Astma oskrzelowa

a środowisko w

świetle współczesnych

badań

Teresa Wilewska- Kłubo, Andrzej

Dziedziczko

Katedra i Klinika Alergologii i Chorób

Wewnętrznych Akademii Medycznej w

Bydgoszczy

„

Światowa strategia rozpoznawania,

leczenia i prewencji astmy oskrzelowej”

Raport National Heart, Lung and Blood Institute World Health

Organization

z 2002 roku

W etiopatogenezie astmy oskrzelowej

podstawowe znaczenie mają:

• czynniki osobnicze

, predysponujące do

rozwoju choroby lub chroniące przed jej

wystąpieniem

• czynniki środowiskowe

, które kształtują

podatność na rozwój astmy u osób

predysponowanych, wyzwalają napady

duszności i/lub podtrzymują jej objawy

Czynniki osobnicze:

• predyspozycja genetyczna

• atopia

• nadreaktywność oskrzeli

• płeć

• rasa i/lub czynniki etniczne

Czynniki środowiskowe:

• alergeny występujące wewnątrz pomieszczeń:

- alergeny zwierząt

- alergeny karaluchów
- grzyby pleśniowe i drożdżopodobne

• alergeny środowiska zewnętrznego:

- pyłki roślin

- grzyby pleśniowe i drożdżopodobne

• czynniki zawodowe o działaniu uczulającym
• dym tytoniowy

- bierne i czynne palenie tytoniu

Czynniki środowiskowe
cd:

• zanieczyszczenia powietrza:

-

zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego

-

zanieczyszczenia powietrza wewnątrz pomieszczeń

• zakażenia układu oddechowego:

hipoteza „higieniczna”

• zarażenia pasożytnicze
• status społeczno-ekonomiczny
• wielkość rodziny
• dieta i stosowane leki
• otyłość

Czynniki wyzwalające
zaostrzenia astmy i/lub
powodujące utrzymywanie się
objawów:

• alergeny powietrza atmosferycznego i

wewnątrz pomieszczeń

• zanieczyszczenia powietrza

atmosferycznego i wewnątrz pomieszczeń

• zakażenia układu oddechowego
• wysiłek fizyczny i związana z nim

hiperwentylacja

• zmiany pogody (zimno, duża wilgotność

powietrza, nagłe zmiany temperatur)

Czynniki wyzwalające
zaostrzenia astmy i/lub
powodujące utrzymywanie się
objawów cd:

• pokarmy, dodatki do żywności, leki
• silne emocje (np. gwałtowny śmiech,

płacz, gniew)

• dym tytoniowy
• czynniki zapachowe, drażniące np.

aerozole używane w gospodarstwie

domowym, opary farb, lakierów i klejów

• u kobiet dodatkowo napięcia

przedmiesiączkowe i ciąża

Współcześnie uważa się,

że występowanie astmy

oskrzelowej i jej przebieg

kliniczny są zdeterminowane

przez

interakcje genów ze

środowiskiem.

(Van Eedewegh P. i wsp.: Nature 2002,
Duffy DL: Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol
2001,
Blumenthal M. M. Clin. Rev. Allergy Immunol
2002)

Stały wzrost zachorowań na

astmę oskrzelową, zwłaszcza w

państwach o wysokim statusie

ekonomicznym oraz w dużych

aglomeracjach miejskich, należy

tłumaczyć wpływem środowiska,

gdyż wzrost ten jest zbyt szybki,

by wiązać go ze zmianami w

materiale genetycznym.

Zanieczyszczenie powietrza

atmosferycznego

Światowa Organizacja Zdrowia

opublikowała najnowszy raport o sytuacji

zdrowotnej w Europie- The European

Health Report 2002.

Analizą objęto zebrane w ciągu

ostatniego dziesięciolecia

dane na temat

sytuacji zdrowotnej

w

51 krajach Europy

, czyli dotyczące

populacji

około 870 mln osób

.

Zanieczyszczenie powietrza

atmosferycznego cd.

Czynniki środowiskowe należą do

najważniejszych czynników ryzyka

chorób układu oddechowego.

W Austrii, Francji i Szwajcarii z

powodu chorób wywołanych

zanieczyszczeniami powietrza,

wyziewami pojazdów spalinowych co

roku

umiera 21 tys. osób- 2 x więcej

niż w wypadkach samochodowych.

Wpływ zanieczyszczeń

powietrza na zapadalność na

astmę oskrzelową

Duże stężenia:

-ozonu
-tlenków siarki
-tlenków azotu
-spalin pochodzących z silników
wysokoprężnych
-zarodniki grzybów

(Kunzli N.- Eur. Respir. J. 2002;20
Leventin E., Van de Water P.- Cur. Allergy, Asthma Rep.
2001,1)

Najnowsze hipotezy zakładają, że

inhalacja dużych ilości

mikrocząsteczek

, o masie

cząsteczkowej < 10 μm (

PM-

particle mass

< 10 μm

), może powodować

zapalenie pęcherzyków płuc i

zaostrzenie już istniejącej astmy

.

Wzrost w ciągu dnia średniego

stężenia

mikrocząsteczek o masie <

0,1 μm

powoduje

wzrost zmienności

dobowej PEF

.

(Penttinen P. i wsp.- Eur. Respir J. 2001;17

Lee JT- Epidemiology 2002)

Molekularne podstawy działania

spalin z silników

wysokoprężnych (Diesla) na

układ oddechowy.

Cząsteczki spalin silników wysokoprężnych

określa się jako

DEPs- diesel exhaust

particles

.

Działanie DEPs na drogi oddechowe jest

dwukierunkowe:

1. Wysokie stężenie DEPs- niespecyficzne czynniki

drażniące

2. Niższe stężenie DEPs- uwalnianie specyficznych

cytokin, chemokin, immunoglobulin i oksydantów w
górnych i dolnych drogach oddechowych.

DEPs może powodować aktywację

odpowiedzi immunologicznej typu

Th2, co jest ściśle związane z astmą.

(Salvi SS i wsp.- Clin. Exp. Allergy 1999,

Pandya RJ i wsp.- Environ. Health Perspect.2002)

Spaliny diesla wywierają silniejszy

efekt immunologiczny w skojarzeniu

z innymi alergenami np. pyłkami

roślin.

(D`Amato G.- Allergy 2002)

Badacze angielscy przedstawili
zależność między odległością domu
od głównej drogi
a ryzykiem wystąpienia
świszczącego oddechu (wheeze) i
astmy u dzieci szkolnych (ok.. 10
tys. dzieci ze szkół podstawowych i
średnich).

Większość przypadków
zwiększonego ryzyka napadów
świszczącego oddechu stwierdzono
u dzieci zamieszkałych w odległości
90 m od ruchliwej drogi.

(Venn AJ i wsp.- Am. J. Crit. Care Med.. 2001)

We Francji, w pięciu metropoliach

,

oceniano m. in.

gęstość ruchu

drogowego

(tj. ilość samochodów

przejeżdżających daną drogą w
stosunku do wszystkich domów

stojących przy tej drodze).

Stwierdzono dodatnią korelację

między wysokim stężeniem spalin

samochodowych i zachorowalnością

na astmę we wczesnych latach

życia.

(Zmiron D. I wsp.- J. Expo. Anal Environ. Epidemiol. 2002)

Ozon

Badano wpływ stężenia ozonu na rozwój

astmy u dużej grupy dzieci

uprawiających ćwiczenia fizyczne na

wolnym powietrzu w miejscach o

wysokim i niskim stężeniu ozonu.

W 12 miastach Kalifornii, 3535 dzieci

nie chorujących dotychczas na astmę

poddano 5- letniej obserwacji.

Badania wykazały, że astma wystąpiła

u

265 dzieci, tj. w 7,5% przypadków

, przy

czym znacznie częściej występowała u

dzieci narażonych na wysokie stężenie

ozonu.

(Mc Connell R. I wsp.- Lancet 2002)

Badania nad wpływem ozonu i

endotoksyn bakteryjnych na

astmę i reakcję IgE zależną

Ozon i czynniki specyficzne są ważnymi

czynnikami indukującymi

zaostrzenia

astmy

, jednak

nie są związane z

odpowiedzią IgE zależną.

(Peden DB- Ann. Allergy Asthma Immunol. 2001)

Ozon zwiększa ryzyko śmierci u

pacjentów z astmą w czasie wiosny i

lata.

(Sunyer J. I wsp.- Thorax 2002)

Tlenki azotu

są produktami spalania

Płuca mogą być narażone na działanie

związków azotu poprzez:

a) zanieczyszczenia zewnątrzpochodne
b) wewnątrzdomowe
c) produkcję własnych NO w nabłonku dróg

oddechowych w trakcie zapalenia

Produkcja (wydychanie) NO u pacjentów z

astmą jest zwiększona.

Jest ona tym większa, im bardziej

zanieczyszczone jest powietrze

atmosferyczne.

(Badania dzieci z astmą w czystym środowisku górskim i

zanieczyszczonym środowisku miejskim- Giroux M. i wsp.-

Environ. Int. 2001)

Persinger i wsp. udowodnili na

podstawie badań na zwierzętach i

ludziach, że

NO

2

wykazuje znaczną

aktywność i

powoduje uszkodzenie

głównie komórek nabłonka

oddechowego płuc (epitelialnych).

Stopień uszkodzenia zależy od

gęstości gazu.

Proces uszkodzenia i naprawy

prowadzi do

remodelingu

dróg

oddechowych powodując nawet

nieodwracalne zwłóknienie.

(Mol. Cell Biochem. 2002)

Dwutlenek siarki

W dwóch miastach Europy Środkowej-

Poznaniu i Pradze

zbadano

długotrwały wpływ stężenia SO

2

na

występowanie objawów oddechowych

u około

7 tysięcy dzieci

.

Stwierdzono, że wysokie stężenie SO

2

wyraźnie korelowało ze świszczącym

oddechem i z astmą u dzieci,

natomiast nie miało związku z nocnym

suchym kaszlem.

(Pikhart H., Bobak M., Goryński P. i wsp.- Int. Arch. Occup. Environ

Health 2001)

„Zespół chorego budynku”- Sick Building
Syndrome

Wiąże się ze zmianami mikrośrodowiska

domowego i kumulacją niekorzystnie

wpływających na zdrowie

lotnych substancji

organicznych (VOC- Volatile Organic

Compounds),

wydzielanych przez:

-elementy wyposażenia wnętrz

(wykładziny, tapety,

kleje, farby, ksero i fotokopiarki),
-gromadzenia się tzw.

biomasy

, tj. bakterii, grzybów,

alergenów, roztoczy kurzu domowego, sierści kota,
-a także

uwięzienia w szczelnych konstrukcjach

zanieczyszczeń ze środowiska zewnętrznego

(spaliny,

tlenki siarki i azotu, ozon).

WHO

, na podstawie

wieloośrodkowych,
międzynarodowych badań ustaliła
listę objawów i jednostek
chorobowych, które mogą
występować w „chorych
budynkach”.
Należą do nich:

- podrażnienia lub uszkodzenia śluzówek i
skóry
- objawy neurotoksyczne
(bóle głowy, zmęczenie, rozdrażnienie,
osłabienie koncentracji)
- gorączka klimatyzacyjna
- astma oskrzelowa i objawy
astmopodobne (bóle w klatce piersiowej,
duszność)

Udowodniono niekorzystny wpływ

na etiopatogenezę i ciężkość

przebiegu astmy składników

VOC

jak:

•

Formaldehyd

- występujący głównie w nowych i

remontowanych pomieszczeniach, ulatniający się m.

in. z mebli sklejkowych

•

Ozon

- wydzielany przez kserokopiarki i drukarki

laserowe

•

Izocyjaniany

- składniki pianek poliuretanowych

wyściełających meble

•

Pestycydy

- uwalniają się nawet przez pół roku z

elementów drewnianych (np.. Boazeria) poddanych

konserwacji

•

Produkty spalania

(CO, CO

2

, NO

2

)- powstające w

kominkach, piecach olejowych i kuchenkach

gazowych

Spośród składników

biomasy

,

szczególny związek z

zachorowalnością na astmę

mają:

• Infekcje

- spowodowane przez rozwijające się

w filtrach i przewodach klimatyzacyjnych
bakterie Chlamydia pneumoniae

• Alergeny grzybicze

- gromadzące się obficie

pod wykładzinami, boazerią, tapetami w
kuchniach i łazienkach (Alternaria,
Cladosporium)

• Roztocza kurzu domowego

- gromadzące się

w niedostatecznie wietrzonych
pomieszczeniach

Z uwagi na brak możliwości

całkowitej eliminacji wymienionych

związków ze środowiska, Światowa

Organizacja Zdrowia ustaliła

normy

jakości powietrza wewnątrz

budynków (IAQ- Indoor Air Quality),

określające dopuszczalne stężenia

substancji szkodliwych.

Czynniki dietetyczne a astma

Badania epidemiologiczne i

eksperymentalne nad wpływem diety

na układ oddechowy dotyczą przede

wszystkim spożycia:

-antyoksydantów
-mikroelementów
-kwasów tłuszczowych

(Romien J., Trenga C.- Epidemiol. Rev. 2001)

Do najczęściej spożywanych

antyoksydantów

zalicza się

witaminę C i

E, flawonoidy i selen

.

W badaniach Schwartz`a i Weiss`a oraz

Britton`a i wsp. u pacjentów z

obturacyjnymi chorobami płuc

udowodniono, że

zwiększenie dziennej

dawki wit. C o 40 mg wiązało się ze

wzrostem FEV

1

o 20 ml.

Liczne dane potwierdzają wpływ spożycia

świeżych owoców i warzyw,

zawierających duże ilości wit. C na

zmniejszenie częstości występowania i

minimalizacje objawów astmy.

(Priftanji AV i wsp.- Allergy 2002)

Badania przeprowadzone w

Londynie

,

wśród chorych na astmę stosujących

dietę bogatą

(607 przypadków) i

ubogą

(864

przypadki) w

antyoksydanty

, świadczą, że

zwiększone spożycie flawonoidów

zawartych w

jabłkach i czerwonym winie

jest związane z łagodniejszym

przebiegiem astmy.

Stwierdzono także ujemne sprzężenie

między spożyciem

selenu a astmą

nie

potwierdzone w innych doniesieniach.

(Romien J. I wsp.- Epidemiol. Rev. 2001

Shahen SO i wsp.- Am. J. Respir. Crit. Care Med.. 2001)

W innych badaniach

stwierdzono brak ochronnego

wpływu antyoksydantów i

mikroelementów na przebieg

astmy.

(Picado C. I wsp.- Allergy 2001)

Wpływ makro- i

mikroelementów na

występowanie i przebieg astmy

Gilliand i wsp. udowodnili, że

niższe

spożycie potasu i magnezu

było związane z

mniejszą objętością płuc

(VC) i ich gorszą

funkcją (FEF 25-75) zarówno

u osobników

zdrowych jak jak i chorych

na astmę. U

pacjentów z astmą zależność ta była bardziej

nasilona.

(Am. J. Epidemiol. 2002)

Badania eksperymentalne nad

infuzją

magnezu

w astmie wskazują, że może mieć

znaczenie w ostrym leczeniu astmy, ale nie

wydaje się by powodowały efekty

długotrwałe.

(Romien J. i wsp.- Epidemiol. Rev. 2001)

Wpływ kwasów tłuszczowych na

występowanie i przebieg astmy

Huang Sl i wsp. przeprowadzili badania w grupie

1166 nastolatków stwierdzając, że spożycie

nasyconych kwasów tłuszczowych

było związane

ze

zwiększeniem ryzyka astmy, a nienasyconych kwasów

tłuszczowych było ujemnie sprzężone z astmą

.

Udowodniono w ten sposób przeciwstawne działanie

nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych na

układ oddechowy.

W innym badaniu ci sami autorzy wykazali, że

zwiększenie spożycia zarówno białka jak i tłuszczu

zwierzęcego wiązało się z większą częstością

występowania astmy u nastolatków.

(Clin. Exp. Allergy, 2001)

Liczne badania dotyczą spożycia

omega-

3 nienasyconych kwasów tłuszczowych

zawartych

m. in. w

rybach

.

Udowodniono, że spożycie ryb jest

związane z mniejszą nadwrażliwością

oskrzeli u dzieci i lepszą funkcją płuc u

dorosłych.

Badania długofalowe nie potwierdzają

jednak tych spostrzeżeń.

Zauważono korzystny efekt spożycia

kaszy, ryżu, orzechów oraz warzyw w

prewencji zarówno objawów astmy, jak i

alergicznego zapalenia spojówek i

atopowego zapalenia skóry u dzieci.

(Ellwood P. i wsp.- ISAAC 2002)