Τελ. ενημέρωση: |
||
01-Mar-2001
|
Αρχ Ελλ Ιατρ, 17(4), Ιούλιος-Αύγουστος 2000, 377-382
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ
Επίπεδα φλεγμονωδών κυτταροκινών
σε ενήλικες ασθενείς
με κυστική ίνωση
Α. ΠΑΠΑΜΙΧΑΛΟΠΟΥΛΟΣ,1 Σ. ΝΑΝΑΣ,2
Ε. ΠΟΥΛΙΟΥ,1
Γ. ΠΕΡΠΑΤΗ,1 Ειρ. ΜΑΥΡΟΥ,2 Ε. ΠΑΠΑ,3 Ι. ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΟΥ,3
Κ. ΚΑΡΜΑΝΙΩΛΑΣ,1 Χ. ΡΟΥΣΣΟΣ2
1Ιατρείο Κυστικής Ίνωσης, Νοσοκομείο
Νοσημάτων Θώρακος Αθηνών
2Μονάδα Νοσημάτων Θώρακος, Κλινική Εντατικής Θεραπείας, Ευγενίδειο
Θεραπευτήριο, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Αθηνών
3Εργαστήριο Ανοσολογίας και Ιστοσυμβατότητας, ΓΠΝΑ "Ευαγγελισμός
ΣΚΟΠΟΣ Η χρονία φλεγμονή
των αεραγωγών και οι συχνές λοιμώξεις του αναπνευστικού είναι τα κύρια
χαρακτηριστικά της κυστικής ίνωσης (ΚΙ). Σκοπός της εργασίας αυτής ήταν
ο προσδιορισμός των επιπέδων των φλεγμονωδών κυτταροκινών (TNFα, IL-1β,
IL-6, IL-8) στον ορό ενήλικων ασθενών με ΚΙ και υγιών μαρτύρων, καθώς
και η διερεύνηση της συσχέτισης των επιπέδων των φλεγμονωδών κυτταροκινών
με τη βαρύτητα της νόσου, όπως αυτή εκτιμάται με τον FEV1 και
το Schwachman score. Λέξεις ευρετηρίου: Κυστική ίνωση, Κυτταροκίνες, Φλεγμονή. |
H κυστική ίνωση (ΚΙ) είναι η πιο συχνή κληρονομική νόσος της λευκής φυλής. Το γονίδιο της κυστικής ίνωσης ανακαλύφθηκε το 1989 και ανευρίσκεται στο μακρό τμήμα του χρωματοσώματος 7.1 Η πρωτεΐνη, που κωδικοποιείται από το γονίδιο, ονομάζεται CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) και αποτελεί δίαυλο ιόντων χλωρίου, του οποίου η λειτουργία είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη και δεν έχει ακόμη πλήρως διερευνηθεί.2 Η κύρια ανωμαλία συνίσταται σε διαταραχή της διαπερατότητας της κυτταρικής μεμβράνης στο χλώριο, με αποτέλεσμα την αφυδάτωση των εκκρίσεων, η οποία στο επίπεδο των αεραγωγών προκαλεί μείωση της βλεννοκροσσωτής κάθαρσης, λοιμώξεις και βρογχεκτασίες. Αν και η απόφραξη των αεραγωγών και η λοίμωξη αποτελούν μείζονες παθογενετικούς παράγοντες, σήμερα πιστεύεται ότι η φλεγμονή είναι ο πλέον σημαντικός.3 Τόσο η φλεγμονή όσο και η λοίμωξη ενέχονται στη μείωση των λειτουργικών παραμέτρων της αναπνοής, τη βαρύτητα και την εξελικτική πορεία της νόσου, που τελικά καθορίζουν την επιβίωση των ασθενών αυτών. Ο πρώιμος αποικισμός του βρογχικού δένδρου από μικροβιακούς παράγοντες, όπως ο χρυσίζων σταφυλόκοκκος, ο αιμόφιλος της ινφλουέντσας και η ψευδομονάδα, προκαλεί τη μαζική μετανάστευση ουδετεροφίλων και την απελευθέρωση διαφόρων φλεγμονωδών μεσολαβητών, με αποτέλεσμα την τοπική απορρύθμιση της ειδικής και μη εδικής ανοσίας, την αδυναμία εκρίζωσης των παθογόνων μικροοργανισμών και την εγκατάσταση ενός φαύλου κύκλου λοίμωξης-φλεγμονής-απόφραξης.3 Επειδή οι φλεγμονώδεις κυτταροκίνες (TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8) παίζουν σημαντικό ρόλο στη φλεγμονώδη απόκριση,4 υποθέσαμε ότι πιθανώς να σχετίζονται με τη βαρύτητα της νόσου.
Σκοπός της εργασίας αυτής ήταν ο προσδιορισμός των επιπέδων των φλεγμονωδών κυτταροκινών (TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8) στον ορό ενηλίκων ασθενών με ΚΙ και υγιών μαρτύρων, καθώς και η διερεύνηση της συσχέτισης των επιπέδων των φλεγμονωδών κυτταροκινών με τη βαρύτητα της νόσου, όπως αυτή εκτιμάται με τον FEV1 και το Schwachman score.
ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ
Στη μελέτη αυτή περιελήφθησαν 19 ασθενείς με κυστική ίνωση (10 άνδρες/9 γυναίκες, ηλικίας 23±12 ετών), που παρακολουθούνταν στο Εξωτερικό Ιατρείο Κυστικής Ίνωσης του Νοσοκομείου Νοσημάτων Θώρακος Αθηνών, και 11 υγιείς μάρτυρες (3 άνδρες/8 γυναίκες, ηλικίας 30±4 ετών). Στον πίνακα 1 φαίνονται τα χαρακτηριστικά των δύο ομάδων. Όλοι οι ασθενείς, κατά το χρόνο της μελέτης, ήταν σε σταθερή κατάσταση. Ασθενείς με πρόσφατη παρόξυνση της νόσου αποκλείονταν από τη μελέτη. Η διάγνωση στηρίχθηκε στην κλινική εκτίμηση και τις εργαστηριακές εξετάσεις, συμπεριλαμβανομένων της δοκιμασίας ιδρώτα και του γονότυπου. Οι υγιείς μάρτυρες ήταν εθελοντές, χωρίς σημεία καρδιολογικού ή αναπνευστικού νοσήματος, σύμφωνα με το ιστορικό και την κλινική εξέταση.
Εκτίμηση της βαρύτητας της νόσου
Χρησιμοποιήθηκαν δείκτες, όπως ο FEV1 (% προβλεπομένου)5 και το Schwachman score. Το Schwachman score αποτελεί το συνυπολογισμό τεσσάρων διαφορετικών παραμέτρων της νόσου: της καθημερινής δραστηριότητας, των κλινικών σημείων, της θρέψης και της ακτινολογικής εικόνας.6
Λειτουργικές δοκιμασίες
Σε όλους τους συμμετέχοντες στη μελέτη μετρήθηκαν οι FVC, FEV1 και η διαχυτική ικανότητα (DLco) με τη μέθοδο της μίας αναπνοής.7
Κυτταροκίνες
Δείγματα αίματος ελήφθησαν από τους ασθενείς και τους υγιείς μάρτυρες για τον προσδιορισμό των επιπέδων των φλεγμονωδών κυτταροκινών (IL-1β, TNFα, IL-6, IL-8) στον ορό με τη μέθοδο ELISA και, συγκεκριμένα, με ποσοτική sandwich ανοσοενζυμική τεχνική. Για τον προσδιορισμό του επιπέδου κάθε κυτταροκίνης χρησιμοποιήθηκαν τα αντίστοιχα Quantakine Human Immunoassay Kits (R & D Systems). Η μέθοδος αυτή δεν παρουσιάζει καμία διασταυρούμενη αντίδραση με άλλες κυτταροκίνες ή αυξητικούς παράγοντες.
Τα δείγματα αίματος λαμβάνονταν σε αποστειρωμένο φιαλίδιο χωρίς αντιπηκτικό και διατηρούνταν στους 4 °C μέχρι να φυγοκεντρηθούν. Η φυγοκέντρηση γινόταν σε διάστημα μικρότερο των δύο ωρών από τη λήψη του αίματος σε ψυχόμενη φυγόκεντρο στις 3000 στροφές στους 4 °C για 10 min. Ο ορός φυλασσόταν σε αποστειρωμένο φιαλίδιο στους -70 °C μέχρι τη μέτρηση.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Τα επίπεδα των φλεγμονωδών κυτταροκινών TNFα, IL-6 και IL-8 (πίν. 2) στους ασθενείς με ΚΙ βρέθηκαν στατιστικώς σημαντικά υψηλότερα σε σχέση με εκείνα των υγιών μαρτύρων: TNFα: 4,0±1,8 (pg/mL) έναντι 1,7± 0,9 (pg/mL), P<0,006 (εικ. 1), IL-1β: 0,5±0,9 (pg/mL) έναντι 0,2±0,1 (pg/mL), P=ns, IL-6: 3,4±3,1 (pg/mL) έναντι 0,9±0,8 (pg/mL), P<0,003 (εικ. 2), IL-8: 5,5±4,7 (pg/mL) έναντι 2,6±0,5 (pg/mL), P<0,029 (εικ. 3), αντιστοίχως. Τα επίπεδα της IL-6 ήταν στατιστικώς σημαντικά αυξημένα στους ασθενείς που ήταν αποικισμένοι με ψευδομονάδα σε σχέση με τους μη αποικισμένους (4,9±3,3 έναντι 1,4±1,5, P<0,009). Οι υπόλοιπες κυτταροκίνες (TNFα, IL-1β, IL-8) δεν διέφεραν στους ασθενείς με και χωρίς αποικισμό με ψευδομονάδα (εικ. 4). Διπαραγοντική ανάλυση συσχετίσεων μεταξύ των δεικτών βαρύτητας της νόσου (FEV1, Schwachman score) και των επιπέδων των φλεγμονωδών κυτταροκινών έδειξε ότι δεν υπάρχει στατιστικώς σημαντική σχέση.
ΣΥΖΗΤΗΣΗ
Η μελέτη αυτή έδειξε αυξημένα επίπεδα των φλεγμονωδών κυτταροκινών TNFα, IL-6 και IL-8 στον ορό των ασθενών με κυστική ίνωση. Τα αυξημένα επίπεδα των κυτταροκινών αυτών ήταν ανεξάρτητα της βαρύτητας της νόσου. Επίσης, τα επίπεδα του TNFα και της IL-8 ήταν ανεξάρτητα του αποικισμού των ασθενών με ψευδομονάδα, ενώ τα επίπεδα της IL-6 ήταν στατιστικώς σημαντικά υψηλότερα στους ασθενείς που ήταν αποικισμένοι με ψευδομονάδα σε σχέση με τους μη αποικισμένους.
Έχει διαπιστωθεί πρώιμη φλεγμονώδης απόκριση σε παιδιά, ακόμη και πριν από τον αποικισμό του βρογχικού δένδρου, με αυξημένα επίπεδα φλεγμονωδών κυτταροκινών στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα.8 Επίσης, σε ενήλικες ασθενείς χωρίς την κλινική παρουσία νόσου έχει διαπιστωθεί αυξημένη φλεγμονώδης απόκριση των αεραγωγών, όπως συνάγεται από την παρουσία φλεγμονωδών κυττάρων και ανοσοσφαιρινών στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα.9
Το ουδετερόφιλο θεωρείται το κύριο εκτελεστικό κύτταρο για τις βλάβες που προκαλούνται στον πνεύμονα. Ο έλεγχος της επιστράτευσης του κυττάρου αυτού από τον αγγειακό χώρο στο διάμεσο ιστό και τελικά στους αεραγωγούς βρίσκεται υπό τον έλεγχο των φλεγμονωδών κυτταροκινών.4,10,11 Η φαγοκυττάρωση των βακτηριδίων από τα μακροφάγα προκαλεί τη σύνθεση και έκκριση TNFα και IL-1β. Ακολούθως, η έκκριση IL-6 και IL-8 διεγείρεται από τον TNFα και την IL-β, ενώ η IL-6 αναστέλλει την παραγωγή TNFα και IL-1β.12
H παραγωγή του TNFα από τα μακροφάγα παίζει σημαντικό ρόλο στην ενεργοποίηση των ουδετεροφίλων και, σε συνεργασία με την IL-1β, στην παραγωγή και απελευθέρωση της IL-8 από τα τύπου ΙΙ επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα και τους ινοβλάστες.13 Σε μια προοπτική μελέτη σε ενήλικες ασθενείς με ΚΙ διαπιστώθηκε χρονία αύξηση των επιπέδων του TNFα στον ορό, η οποία συνοδευόταν από παράλληλη αύξηση της CRP και του συμπλέγματος της ελαστάσης.14
Αυξημένα επίπεδα IL-8 έχουν ανιχνευθεί στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα, τα πτύελα και τον ορό παιδιών με ΚΙ. Τα επίπεδα της IL-8 στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα και τα πτύελα παρουσίασαν στατιστικώς σημαντική συσχέτιση με το Schwachman score, ενώ τα αντίστοιχα επίπεδα του ορού δεν εμφάνισαν παρόμοια συσχέτιση.15
Τα επίπεδα της IL-1β του ορού των ασθενών με ΚΙ δεν βρέθηκαν υψηλότερα σε σχέση με εκείνα των υγιών μαρτύρων. Αυξημένα επίπεδα IL-1β στον ορό έχουν βρεθεί σε μία εργασία,16 όμως, σε δύο πρόσφατες μελέτες, δεν κατέστη δυνατή η ανίχνευση της ανωτέρω κυτταροκίνης στον ορό.17,18
Η ΙL-6 είναι ο σημαντικότερος επαγωγέας της απόκρισης οξείας φάσης σε συνδυασμό με την IL-1 και τον TNFα, ενώ τα κυψελιδικά μακροφάγα παράγουν μεγάλες ποσότητες IL-6 όταν εκτεθούν σε ενδοτοξίνες.19 Η IL-6 έχει δειχθεί ότι διεγείρει τον υποθαλαμο-υποφυσιο-επινεφριδιακό άξονα,20 με συνακόλουθη έκκριση ACTH και αύξηση του επιπέδου των γλυκοκορτικοειδών,21 ελέγχοντας έτσι την εξέλιξη της φλεγμονής. Με αυτή την έννοια, η IL-6 είναι ταυτόχρονα φλεγμονώδης και αντιφλεγμονώδης κυτταροκίνη.22 Σε πρόσφατες μελέτες φαίνεται ότι η δράση της IL-6 είναι κυρίως αντιφλεγμονώδης και ανοσοκατασταλτική.23 Σε πειραματικές μελέτες σε ποντίκια έχει δειχθεί ότι η χορήγηση IL-6 καταστέλλει την οξεία εξίδρωση ουδετεροφίλων, την οποία προκαλεί η ενδοτραχειακή έγχυση λιποπολυσακχαρίδης (ΛΠΣ).24 Επίσης, η χορήγηση ΛΠΣ σε ποντίκια με ανεπάρκεια IL-6 προκάλεσε ανορεξία, απώλεια βάρους και υπογλυκαιμία, που σημαίνει ότι η IL-6 δεν είναι απαραίτητη για τη φλεγμονώδη απόκριση στη ΛΠΣ και, στην πραγματικότητα, ασκεί προστατευτική δράση.25
Στη δική μας μελέτη, τα επίπεδα των φλεγμονωδών κυτταροκινών, εκτός της IL-6, ήταν ανεξάρτητα του αποικισμού των ασθενών με ψευδομονάδα. Σε πρόσφατη μελέτη διαπιστώθηκε ότι η εκρίζωση της ψευδομονάδας δεν ήταν ικανή να ανακόψει την εξελικτική πορεία της νόσου,26 γεγονός που μπορεί να σημαίνει ότι η φλεγμονώδης απόκριση στην ΚΙ βαίνει ανεξάρτητα από τη λοίμωξη. Τα υψηλότερα επίπεδα της IL-6 στους ασθενείς που ήταν αποικισμένοι με ψευδομονάδα μπορεί μερικώς να εξηγηθούν από το γεγονός ότι οι φλεγμονώδεις κυτταροκίνες εμφανίζονται σε διαφορετικούς χρόνους, όπως έχει παρατηρηθεί μετά από πρόκληση με ΛΠΣ,22 και με διαφορετικό ρόλο, όπως αντιφλεγμονώδη και ανοσοκατασταλτικό,23,24 που πιθανώς να είναι πλέον εξεσημασμένος μετά τον αποικισμό με ψευδομονάδα.
Συμπερασματικά, τα αυξημένα επίπεδα των φλεγμονωδών κυτταροκινών (TNFα, IL-6, IL-8) είναι ενδεικτικά της παρουσίας της φλεγμονής σε κάθε φάση στην εξελικτική πορεία της νόσου. Περαιτέρω μελέτες απαιτούνται για τη διευκρίνιση της σχέσης φλεγμονής-λοίμωξης, καθώς και του ρόλου των κυτταροκινών στην ΚΙ. Η διευκρίνιση του ρόλου των κυτταροκινών έχει μεγάλη σημασία για τη θεραπευτική προσέγγιση της νόσου, με τη χρήση ανταγωνιστών των κυτταροκινών, που ήδη χρησιμοποιούνται στη θεραπευτική άλλων νοσημάτων.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ