Mechanizmy chorób atopowych

Mechanisms of atopic diseases

Edward Zawisza, Urszula Samolińska-Zawisza

z Poradni Alergologicznej CSK Akademii Medycznej w Warszawie
Kierownik Poradni: prof. dr hab. n. med. Edward Zawisza

Epidemiologia

Alergia na pyłki drzew jest częsta i obejmuje 20% wszystkich pyłkowic. Przy czym alergie mieszane (drzewa + trawy) są znacznie częstsze. Zwykle są to drzewa wiatropylne, których pyłki przenoszone są przez wiatr (Anemophilous). Drzewa owadopylne (Entomophilous) nie są traktowane jako zagrożenie dla alergików, gdyż pyłki ich są ciężkie i lepkie (są przenoszone przez owady) i dlatego nie unoszą się długo w powietrzu.

W Europie dominującym alergenem wziewnym są pyłki traw. Należą do nich Lolium multiflorum, Anthoxantum odoratum, Holcus lanatus, Bromus inermis i Cynodon daktylon. Z pyłków drzew wymienia się Betula pendula (brzoza), Alnus incana (klon), Ouercus (dąb). Są to drzewa wiatropylne.

W Polsce są też częste uczulenia na drzewa wiatro- i owadopylne. Należą do nich Salix viminalis (wierzba) i Tilia cordata (lipa).

Około 50% pacjentów uczulonych na pyłki traw wykazuje też reakcję w testach skórnych na pyłki drzew. Pacjenci ci chorują dłużej i przebieg ich choroby jest ciężki. Efekt gruntowania (priming) błony śluzowej nosa na powtarzające się ekspozycje alergenem był opisany przez Connella w 1968 roku. Udowodnił on, że nawrotowe ekspozycje na alergeny wziewne obniżają próg pobudliwości śluzówki. Ponieważ pyłki drzew pylą przed występowaniem pylenia traw, na zasadzie „gruntowania” będą one uwrażliwiały błonę śluzową nosa na alergeny traw.

Ustalono, że u 70% pacjentów z uczuleniem na pyłki brzozy występuje tzw. OAS (oral allergy syndrom). Jest to IgE - medianowa reakcja błony śluzowej jamy ustnej w czasie spożywania świeżych owoców i warzyw. Pacjent odczuwa świąd i podrażnienie błony śluzowej policzków i podniebienia. W przypadkach uczulenia na pyłki brzozy alergenem pokarmowym są owoce drobnopestkowe (jabłka, gruszki). Czasami opisywane są reakcje anafilaktyczne przy spożywaniu tych owoców. Jednak ze względu na labilność alergenów jabłka są one rzadkie.

Bet.r.1 i Mal.d.1 są głównymi alergenami brzozy i jabłka. Są to białka o ciężarze cząsteczkowym 17 Kd. Zostały one klonowane w rekombinowanej formie w Escherichia coli. Obie te proteiny składają się ze 159 aminokwasów i w 64,5% wykazują identyczną sekwencję aminokwasów.

Ostatnio udowodniono dużą rolę alergenowo specyficznych komórek Th. W przypadku alergii atopowej alergenowo specyficzne Th 2 produkują cytokiny IL-4 i IFN-g w odpowiedzi na swoisty alergen.

Aktywowane przez alergeny limfocyty Th (długo żyjące, alergenowo specyficzne) są odpowiedzialne za utrzymanie produkcji IgE - jeszcze poza sezonem pylenia roślin.

Z obserwacji klinicznych wynika, że utrzymujące się przez dłuższy czas uczulenie wziewne prowadzi do alergii pokarmowej. Typowy zespół OAS (oral allergy syndrom) powstaje zwykle około 25 roku życia, po trwającej już kilkanaście lat pyłkowicy drzew liściastych. Z drugiej strony można podejrzewać, że stymulowane przez alergeny pokarmowe limfocyty T mogą produkować cytokiny prozapalne także w odpowiedzi na alergeny wziewne.

Zakłada się, że niedojrzałość układu immunologicznego u dzieci jest odpowiedzialna za częstą alergizację w tym wieku. Jabłka, marchew, gruszki i owoce cytrusowe stanowią częsty element w diecie dziecięcej. Nie są one jednak tak częstymi alergenami pokarmowymi jak mleko i jajka. Wytwarza się swoista tolerancja przeciwko alergenom warzyw i owoców. W późniejszym czasie, z nieznanych dla nas przyczyn, dochodzi do „załamania”, przerwania tej tolerancji. W konsekwencji prowadzi to do pojawienia się alergii na pyłki drzew, na skutek stymulowania limfocytów Th przez antygeny Bet.r.1 i Mal.d.1, które prowadzi do pojawienia się objawów typowej pyłkowicy.

Zapalenie alergiczne

Wiele czynników wpływa na pojawienie się nadwrażliwości błon śluzowych. Czynniki te dzielimy na induktory i prowokatory. Rycina 1 przedstawia analizę tego podziału.

Ryc. 1.

Induktory nie tylko nasilają objawy rhinitis, ale także wpływają na tworzący się proces zapalny. W rezultacie nie tylko zwiększają one nasilenie toczącego się procesu zapalnego, ale także umożliwiają aby proces ten toczył się mimo, że ekspozycja na alergeny ustąpiła.

Najważniejszymi czynnikami indukującymi są infekcje wirusowe, ekspozycja na alergeny oraz czynniki zawodowe.

Epizody rhinitis allergica mogą także następować po ekspozycji na zapachy, perfumy, dym tytoniowy, stres oraz aspirynę. Wywołują (prowokują) one napady kliniczne rhinitis niekoniecznie wpływając na proces zapalny śluzówek. Zapalenie alergiczne jest procesem wielokomórkowym, w którym mastocyty, neutrofile, eozynofile, makrofagi, bazofile, limfocyty oraz komórki nabłonkowe odgrywają decydującą rolę.

Komórki tuczne

Komórki tuczne są kluczowymi komórkami natychmiastowej reakcji atopowej. Ich cechą charakterystyczną jest posiadanie na swojej powierzchni wysokoaktywnych receptorów dla IgE (IgERI). Aktywacja komórki tucznej prowadzi do uwolnienia histaminy oraz syntezy leukotrienów odpowiedzialnych za szereg objawów klinicznych. Mastocyty wydzielają także proteazy i tryptazy odpowiedzialne za nadwrażliwość błon śluzowych. Wydzielają one także prozapalne cytokiny takie jak GM-CSF, IL-3 i Il-4, IL-5. Powodują one zwiększoną ekspresję cząsteczek adhezywnych oraz przedłużają czas przeżycia komórek zapalnych (eozynofilów, neutrofilów i leukocytów).

Eozynofile

Eozynofile są głównym czynnikiem zapalenia alergicznego błon śluzowych. Rycina 2 przedstawia cechy charakterystyczne funkcji eozynofilów.

Ryc. 2. Eozynofile. Zasadnicza komórka w zapaleniu alergicznym.

Eozynofile wpływają na procesy zapalne poprzez uwalnianie mediatorów (leukotrieny, wolne rodniki tlenowe), degranulację i uwalnianie ziarnistości oraz poprzez wytwarzanie cytokin. Ziarnistości kwasochłonne takie jak MBP bezpośrednio uszkadzają błony śluzowe i są odpowiedzialne za nadwrażliwość oskrzeli. Są one zdolne do wydzielania niewielkich ilości ale istotnych cytokin takich jak Gm-CSF, IL-3, IL-4 i IL-5. Zwiększone ilości eozynofili są znajdowane w przebiegu ostrego ataku pyłkowicy i astmy siennej. Eozynofilia tkankowa w krwi obwodowej oraz stopień eozynofilii w cytologii złuszczającej błony śluzowej nosa, koresponduje z wysokością przebiegu pyłkowicy.

Limfocyty

Istotne dla reakcji atopowej są Th2. Wydzielają one typowe cytokiny prozapalne takie jak GM-CSF, IL-4, IL-5. Są one potrzebne do syntezy IgE (IL-4) oraz aktywacji i napływu eozynofili (IL-5). Limfocyty Th2 mają długi okres przeżycia i dlatego też odpowiedzialne są one za długotrwałe podtrzymywanie reakcji alergicznej.

Komórki nabłonkowe

Ostatnio rola ich jest podkreślana, szczególnie w reakcjach na czynniki tzw. zatrucia naturalnego środowiska człowieka. Komórki nabłonkowe wydzielają chemokiny (RANTES, eotaksynę), szereg cytokin i leukotrienów. Wydzielana przez nie IL-8 jest odpowiedzialna za napływ neutrofilów do błony śluzowej nosa (tzw. zapalenie neutrofilowe).

---