotiká
Beta-laktamové antibiotiká
Penicilíny, cefalosporíny, aminopenicilíny
Fluorochinolóny
Ciprofloxacín, levofloxacín
Sepsa
Meningitída
Pneumónia
Pyelonefritída
Lieky na chemoterapiu
Platina
Karboplatina, cisplatina, oxaliplatina
Primárne a rekurentné metastatické karcinómy (prsníka,
vaječníkov, hrubého čreva)
Monoklonálne protilátky
Rituximab, trastuzumab
Chronické zápalové ochorenia,
karcinómy (leukémie, karcinómy
prsníka, vaječníkov)
Kyselina acetylsalicylová/NSAID
Kardiálna ochrana, astma, nosná
polypóza, chronické zápalové
ochorenia (RA, Crohnova choroba)
Vankomycín
MRSA
Chemoterapeutické lieky
Taxany
Paclitaxel, docetaxel
Primárne a rekurentné metastatické karcinómy (prsníka, vaječníkov, hrubého čreva)
Referencie a odporučená literatúra
Obzvlášť významné práce zverejnené v priebehu roka prípravy tohto pre­hľa­do­
vé­ho článku sú označené nasledovne:
• = významné,
• • = mimoriadne významné.
1. Lazarou J, Pomeranz B, Corey P. Incidence of adverse drug reactions in
hospitalized patients. JAMA 1998;279:1200–1205.
2. Van Der Klauw M, Wilson J, Stricker B. Drug‑assocaited anaphylaxis:
20 years of reporting in the Netherlands 1974–1994 and review of the lite­
rature. Clin Exp Allergy 1996;26:1355–1366.
3. Gruchalla R. Acute drug desensitization. Clin Exp Allergy 1998;28:63–64.
4. Gruchalla RS. 10 Drug allergy. J Allergy Clin Immunol 2003;111 (2 Suppl):
S548–S559.
5. Wong JT, Nagy CS, Krinzman SJ, et al. Rapid oral challenge: desensitiza‑
tion for patients with aspirin‑related urticaria‑angioedema. J Aller­gy Clin
Immunol 2000;105:997–1001.
6. Moyes V, Driver R, Croom A, et al. Insulin allergy in a patient with type 2
diabetes successfully treated with continuous subcutaneous insulin infu‑
sion. Diabet Med 2006;23:204–206.
• Desenzibilizácia ľudským rekombinantným inzulínom u diabetu II. typu.
7. Lee CW, Matulonis UA, Castells MC. Rapid inpatient/outpatient desensitiza­
tion for chemotherapy hypersensitivity: standard protocol effective in 57 pa­
tients for 255 courses. Gynecol Oncol 2005;99:393–399.
• Použitie štandardizovaného protokolu na desenzibilizáciu 57 pacientov
v ambulantných a nemocničných zariadeniach na chemoterapeutické lieky
a monoklonálne protilátky.
8. Lee CW, Matulonis UA, Castells MC. Carboplatin hypersensitivity: a 6‑h
12‑step protocol effective in 35 desensitizations in patients with gyneco‑
logical malignancies and mast cell/IgE‑mediated reactions. Gynecol Oncol
2004;95:370–376.
9. Kepley CL. Antigen‑induced reduction in mast cell and basophil functional
responses due to reduced Syk protein levels. Int Arch Allergy Immunol
2005;138:29–39.
10. Morales AR, Shah N, Castells M. Antigen‑IgE desensitization in signal
transducer and activator of transcription 6‑deficient mast cells by suboptimal­ doses of antigen. Ann Allergy Asthma Immunol 2005;94:575–580.
11. Kelkar PS, Li JT. Cephalosporin allergy. N Engl J Med 2001;345:804–809.
12. Romano A, Mayorga C, Torres MJ, et al. Immediate allergic reactions to
cephalosporins: cross‑reactivity and selective responses. J Allergy Clin
­Immunol 2000;106:1177–1183.
13. Romano A, Viola M, Gueant‑Rodriguez RM, et al. Imipenem in patients
with immediate hypersensitivity to penicillins. N Engl J Med 2006;354:
2835–2837.
• Stodvanásť pacientov s alergiou na penicilín s pozitívnym kožným testom
nemalo reakciu na imipenem a záťažový intramuskulárny test prebehol
bez akýchkoľvek nežiaducich účinkov.
14. Wendel G, Stark B, Jamison RB, et al. Penicillin allergy and desensitization
in serious infections during pregnancy. N Engl J Med 1985;312:1229–1232.
23
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
15. Borish L, Tamir R, Rosenwasser LJ. Intravenous desensitization to beta‑lac­
tam antibiotics. J Allergy Clin Immunol 1987;80:314–319.
16. Burrows JA, Toon M, Bell SC. Antibiotic desensitization in adults with cystic
fibrosis. Respirology 2003;8:359–364.
17. Turvey SE, Cronin B, Arnold AD, Dioun AF. Antibiotic desensitization for the
allergic patient: 5 years of experience and practice. Ann Allergy Asthma
Immu­nol 2004;92:426–432.
18. Madaan A, Li JT. Cephalosporin allergy. Immunol Allergy Clin North Am
2004;24:463–476.
19. Ghosal S, Taylor CJ. Intravenous desensitization to ceftazidime in cystic
fibrosis patients. J Antimicrob Chemother 1997;39:556–557.
20. Papakonstantinou G, Bogner JR, Hofmeister F, Hehlmann R. Cefotaxime
desensitization. Clin Investig 1993;71:165–167.
21. Win PH, Brown H, et al. Rapid intravenous cephalosporin desensitisation.
JACI 2005;116:225–228.
• • Rýchla desenzibilizácia na cefalosporíny u ôsmich pacientov s pozitívnym
kožným testom na penicilín a cefalosporíny nevyvolala žiadne nežiaduce
prí­znaky počas 2,25‑hodinovej infúzie.
22. Gorman SK, Zed PJ, Dhingra VK, Ronco JJ. Rapid imipenem/cilastatin de‑
sensitization for multidrug‑resistant Acinetobacter pneumonia. Ann Phar‑
macother 2003;37:513–516.
23. Feldweg AM, Lee CW, Matulonis UA, Castells M. Rapid desensitization for
hypersensitivity reactions to paclitaxel and docetaxel: a new standard pro‑
tocol used in 77 successful treatments. Gynecol Oncol 2005;96:824–829.
• Použitie štandardizovaného protokolu na desenzibilizáciu žien s gyneko‑
logickou malignitou a hypersenzitivitou na taxány v 77 prípadoch liečby.
24. Wong JT, Ripple RE, Maclean JA, et al. Vancomycin hypersensitivity: syn‑
ergism with narcotics and ‘desensitization’ by a rapid continuous intra­
venous protocol. J Allergy Clin Immunol 1994;94 (2 Pt 1):189–194.
25. Lin RY. Desensitization in the management of vancomycin hypersensitivity.
Arch Intern Med 1990;150:2197–2198.
26. Gea‑Banacloche JC, Metcalfe DD. Ciprofloxacin desensitization. J Allergy
Clin Immunol 1996;97:1426–1427.
27. Berges‑Gimeno MP, Stevenson DD. Nonsteroidal anti‑inflammatory drug‑in­
duced reactions and desensitization. J Asthma 2004;41:375–384.
28. Widal M, Abrami P, Lermeyez J. Anaphylaxie et idiosyncrasie. Presse Medi­
cale 1922;30:189–192.
29. Berges‑Gimeno MP, Simon RA, Stevenson DD. Long‑term treatment with
aspirin desensitization in asthmatic patients with aspirin‑exacerbated respi­
ratory disease. J Allergy Clin Immunol 2003;111:180–186.
24
30. White AA, Stevenson DD, Simon RA. The blocking effect of essential con‑
troller medications during aspirin challenges in patients with aspirin‑exacer­
ba­ted respiratory disease. Ann Allergy Asthma Immunol 2005;95:330–335.
• • Najkomplexnejšia séria desenzibilizácií na kyselinu acetylsalicylovú u 678
pacientov, pri ktorej sa úspešne použila blokáda leukotriénov na otupenie
respiračnej reakcie v oblasti horných dýchacích ciest.
31. Berges‑Gimeno MP, Simon RA, Stevenson DD. Early effects of aspirin de‑
sensitization treatment in asthmatic patients with aspirin‑exacerbated respi­
ratory disease. Ann Allergy Asthma Immunol 2003;90:338–341.
32. Patriarca G, Nucera E, Di Rienzo V. Nasal provocation test with lysine
acetyl­salicylate (LAS) in aspirin sensitive patients. Ann Allergy 1991;67:
60–62.
33. Grzelewska‑Rzymowska I, Roznlecki J, Szmidt M. Aspirin desensitization
in patients with aspirin‑induced urticaria and angioedema. Allerg Immuno‑
pathol 1988;16:305–308.
34. Pfaar O, Klimek L. Aspirin desensitization in aspirin intolerance: update on
current standards and recent improvements. Curr Opin Allergy Clin Immu­
nol­ 2006;6:161–166.
• • Prehľadová práca o precitlivenosti na kyselinu acetylsalicylovú, o indi­ká­
ciách na desenzibilizáciu a o súčasných protokoloch.
35. Silberman S, Neukirch‑Stoop C, Steg PG. Rapid desensitization procedure
for patients with aspirin hypersensitivity undergoing coronary stenting. Am
J Cardiol 2005;95:509–510.
• • Rýchla desenzibilizácia na nízke dávky kyseliny acetylsalicylovej u 16 pa‑
cientov s precitlivenosťou na kyselinu acetylsalicylovú, ktorí podstúpili
operáciu srdca s implantáciou stentu. Štrnásť pacientov z celkového počtu
nemalo akútnu ani oneskorenú reakciu a u 11 sa stent podarilo úspešne
zaviesť.
36. Lee JY, Simon RA. Does it make sense to ‘desens’? Aspirin desensitization
in the treatment of chronic rhinosinusitis. Curr Allergy Asthma Rep 2006;
6:183–184.
• Prehľadová práca dlhodobých výhod a nežiaducich účinkov desenzibilizá‑
cie na kyselinu aceltylsalicylovú.
37. Alijotas‑Reig J, Miguel‑Moncin M, Cistero‑Bahima A. Aspirin desensitiza­
tion­ in the treatment of antiphospholipid syndrome during pregnancy in
ASA‑sen­sitive patients. Am J Reprod Immunol 2006;55:45–50.
• • Klinická štúdia štyroch tehotných žien s antifosfolipidovým syndrómom de‑
senzibilizovaných rýchlym protokolom na dávku 125 mg kyseliny acetyl‑
salicylovej – u troch z nich počas tehotenstva, bez závažného nežiaduceho
účinku.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24