Diagnostika potravinové alergie: vědecké i neověřené metody Kirsten Beyer a a Suzanne S. Teuber b

Transkript

1 Diagnostika potravinové alergie: vědecké i neověřené metody Kirsten Beyer a a Suzanne S. Teuber b Význam přehledu Přesná diagnostika potravinové alergie není důležitá pouze pro správnou léčbu, ale také s ohledem na vyvarování se zbytečných diet. Diagnostický postup při suspektní potravinové alergii zahrnuje měření specifických IgE protilátek s použitím sérologických esejí, kožní (prick) testy, eliminační diety a orální expoziční testy. Některé další postupy jsou v současné době buď předmětem dalšího přísného výzkumu (epikutánní test), nebo jsou již široce používány všeobecnými lékaři nebo v alternativní medicíně, ale jsou považovány za neověřené. K těmto metodám patří stanovení specifických IgG, provokační/ neutralizační testy, kinesiologie, cytotoxické testy a elektrodermální vyšetření. Tento přehled se zabývá některými nejběžnějšími vědecky ověřenými i neověřenými postupy v diagnostice potravinových alergií. Aktuální výsledky Klinickou relevanci potravinových alergií umožňují předpovídat prahové hodnoty specifických IgE a výsledky prick testů, které byly pro některé potraviny stanoveny. Přínosný může být epikutánní test, a to zvláště tehdy, je li hodnocen současně s koncentracemi specifických IgE v séru. Co se týká dalších metod, většina vědeckých studií jejich užitečnost vyvrací. Souhrn U většiny pacientů zůstávají zlatým standardem v diagnostice suspektních potravinových alergií kontrolované orální expoziční testy. V diagnostice pomáhají také prick testy a měření specifických IgE proti některým složkám podezřelých potravin, jednotlivým alergenům nebo alergenním peptidům. Neověřeným nebo experimentálním testem zůstává stanovení specifických IgG. U dalších alternativních a doplňkových postupů nebyl prokázán žádný přínos a mohou pacienty ohrozit stanovením špatné diagnózy. Klíčová slova Epikutánní testy, cytotoxické testy, elektrodermální vyšetření, specifické IgE protilátky, specifické IgG protilátky, kinesiologie, orální expoziční testy, provokační testy, kožní prick testy Food allergy diagnostics: scientific and unproven procedures. Curr Opin Allergy Clin Imunol 2005;5: Lippincott Williams & Wilkins, Inc. a Children s Hospital Charité, Humboldt University, Berlin, Germany b University of California, Davis, School of Medicine, Davis, California, USA Adresa pro korespondenci: Kirsten Beyer, MD, Deparment of Pediatric Pneumology and Immunology, Children s Hospital Charité, Humboldt University, Augustenburger Platz 1, Berlin, Germany E mail: kirsten.beyer@charite.de Úvod V zemích západního světa patří potravinové alergie k nejčastějším alergickým poruchám, vznikajícím na podkladě imunitní reakce na potraviny. Postiženo je asi 6 8 % dětí a 2 3 % dospělých. Prevalence onemocnění je dále vyšší u pacientů s atopickou dermatitidou, kde klinicky relevantní potravinovou alergií trpí asi třetina dětí [1,2]. Nejčastějšími potravinami vyvolávajícími alergii jsou kravské mléko, burské oříšky, stromové ořechy, ryby, korýši a měkkýši, sója a pšenice. Klinické projevy alergické reakce na tyto potraviny kolísají od mírných kožních projevů až k život ohrožující anafylaktické reakci. Vnímání potravinové alergie laickou veřejností je však odlišné a asi 20 % jedinců, kteří udávají velké množství potíží a nežádoucích reakcí, věří, že jsou vázány na příjem určité potraviny. Diagnostický postup u suspektní potravinové alergie začíná odebráním podrobné anamnézy a fyzikálním vyšetřením pacienta. Další kroky představují různé in vivo a in vitro testy. Tento článek pokrývá nejnovější literaturu zabývající se nejběžnějšími postupy, například prick testy, měřením specifických IgE a orálními expozičními testy. Do přehledu je také zařazen nově vyvinutý epikutánní test. Bude také podán kritický přehled dalších metod, používaných převážně všeobecnými lékaři a v alternativní medicíně, jako například měření specifických IgG nebo IgG4, cytotoxické potravinové testy, kinesiologie, provokační/neutralizační testy a elektrodermální vyšetření. Orální expoziční testy Orální expoziční testy se provádějí s cílem prokázat, že se na klinických potížích jedince podílejí alergeny, nebo vyloučit potravinovou alergii, aby se pacient uchránil zbytečné nebo dokonce škodlivé diety. Ačkoli jsou expoziční testy stále nejcennější diagnostickou metodou, jsou časově náročné a pro pacienty problematické a nesou s sebou riziko těžkých anafylaktických reakcí. Perry a spol. však v retrospektivním grafickém přehledu u dětí, které během sedmi let podstoupily expoziční testy s mlékem, vejci, burskými ořechy, sójou a/nebo pšenicí na univerzitní pediatrické alergologické klinice, ukázali, že riziko orálních expozičních testů je přijatelné, pokud jsou testy prováděny pod vedením zkušeného lékaře na přiměřeně vybaveném pracovišti [3]. Testy by se měly provádět vždy za kontrolovaných podmínek. Zlatý standard pro diagnostiku potravinových alergií obecně představují dvojitě slepé placebem kontrolované potravinové expoziční testy (double-blind, placebo-controlled food challenges) [4 6], které jsou zvláště indikované, pokud významnou roli v prezentaci onemoc- Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

2 Diagnostika potravinové alergie Beyer a Teuber nění hrají subjektivní potíže pacienta nebo každodenní kolísání projevů atopické dermatitidy [7 ]. Zcela mimořádně však budou udávat subjektivní potíže děti mladší než jeden rok, u nichž se proto mohou provádět otevřené expoziční testy. Orální expoziční testy by měly vždy probíhat pod lékařským dohledem. Indikace k hospitalizaci pacienta představují život ohrožující stavy v anamnéze nebo testy s vysoce alergenními potravinami. Prognóza potravinové alergie je celkově dobrá, u většiny dětí se během času rozvíjí tolerance dané potraviny, a proto by se vyšetření měla pravidelně opakovat. Pro alergii na bílkovinu kravského mléka a slepičích vajec je mezi testy praktický odstup měsíců, ale u alergie na burské ořechy a ostatní ořechy, u kterých se s rozvojem tolerance setkáváme méně často, jsou smysluplné delší časové intervaly. Měření sérové koncentrace specifických IgE Měření specifických IgE v séru pacientů hraje u IgE zprostředkované potravinové alergie významnou úlohu. Technologické pokroky vedly k vývoji nových laboratorních metod pro kvantifikaci alergen-specifických IgE protilátek v séru a na povrchu basofilů. Hamilton a spol. se ve skvělém přehledu na konci šedesátých let zaměřili na vývoj od kvalitativních IgE protilátek k současným automatickým a kvantitativním alergen-specifickým IgE protilátkám třetí generace [8 ]. Nejnovější technologický trend směřuje k mikrosadám, ve kterých bude možno umístit surové nebo purifikované nativní či rekombinantní alergeny v mikrotečkách sad na čipech tak, aby bylo možné měření velkých panelů specifických IgE z malého množství séra. V současné době probíhají diskuse týkající se dalších požadavků na optimalizaci těchto nových metod a jejich možného zneužívání [8 ]. Nedávno byly porovnávány koncentrace specifických IgE v séru s výsledky orálních expozičních testů za účelem vytvoření grafických křivek znázorňujících pravděpodobnost, že se u pacienta s určitou koncentrací alergenspecifických IgE protilátek projeví alergická reakce na danou potravinu. Takto stanovené diagnostické prahové hodnoty pro alergen-specifické IgE protilátky v séru byly popsány pro burské ořechy, mléko, vejce a ryby [9 14,15,16 ]. Pro ostatní potraviny, například pšenici a sóju, se prahové hodnoty nepodařilo stanovit [15,17]. Tyto hodnoty se však mezi sebou významně liší v závislosti na autorech a sledovaných souborech pacientů [7 ]. Zdá se, že významnou roli hraje zvláště věk pacientů [14,15 ]. Stále ještě existují různé názory na to, zda změny koncentrací specifických IgE mohou předpovídat i rozvoj klinické tolerance dané potraviny [18,19,20,21 ]. Vanto a spol. prospektivně sledovali 95 kojenců s imunopatologickými reakcemi časného typu a 67 kojenců s reakcemi pozdního typu na kravské mléko až do čtyř let věku [19 ]. Alergie na kravské mléko byla hodnocena každý rok pomocí orálního expozičního testu. Ukázalo se, že koncentrace specifických IgE v séru byly užitečným prognostickým ukazatelem rozvoje tolerance kravského mléka u dětí, které na ně měly alergii. Nové údaje navíc ukázaly vztah mezi snížením koncentrací specifických IgE během přesně stanoveného časového období mezi dvěma provokačními testy a rozvojem tolerance potraviny [21 ]. Větší pokles koncentrací protilátek za kratší časové období byl příznačný pro rozvoj tolerance. K objasnění tohoto aspektu však budou zapotřebí další studie sledující větší soubory pacientů. Dále se zdá, že cenným ukazatelem rozvoje tolerance mohou být peptid-specifické IgE [22 24]. Obecně mohou poskytovat prognostické informace o pacientech s potravinovou alergií kvalitativní rozdíly v diverzitě epitopů [25 ]. V nedávné době se zkoumalo, zda by se při interpretaci koncentrací specifických IgE mělo zohledňovat i celkové množství IgE. Ukázalo se, že stanovení poměru specifických IgE ku celkovým IgE nepřináší při diagnostice symptomatické potravinové alergie na kravské mléko, slepičí vejce, pšenici a sóju žádné výhody [26 ]. Prick testy Po celá desetiletí se senzibilizace pacienta hodnotila pomocí kožních prick testů. Při srovnávání nálezů z různých studií se musí zohlednit technika provedení testu a zdroj alergenů. U potravin se zdá, že je používání nativních alergenů nadřazeno komerčním extraktům [27]. Podobně jako u specifických IgE byla vyvíjena snaha o nalezení diagnostických prahových hodnot pro velikost vzniklé kožní reakce (pupenu a erytému), které by predikovaly výsledky orálních expozičních testů. Na základě 555 otevřených expozičních testů provedených u 467 dětí nedávno ukázali Hill a spol., že průměr vzniklé kožní reakce při prick testech byl při použití určitých komerčních extraktů stoprocentně patognomický pro alergickou reakci: na kravské mléko alespoň 8 mm, na slepičí vejce 7 mm a na burské ořechy 8 mm [28 ]. U dětí mladších než dva roky byl odpovídající průměr kožní reakce při prick testech 6 mm, 5 a 4 mm [28 ]. V souboru německých pacientů bylo retrospektivně analyzováno 735 orálních expozičních testů. S použitím logistické regresní analýzy byly při výpočtu 95% pravděpodobnosti stanoveny pozitivní prediktivní prahové hodnoty 13 mm pro slepičí vejce a kravské mléko. V této studii se používaly nativní alergeny. Podobně jako u měření specifických IgE nebylo možné stanovit prahové hodnoty pro sóju a pouze u části pacientů pro pšenici (Verstege a spol.). V jiné prospektivní studii Vanto a spol. sledovali 95 dětí s časnou a 67 dětí s pozdní reakcí na kravské mléko až do čtyř let věku [19 ]. Alergie na kravské mléko byla každoročně hodnocena expozičními testy. Autoři prokázali, že prick testy a koncentrace specifických IgE v séru jsou u malých dětí s alergií na kravské mléko užitečné prognostické ukazatele rozvoje tolerance. 26 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:25 30

3 Diagnostika potravinové alergie Beyer a Teuber Epikutánní testy Vyšetření se provádí epikutánní aplikací intaktních proteinových antigenů s jejich následným přelepením náplastí v ordinaci, hodnotí se indukované ekzematózní kožní léze, které reprezentují buněčnou komponentu reakce. Jak již bylo uvedeno v tomto časopise před třemi lety, z epikutánních testů se stává potenciálně cenný nástroj pro diagnostiku potravinových alergií u kojenců a dětí s atopickou dermatitidou [29]. V některých případech se zdálo, že kombinace pozitivního epikutánního testu a přítomnosti definovaných koncentrací specifických protilátek IgE činila zbytečnými dvojitě slepé placebem kontrolované potravinové expoziční testy. Navíc se v případě alergie na pšenici, kde prick testy a stanovení specifických IgE poskytují neuspokojivé výsledky, ukázalo, že epikutánní test je nejspolehlivější vyšetřovací metodou, a jeho 94% pozitivní prediktivní hodnotu nebylo možno zvýšit kombinací s jinými testy [30]. V souladu s předchozími studiemi ukázala i evropská multicentrická studie, že epikutánní testy mají vyšší specifitu než prick testy nebo specifické IgE [31 ]. Naproti tomu Hansen a spol. nedávno ukázali, že epikutánní testy s čerstvým vaječným extraktem nedokázaly ve srovnání s prick testy zvýšit diagnostickou přesnost záchytu alergie na vejce u dětí s atopickou dermatitidou [32]. Tato studie však sledovala pouze malý počet pacientů včetně kontrol. Podobně ukázali i Breuer a spol. při retrospektivní analýze 106 dvojitě slepých placebem kontrolovaných potravinových expozičních testů s kravským mlékem, slepičími vejci, pšenicí a sójou nízkou spolehlivost epikutánních testů u 64 dětí s atopickou dermatitidou [33 ]. V jiné studii při sledování 486 náhodně vybraných dětí ve věku tří let [34] potvrdili podobné výsledky i Osteballe a spol. Došli k závěru, že epikutánní test nedokáže predikovat přecitlivělost na potraviny, kterou nedokáží předpovídat prick testy a měření specifických IgE. Tyto kontroverzní údaje lze vysvětlit skutečností, že výsledky epikutánních testů je někdy obtížné interpretovat při často se vyskytujících nespecifických reakcích. Vzhledem k tomu, že senzitivitu, specifitu a reprodukovatelnost epikutánních testů značně ovlivňuje řada zdánlivě bezvýznamných modifikací testu, vyvinula ETFAD (European Task Force on Atopic Dermatitis) standardizovanou techniku jejich provádění [35 ]. Pro výsledek testu se zdá být velmi důležitý dále i čas, po který náplast zůstává nalepena. Rance ukázal, že jak senzitivita, tak i pozitivní prediktivní hodnota a negativní prediktivní hodnota testu byly vyšší při 48hodinovém než 24hodinovém okluzním čase [36 ]. V současnosti se test zdá velmi slibný za přesně definovaných okolností, ale stále se ještě zdokonaluje. Měření specifických IgG nebo IgG4 Panely pro měření specifických IgG nebo IgG4 jsou propagovány jako nástroje pro diagnózu potravinových alergií navzdory faktu, že je normální vytvářet specifické IgG nebo IgG4 proti běžně konzumovaným potravinám bez manifestních projevů potravinové alergie. Několik velkých komerčních laboratoří ve Spojených státech a v Evropě tyto testy nabízí lékařům i přímo pacientům. Tvrdí se, že tyto protilátky mohou identifikovat potravinové intolerance, které vyvolávají nebo přispívají k chronické únavě, kongesci nosní sliznice, sinusitidám, bolestem hlavy, hyperaktivitě, syndromu dráždivého tračníku, artritidě a téměř všem ostatním somatickým či psychickým potížím. Například v nezaslepené studii pacientů s mnohočetnými subjektivními potížemi se jejich stav zlepšil poté, kdy byly z jejich diety eliminovány potraviny, proti nimž měli tito pacienti zvýšené koncentrace IgG. Tato studie však neobsahovala kontrolní skupinu a výsledky nebyly ani následně korelovány s dvojitě slepými placebem kontrolovanými potravinovými expozičními testy, tudíž zde byla extrémně vysoká pravděpodobnost placebo efektu [37]. V minulém přehledu publikovaném v tomto časopise, který byl zaměřen na neověřené diagnostické a terapeutické postupy měření specifických IgG proti potravinám, došli Teuber a Porch-Curren k závěru, že neexistují žádné důkazy ve prospěch diagnostického přínosu specifických IgG proti potravinám u žádné konkrétní poruchy mimo vzácného syndromu potravinami indukované plicní hemosiderózy (Heinerův syndrom) [38]. Od té doby bylo publikováno jen několik dalších studií. Atkinson a spol. hodnotili terapeutický potenciál eliminačních diet na základě přítomnosti IgG protilátek proti potravinám u 150 ambulantních pacientů se syndromem dráždivého tračníku [39]. Pacienti byli randomizováni do skupiny s dietou, z níž byly vyloučeny všechny potraviny, proti kterým měli zvýšené koncentrace IgG, nebo do skupiny držící falešnou dietu, z níž byl vyloučen stejný počet potravin, ale ne ty, proti nimž měli protilátky. Atkinson prokázal, že pravá dieta vedla ke statisticky významnému snížení škály potíží, které bylo o 10 % vyšší než u falešné diety, a došel k závěru, že tato metoda je hodna dalšího biochemického výzkumu. Diety těchto dvou skupin však nebyly srovnatelné. V jiné studii, která sledovala 113 pacientů s alergií na kravské mléko, ukázali Shek a spol. existenci silné pozitivní korelace mezi hodnotami IgE a dalších izotypů protilátek proti kravskému mléku [40 ]. Přestože je tvorba protilátek proti proteinům kravského mléka při jeho požití normální fyziologickou reakcí [40 ], vytvářeli v této studii pacienti s kravským mlékem indukovanými alergickými reakcemi zprostředkovanými IgE významně vyšší množství těchto protilátek než kontrolní skupina [41]. Tyto izotypy však pravděpodobně nebyly patogenní, neboť se nacházely i v séru kontrolní skupiny pacientů, kteří kravské mléko tolerovali, s velkým překrýváním koncentrací IgG a IgG4 mezi pacienty a kontrolní skupinou. Domníváme se, že zvýšené koncentrace protilátek proti mléku mohou být u pacientů s alergií na kravské mléko důsledkem zvýšené střevní permeability, která vede k většímu Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

4 Diagnostika potravinové alergie Beyer a Teuber průniku antigenu do krevního oběhu a k tvorbě většího množství protilátek. Může to být také odrazem alterované funkce lymfocytů Th2 u alergických osob, neboť cytokiny produkované lymfocyty Th2, například IL-4, účinněji indukují syntézu protilátek. Diagnostické metody, jako stanovení IgG nebo IgG4, však neposkytují žádné doplňující informace. Souhrnně vzato nepřináší měření IgG nebo IgG4 při potravinové alergii zprostředkované IgE žádné doplňující informace a je zbytečné. Další studie jsou však žádoucí k odhalení role, kterou specifické IgG a IgG4 hrají u syndromu dráždivého tračníku. Sublingvální a intradermální provokační testy Mezi potravinové expoziční testy patří i sublingvální nebo intradermální provokace testovaným antigenem, následovaná observačním intervalem, během něhož se měří lokální reakce a pacient hlásí jakékoli subjektivní potíže. V minulém přehledu [38] jsme uváděli, že byly publikovány dvě dvojitě slepé placebem kontrolované studie, které ukázaly, že intradermální provokační testy jsou založeny na placebo efektu [42,43]. Od té doby nebyly publikovány žádné další studie, a proto by se tyto provokační testy měly považovat za obsoletní metodu. Přestože jsou nežádoucí reakce vzácné, jsou však v souvislosti s těmito testy hlášeny i těžké reakce [44,45]. Kinesiologie Jinou často užívanou alternativní metodou v diagnostice potravinových alergií je aplikovaná kinesiologie nebo testování svalové odpovědi. Při tomto postupu pacient drží nádobku s určitou potravinou v jedné ruce, zatímco lékař měří svalovou sílu druhé paže tak, že působí na předloktí lehkou silou. Diagnóza potravinové alergie nebo intolerance je založena na energetické rovnováze, která se projeví ve svalové odpovědi. Literaturou věnující se této metodě jsme se zabývali před dvěma lety [38] a došli jsme k závěru, že na základě důkazů a podrobnému zkoumání se tato diagnostická metoda nejeví platnou. Od té doby se neobjevily žádné další důkazy a proto se stále domníváme, že kinesiologie není jako diagnostická metoda lepší než náhodný odhad. Cytotoxické testy a jejich ekvivalenty Cytotoxický test hodnotící potravinovou alergii je krevní test, při kterém se hodnotí změny morfologie leukocytů. Původní varianta potravinového cytotoxického testu byla velmi oblíbená v sedmdesátých a osmdesátých letech 20. století [46]. V této variantě byla vysušená tenká vrstva podezřelé potraviny na sklíčku substrátem, ke kterému se přidala kapka čerstvé krve. Za pozitivní se považovaly jakékoli změny morfologie leukocytů. Přestože se ukázalo, že se jedná o nereprodukovatelný test [47], z jeho základního konceptu vychází několik současných esejí, které používají moderní buněčné postupy modifikovaným způsobem [48]. Od uveřejnění posledního přehledu v tomto časopise [38] se neobjevily žádné další publikované adekvátně hodnocené studie zabývající se touto metodou. Navzdory tomu, že používání této metody nepodporuje dostupná literatura [49], je test pacienty široce používán. Elektrodermální vyšetření Principem elektrodermálního vyšetření je zapojení pacienta do elektrického obvodu s přístrojem, který používá k měření kožní vodivosti galvanometr. Hermeticky uzavřená skleněná nádoba s extraktem testované potraviny je připojena do kontaktu s aluminiovou destičkou zařazenou do obvodu. Pokud dojde k poklesu vodivosti, je s ohledem na perturbanci elektromagnetického pole diagnostikována alergie. V našem posledním přehledu jsme citovali dvě dvojitě slepé placebem kontrolované studie zabývající se touto metodou [38]. V těchto studiích testování nedokázalo odlišit pacienty s atopií a neatopické účastníky studie, ani alergeny od negativních kontrol [50]. Zvláště se upozorňovalo na nízkou reprodukovatelnost této metody [51]. Dosud nebyly publikovány žádné další adekvátním způsobem hodnocené dokumenty, a proto se stále domníváme, že vzhledem k tomu, že nestojí na ověřeném vědeckém základě, nelze elektrodermální vyšetření pro diagnostiku potravinových alergií doporučit. Závěry Při podezření na potravinovou alergii zůstávají kontrolované orální expoziční testy nejdůležitější diagnostickou metodou. U dětí mladších než jeden rok bez projevů atopické dermatitidy mohou být tyto testy otevřené, v ostatních případech jsou zlatým standardem dvojitě slepé pacebem kontrolované potravinové expoziční testy. Ve vybraných případech mohou orální expoziční testy činit zbytečnými stanovené prahové hodnoty pro koncentrace specifických IgE protilátek v séru nebo pro průměr vzniklé kožní reakce u prick testů. Epikutánní test, který je nadále předmětem výzkumu v souvislosti s tím, jaký má vztah k orálním expozičním testům, může, je-li správně proveden, přinést další informace u pacientů s atopickou dermatitidou. Měření specifických IgE v pravidelných intervalech může dále pomoci lékařům při stanovování prognózy a přiměřených časových intervalů pro opakování expozičních testů, čímž se sníží počet předčasných a zbytečných dvojitě slepých placebem kontrolovaných testů. Navzdory skutečnosti, že jsou v diagnostice potravinových alergií značně rozšířeny alternativní, experimentální a neověřené postupy, nepodporují současné vědecké poznatky využívání měření specifických IgG nebo IgG4, sublingválních či intradermálních provokačních testů, kinesiologie, cytotoxických testů ani elektrodermálního vyšetření. Proto tyto metody nelze doporučit jako užitečné součásti diagnostického postupu u potravinových alergií. 28 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:25 30

5 Diagnostika potravinové alergie Beyer a Teuber Odkazy a doporučená literatura Práce zvláštního významu, publikované v období časově blízkém naší zprávě, byly zvýrazněny: = důležitý význam = mimořádný význam 1. Eigenmann P, Sicherer S, Borowski T, et al. Prevalence of IgE mediated food allergy among children with atopic dermatitis. Pediatrics 1998;101:e8. 2. Burks AW, James JM, Hiegel A, et al. Atopic dermatitis and food hypersen sitivity reactions. J Pediatr 1998;132: Perry TT, Matsui EC, Conover Walker MK, Wood RA. Risk of oral food challenges. J Allergy Clin Immunol 2004;114: Bock SA, Atkins FM. Patterns of food hypersensitivity during sixteen years of double blind, placebo controlled food challenge. J Pediatrics 1990; 117: Niggemann B, Sielaff B, Beyer K, et al. Outcome of double blind, placebo controlled food challenge tests in 107 children with atopic dermatitis. Clin Exp Allergy 1999;29: Sicherer SH. Food allergy: when and how to perform oral food challenges. Pediatr Allergy Immunol 1999;10: Niggemann B, Rolinck Werninghaus C, Mehl A, Beyer K. Controlled oral food challenges in children: when indicated, when superfluous? Allergy 2005 (in press). Tento článek přináší užitečnou pomůcku k rozhodování, která diagnostic ká metoda je přínosná u potravinových alergií. 8. Hamilton RG, Franklin Adkinson N Jr. In vitro assays for the diagnosis of IgE mediated disorders. J Allergy Clin Immunol 2004;114: Tento výborný přehled se zabývá vývojem od kvalitativních IgE protilátek na konci šedesátých let k současným automatickým a kvantitativním aler gen specifickým IgE protilátkám třetí generace. Zdůrazňuje potenciální možnosti zneužívání těchto novějších metod stanovování IgE, včetně po užívání alergosorbentních technik, které nejsou validovány, a modifikací IgE esejí k měření specifických IgG protilátek, pro něž neexistují klinické indikace. 9. Sampson HA, Ho DG. Relationship between food specific IgE concentrati ons and the risk of positive food challenges in children and adolescents. J Allergy Clin Immunol 1997;100: Sampson HA. Utility of food specific IgE concentrations in predicting sym ptomatic food allergy. J Allergy Clin Immunol 2001;107: Rance F, Abbal M, Lauwers Cances V. Improved screening for peanut allergy by the combined use of skin prick tests and specific IgE assays. J Allergy Clin Immunol 2002;109: Boyano Martinez T, Garcia Ara C, Diaz Pena JM, et al. Validity of specific IgE antibodies in children with egg allergy. Clin Exp Allergy 2001;31: Garcia Ara C, Boyano Martinez T, Diaz Pena JM, et al. Specific IgE levels in the diagnosis of immediate hypersensitivity to cow s milk protein in the infant. J Allergy Clin Immunol 2001;107: Garcia Ara MC, Boyano Martinez MT, Diaz Pena JM, et al. Cow s milk specific immunoglobulin E levels as predictors of clinical reactivity in the follow up of the cow s milk allergy infants. Clin Exp Allergy 2004;34: Celik Bilgili S, Mehl A, Verstege A, et al. The predictive value of specific IgE levels in serum for the outcome of oral food challenges. Clin Exp Allergy 2005 (in press). Tento článek retrospektivně hodnotí úlohu specifických sérových IgE v předpovídání výsledků orálních expozičních testů a určuje prahové kon centrace specifických IgE, které by mohly činit dvojitě slepé placebem kon trolované potravinové expoziční testy zbytečnými. Studie porovnává vý sledky 992 kontrolovaných orálních expozičních testů s kravským mlékem, vejci, pšenicí a sójou prováděných u 501 dětí s koncentracemi specifických IgE v séru a vypočítává prediktivní prahové hodnoty. 16. Perry TT, Matsui EC, Kay Conover Walker M, Wood RA. The relationship of allergen specific IgE levels and oral food challenge outcome. J Allergy Clin Immunol 2004;114: Tento článek hodnotí pomocí retrospektivního grafického přehledu 604 ex pozičních testů s kravským mlékem, vejci, pšenicí a sójou prováděných u 391 dětí. Údaje byly analyzovány za účelem stanovení vztahu mezi kon centracemi specifických IgE a výsledky expozičních testů. 17. Palosuo K, Varjonen E, Kekki OM, et al. Wheat ω 5 gliadin is a major aler gen in children with immediate allergy to ingested wheat. J Allergy Clin Immunol 2001;108: Boyano Martínez T, García Ara C, Díaz Pena JM, Martín Esteban M. Pre diction of tolerance on the basis of quantification of egg white specific IgE antibodies in children with egg allergy. J Allergy Clin Immunol 2002;110: Vanto T, Helppila S, Juntunen Backman K, et al. Prediction of the develop ment of tolerance to milk in children with cow s milk hypersensitivity. J Pe diatr 2004; 144: Tato prospektivní studie u 163 dětí hodnotí, zda rozvoj tolerance kravského mléka do dosažení čtyř let věku lze předpovídat prick testy nebo pomocí specifických IgE v séru stanovených v době stanovení diagnózy přecitlivě losti na kravské mléko. Podařilo se prokázat, že velikost vzniklé kožní reak ce menší než 5 mm správně identifikovala 83 % ze 124 dětí, u kterých se vyvinula tolerance kravského mléka do čtyř let věku. Sérové koncentrace specifických IgE pro mléko nižší než 2 ku/l správně identifikovaly 82 % dětí, u nichž se do tohoto věku vyvinula tolerance mléka. 20. Niggemann B, Celik Bilgili S, Ziegert M, et al. Specific IgE levels do not indicate persistence or transience of food allergy in children with atopic dermatitis. J Investig Allergy Clin Immunol 2004;14: Shek LP, Soderstrom L, Ahlstedt S, et al. Determination of food specific IgE levels over time can predict the development of tolerance in cow s milk and hen s egg allergy. J Allergy Clin Immunol 2004;114: Tato studie sleduje 88 pacientů s alergií na slepičí vejce a 49 pacientů s alergií na kravské mléko, kteří opakovaně podstoupili dvojitě slepý place bem kontrolovaný potravinový expoziční test. Hodnotil se vztah mezi roz vojem tolerance a poklesem koncentrací specifických IgE za určité časové období mezi dvěma expozičními testy. Model pro předpovídání pravděpo dobnosti rozvoje tolerance u alergie na mléko a vejce založený na poklesu koncentrací specifických IgE byl vyvinut, aby pomáhal lékařům při stanovo vání prognózy a načasování dalších expozičních testů. 22. Järvinen K, Beyer K, Vila L, et al. B cell epitopes as a screening instrument for persistent cow s milk allergy. J Allergy Clin Immunol 2002; 110: Beyer K, Ellman Grunther L, Järvinen K, et al. Measurement of peptide specific IgE as an additional tool in identifying patients with clinical reactivi ty to peanuts. J Allergy Clin Immunol 2003;112: Beyer K. Characterization of allergenic food proteins for improved diagnos tic methods. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2003;3: Shreffler WG, Beyer K, Chu TH, et al. Microarray immunoassay: associati on of clinical history, in vitro IgE function, and heterogeneity of allergenic peanut epitopes. J Allergy Clin Immunol 2004;113: Toto je jeden z prvních článků, které se zabývají kvalitativními rozdíly v diverzitě epitopů u alergie na burské ořechy, které mohou poskytovat pro gnostické informace o pacientovi. 26. Mehl A, Verstege A, Staden U, et al. Utility of the ratio of food specific IgE/ total IgE in predicting symptomatic food allergy in children. Allergy 2005 (in press). Tato studie retrospektivní analýzou 992 kontrolovaných orálních expozič ních testů u 501 dětí hodnotí využitelnost stanovení poměru specifických IgE ku celkovým IgE ve srovnání se samotnými specifickými IgE při před povídání symptomatické potravinové alergie. Autoři neprokázali, že by ze stanovení celkových IgE plynul jakýkoli další prospěch oproti stanovení sa motných specifických IgE. 27. Rancé F, Juchet A, Brémont F, Dutau G. Correlations between skin prick tests using commercial extracts and fresh foods, specific IgE, and food challenges. Allergy 1997;52: Hill DJ, Heine RG, Hosking CS. The diagnostic value of skin prick testing in children with food allergy. Pediatr Allergy Immunol 2004;15: Hill a spol. definovali průměry pupenu či erytému u potravinových prick testů, které byly 100% patognomické pro alergii na kravské mléko (mini málně 8 mm), vejce (minimálně 7 mm) a burské ořechy (minimálně 8 mm). U dětí mladších než dva roky byl odpovídající průměr kožní léze minimálně 6 mm, 5 a 4 mm. Tyto hodnoty byly prospektivně ověřeny u 90 dětských pacientů ve věku dvou let nebo mladších s potravinovou alergií potvrzenou expozičním testem. Navíc byla posouzena i diagnostická shoda mezi kon centracemi specifických IgE a prick testů. 29. Niggemann B. Evolving role of the atopy patch test in the diagnosis of food allergy. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2002;2: Roehr C, Reibel S, Ziegert M, et al. Atopy patch test together with level of specific IgE reduces the need for oral food challenges in children with ato pic dermatitis. J Allergy Clin Immunol 2001;107: Darsow U, Laifaoui J, Kerschenlohr K, et al. The prevalence of positive reactions in the atopy patch test with aeroallergens and food allergens in subjects with atopic eczema: a European multicenter study. Allergy 2004;59: Tato evropská multicentrická studie zkoumala prevalenci a shodu pozitivní reakce při epikutánním testu s anamnézou a koncentracemi specifických IgE. Vedle různých vzdušných alergenů byly použity i extrakty vaječného bílku, celeru a pšeničné mouky. Při zohlednění anamnestických údajů měly epikutánní testy obecně vyšší specifitu než prick testy nebo stanovení spe cifických IgE. 32. Hansen TK, Host A, Bindslev Jensen C. An evaluation of the diagnostic value of different skin tests with egg in clinically egg allergic children having atopic dermatitis. Pediatr Allergy Immunol 2004;15: Breuer K, Heratizadeh A, Wulf A, et al. Late eczematous reactions to food in children with atopic dermatitis. Clin Exp Allergy 2004;34: Tato studie se zabývala významem potravin pro indukci pozdních ekzema tózních reakcí u 64 dětí s atopickou dermatitidou, které podstoupily 106 dvojitě slepých placebem kontrolovaných potravinových expozičních testů, a klinické výsledky vztahovala k nálezům vyšetření specifických IgE a epi kutánních testů. Izolované pozdní ekzematózní reakce se pozorovaly u 12 % všech pozitivních provokačních testů a u 45 % pozdních ekzematózních reakcí, které následovaly po reakci časného typu. U těchto dětí se zjistily nízké pozitivní prediktivní hodnoty výsledků epikutánních testů a měření specifických IgE. Proto autoři došli k závěru, že dvojitě slepé placebem kontrolované expoziční testy je třeba stále považovat za zlatý standard pro správnou diagnostiku potravinami vyvolaného ekzému u dětí s atopickou dermatitidou. 34. Osterballe M, Andersen KE, Bindslev Jensen C. The diagnostic accuracy of the atopy patch test in diagnosing hypersensitivity to cow s milk and hen s egg in unselected children with and without atopic dermatitis. J Am Acad Dermatol 2004;51: Kerschenlohr K, Darsow U, Burgdorf WH, et al. Lessons from atopy patch testing in atopic dermatitis. Curr Allergy Asthma Rep 2004;4: Tento článek přináší přehled nejnovějších znalostí o epikutánních testech. Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

6 Diagnostika potravinové alergie Beyer a Teuber 36. Rance F. What is the optimal occlusion time for the atopy patch test in the diagnosis of food allergies in children with atopic dermatitis? Pediatr Aller gy Immunol 2004;15: Tato studie se zaměřuje na standardizaci epikutánních testů, zvláště na dobu přiložení náplasti. Provedením 64 nezaslepených orálních expozič ních testů u 48 dětí se došlo k závěru, že senzitivita i pozitivní a negativní prediktivní hodnota byly lepší při 48hodinovém než při 24hodinovém okluz ním čase. 37. Dixon HS. Treatment of delayed food allergy based on specific immunoglo bulin G RAST testing. Otolaryngol Head Neck Surg 2000;123(1 Pt 1): Teuber SS, Porch Curren C. Unproved diagnostic and therapeutic approa ches to food allergy and intolerance. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2003;3: Atkinson W, Sheldon TA, Shaath N, Whorwell PJ. Food elimination based on IgG antibodies in irritable bowel syndrome: a randomised controlled tri al. Gut 2004;53: Shek L, Bardina L, Castro R, et al. Humoral and cellular responses to cow milk proteins in patients with milk induced IgE mediated and non IgE medi ated disorders. Allergy 2005 (in press). Tato studie se zaměřila na stanovení koncentrací IgE, IgA, IgG1 a IgG4 specifických pro kravské mléko u 140 pacientů s IgE zprostředkovanou i IgE nezprostředkovanou alergií na kravské mléko. U IgE zprostředkova né alergie na kravské mléko se ukázal silný pozitivní vztah mezi koncentra cemi specifických IgE proti mléku a koncentracemi dalších protilátkových izotypů proti bílkovinám mléka. Tyto izotypy však pravděpodobně nebyly patogenní, protože se nacházely také v kontrolní skupině pacientů, kteří kravské mléko tolerovali, s velkým překrýváním koncentrací IgG nebo IgG4 specifických pro kravské mléko mezi pacienty a kontrolní skupinou. Proto lze uzavřít, že specifické IgG a IgG4 nepřináší žádné další informace pro diagnostiku potravinových alergií. 41. Oldaeus G, Bjorksten B, Jenmalm MC, Kjellman NI. Cow s milk IgE and IgG antibody responses to cow s milk formulas. Allergy 1999;54: Jewett DL, Fein G, Greenberg MH. A double blind study of symptom pro vocation to determine food sensitivity. New Engl J Med 1990;323: Fox RA, Sabo BMT, Williams TPW, Joffres MR. Intradermal testing for food and chemical sensitivities: a double blind controlled study. J Allergy Clin Immunol 1999;103: Green M. Sublingual provocative testing for food and FD and C dyes. Ann Allergy 1974;33: Teuber SS, Vogt PJ. An unproven technique with potentially fatal outcome: provocation/neutralization in a patient with systemic mastocytosis. Ann Al lergy Asthma Immunol 1999;82: Bryan WTK, Bryan MP. Cytotoxic reactions in the diagnosis of food allergy. Otolaryngol Clin North Am 1971;4: Benson TE, Atkins JA. Cytotoxic testing for food allergy: evaluations of reproducibility and correlation. J Allergy Clin Immunol 1976;58: ALCAT test available at and index.pnp. [Accessed March 2005]. 49. Bindslev Jensen C, Poulsen LK. What do we at present know about the ALCAT test and what is lacking? Monogr Allergy 1996;32: Lewith GT, Kenyon JN, Broomfield J, et al. Is electrodermal testing as effe ctive as skin prick tests for diagnosing allergies? A double blind, randomi zed block design study. Br Med J 2001;322: Semizzi M, Senna G, Crivellaro M, et al. A double blind, placebo controlled study on the diagnostic accuracy of an electrodermal test in allergic sub jects. Clin Exp Allergy 2002;32: Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:25 30

7 Obezita a astma: jaké jsou mezi nimi spojitosti? Bianca Schaub a Erika von Mutius Význam přehledu Obezita je významnou příčinou nemocnosti, v jejímž důsledku ve Spojených státech každoročně umírá až osob. Ročně se na její léčbu vynakládá kolem 7 % zdravotního rozpočtu, což představuje ekonomickou zátěž vyšší než 100 miliard dolarů. Obezita a s ní související onemocnění, jako jsou kardiovaskulární nemoci, diabetes, artróza anebo nádorová onemocnění, jsou v posledních dekádách na vzestupu. Souběžný časový trend vzestupu prevalence astmatu podnítil živou debatu o možném spojení mezi oběma chorobami. Aktuální výsledky V řadě prospektivních studií se prokázalo, že hmotnostní přírůstek může předcházet rozvoji astmatu. V rámci pohlaví se může tento účinek modifikovat, neboť některé studie prokázaly vliv BMI (body mass index) na astma pouze u žen. Rozdíly v pohlaví však nejsou stejné; několik teorií nabízí vysvětlení epidemiologických souvislostí ve změnách v mechanice dýchacích cest či imunitních reakcích, dále hormonálních vlivů anebo genetických faktorů. Souhrn Existují důkazy o tom, že obezita a nadváha bývají spojeny s rozvojem astmatu. Mechanismy této souvislosti nejsou zatím jasné. Snížení hmotnosti může u astmatických pacientů zlepšit plicní funkce, což ukazuje možný klinický přínos těchto zjištění. Obesity and asthma, what are the links? Curr Opin Allergy Clin Imunol 2005;5: Lippincott Williams & Wilkins, Inc. University Children s Hospital Munich, Munich, Germany Adresa pro korespondenci: Bianca Schaub, MD, University Children s Hospital Munich, Lindwurmstr. 4, Munich, E mail: bschaub@med.uni muenchen.de Zkratky BHR BMI Úvod bronchiální hyperreaktivita index tělesné hmoty (body mass index) Prevalence obezity v západních zemích v posledních dvou desetiletích stabilně vzrůstala [1,2]. Zdá se pravděpodobné, že hlavní roli v tomto trendu sehrávají změny stravovacích návyků v industrializovaném světě. Ke změnám ve stravě západních zemí přispívá i přívod dietních doplňků, jako jsou antioxidanty či vitaminy, dále mastných kyselin, a zvýšený energetický příjem, čímž se zvyšuje riziko vzniku nadváhy [3]. Už déle je známo, že obezita bývá spojena se vznikem kardiovaskulárních onemocnění, noninzulin dependentního diabetu, revmatoidní artritidy a onkologických nemocí (např. gastrointestinálního traktu) [1,2]. Vzhledem ke zvýšené úmrtnosti, nemocnosti a ekonomické zátěži, s nimiž bývají tato chronicky probíhající onemocnění spojena, se obezita jeví jako hlavní zdravotní problém vyspělých zemí. Jinou stránkou západního stylu života je vysoká prevalence astmatu a alergických onemocnění. Podle údajů Centres for Disease Control and Prevention (CDC), získaných self-report metodou (= údaje pocházejí od osob samotných, pozn. překladatele), narostla ve Spojených státech prevalence astmatu v letech 1980 až 1996 asi o 74 %, přičemž odhadem v roce 1996 udávalo 14,6 miliónu osob příznaky astmatu [4]. Paralelní časové trendy obezity a alergických onemocnění v posledních desetiletích ukazují na možnou existenci spojení mezi těmito nemocemi. Tento vztah však může být pouhým důsledkem koincidence obou chorob, neboť se jedná o běžná onemocnění, jejichž prevalence může narůstat nezávisle na sobě [5]. Na posledním workshopu National Heart, Lung, and Blood Institute v USA byl vyzdvižen vliv astmatu a obezity na společnost [6]. Kromě toho se diskutovalo o možném spojení mezi výskytem obou onemocnění. Záměrem tohoto sdělení je všimnout si této diskuse a poskytnout přehled již existujících důkazů o skutečném vztahu mezi oběma nemocemi, přičemž je nutno brát v úvahu faktory, které mohou tyto účinky modifikovat. Definice obezity Pro zjišťování nárůstu tělesné hmotnosti je doporučována řada metodik. Nejčastěji užívanou je určování body mass indexu (BMI), jenž se vypočítá jako podíl hmotnosti a druhé mocniny výšky. U dospělých osob je nadváha definována jako BMI v rozmezí 25 29,9 a obezita jako BMI 30 a více. Při užití této definice byla prevalence obezity v USA na počátku 70. let odhadována na 14 % [7]. Různá etnika mají značně odlišnou distribuci tělesné hmotnosti a výšky. V rozložení hodnot BMI se liší muži od žen. A tělesná hmotnost a výška se samozřejmě mění s narůstajícím věkem. V důsledku toho musíme při srovnávání účinků obezity na astma u různých sledovaných populací užít specifických definicí dle věku a pohlaví a pro různé etnické skupiny. Grafy růstu z CDC obsahují specifické referenční hodnoty BMI dle věku a pohlaví pro děti a adolescenty ve věkovém rozmezí 2 20 let [8,9]. Alternativně mohou být nadváha a obezita definovány jako BMI vyšší nebo rovný specifickému percentilu populační distribuce dle věku a pohlaví. BMI nám nicméně neodráží proporce kostry těla, ani svalové hmoty. Toto omezení je zvlášť důležité v pediatrických studiích s ohledem na vliv dospívání a tělesného Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

8 Obezita a astma Schaub a von Mutius růstu na tukuprostou svalovou hmotu, tukovou hmotu a stav hydratace [10]. Navíc svalová hmota s vyšší intenzitou tělesné aktivity narůstá. Hodnoty tukové hmoty bývají vyšší u žen než u mužů a odlišné u různých etnických skupin [11]. Z těchto důvodů se zjišťují i další parametry tělesné hmotnosti, jako je hodnocení tělesného tuku podle tloušťky kožní řasy. Třebaže mají jednotlivá měření kožní řasy pouze omezenou přesnost, lze zlepšit reprodukovatelnost vyšetření měřením na více místech a integrací výsledků do schválených prediktivních rovnic [12,13]. Zjišťujeme-li současně BMI i tloušťku kožní řasy, získáme údaje, v nichž se odráží jak vlastní tělesná hmotnost, tak distribuce tuku. Zatím však chybějí velké srovnávací studie. Souvislosti mezi obezitou a astmatem Rozporuplné výsledky rozličných studií, které se zabývaly možným spojením mezi obezitou a astmatem (tabulky 1 a 2) [14 16], je možno přisuzovat jednak odlišnému charakteru studií, ať už se jednalo o průřezové [14 22] či longitudinální [23,24,25,26 28], nebo také modifikátorům účinku, schopným měnit vliv obezity na astma. Průřezové průzkumy Ve většině studií definice astmatu vycházela z diagnózy stanovené lékařem, zahrnující zčásti i průkaz bronchiální hyperreaktivity, ovšem v některých studiích byly hodnoceny pouze příznaky, jako hvízdání nebo dokonce astmatické záchvaty. Taková definice může být zavádějící, neboť obézní pacienti mají tendenci přisuzovat své příznaky spíše plicnímu onemocnění než tělesné hmotnosti [29]. V řadě studií dospělých pacientů bylo nalezeno spojení mezi obezitou a prevalencí astmatu u žen, nikoli však u mužů [30 33]. Nálezy ovšem nejsou konzistentní a spojení mezi obezitou a bronchiální hyperreaktivitou bylo dokonce silnější u mužů než u žen [34,35]. Bronchiální hyperreaktivita může odrážet přítomnost zánětu v dýchacích cestách, ale nikoli astmatu samotného, neboť v populačních studiích je bronchiální hyperreaktivita spíše spojována s diagnózou astmatu stanovenou lékařem. Modifikace účinků obezity pohlavím může však také mít svůj původ v odlišných charakteristikách vztahu obezity a astmatu. Tuto představu podporují výsledky jednoho průzkumu, které ukazují, že spojení mezi BMI a astmatem se liší pouze v nižších hmotnostních kategoriích. Zatímco u žen byla pozorována monotónní asociace, u mužů naproti tomu závislost charakterizovaná křivkou ve tvaru písmene u, ale oba hmotnostní extrémy byly spojeny s vyšší prevalencí astmatu [36]. Průřezové studie mohou mít sklon k jednostrannosti, neboť nám neumožňují hodnotit načasování expozice ve vztahu k propuknutí astmatu. Vztah mezi BMI a astmatem pak může spíše odrážet náchylnost astmatických pacientů k nárůstu hmotnosti vzhledem ke snížené toleran- Tab. 1 Výběr nejnovějších studií, které se zabývají spojením mezi obezitou/n Studie Studovaná populační Charakter studie skupina Chen a spol. [32] Kanada, ženy, let Průřezová Schachter a spol. [29] Austrálie, NSW, Průřezová Běloši, let Celedon a spol. [17] Čína Průřezová Jarvis a spol. [45] Evropský komunitní průzkum Průřezová respiračního zdraví (ECRHS) Chinn a spol. [35] Evropský komunitní průzkum Průřezová respiračního zdraví (ECRHS II) Del Rio Navarro a spol. [30] Mexiko, hispánci Průřezová Kim a spol. [31] Američané Průřezová (běloši, černoši a hispánci), věk let Mokdad a spol. [18] Dospělí, USA Průřezová Luder a spol. [36] Stát New York Průřezová Akerman a spol. [19] USA, dospělí,18 88 let Průřezová Camargo a spol. [33] Studie zdravotních sester II, Longitudinální pouze ženy, let Stenius Aarniala a spol. [74] Finsko Longitudinální Litonjua a spol. [38] USA věkově normativní studie, Longitudinální pouze muži, let Chen a spol. [27] Kanada, Národní průzkum Longitudinální populačního zdraví let Romieu a spol. [39] E3N kohortní studie ve Francii, Longitudinální ženy Ford a spol. [28] USA, Průzkum národního Longitudinální zdraví a výživy I Gunnbjörnsdottir [55] RHINE, severní Evropa Longitudinální (pokračující sledování ECRHS) Aaron a spol. [73] Kanada, ženy Longitudinální BMI = body mass index, BHR = bronchiální hyperreaktivita, LFT = funkční plicní vyšetře 32 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:31 38

9 adváhou a astmatem u dospělých Spojení mezi hmotností Hlavní výstup Definice n Hlavní výsledek a astmatem obezity Ano Astma BMI Spojení mezi BMI a astmatem u žen Ano Astma BMI Spojení mezi BMI a astmatickými příznaky a medikamentózní léčbou, OR 2,04, p = 0,048, ale nikoli BHR (OR 0,87) Ano Astma, BHR BMI Spojení mezi BMI a symptomatickou BHR u mužů a žen Spojení s astmatem u žen s nízkou (< normální) hmotností a nadváhou a u mužů s nižší než normální hmotností U mužů: OR pro symptomatickou BHR 2,5 a 2,3krát vyšší pro skupinu s nízkým a vysokým BMI U žen: OR pro symptomatickou BHR 2,0 a 2,3krát vyšší pro skupinu s nízkým/vysokým BMI Ne Astma BMI mužů Spojení mezi BMI a příznaky ukazujícími na astma a žen (OR 1,85 u mužů; 2,03 u žen) Ano BHR BMI Spojení mezi akutním infarktem myokardu a BHR u mužů, u žen slabé Ano Astma BMI 135 mužů, Spojení mezi nadváhou a astmatem u žen 398 žen Ano Astma BMI Spojení mezi obezitou a astmatem u žen se vzrůstajícím BMI, také u černošských a hispánských mužů, OR 0,9 až 3,2 pro astma se stoupajícím BMI u žen Ano Astma BMI Spojení mezi obezitou a astmatem (OR 2,72) Ano Astma BMI Spojení mezi BMI a astmatem, ženy monotónní nárůst (OR 1,76; 2,45; 2,67 u každého nárůstu kategorie BMI) Muži křivka ve tvaru u (OR 3,05 v nejnižší hmotnostní skupině, OR 2,92 v nejvyšší hmotnostní skupině) Ano Astma BMI 143 (113 žen, Spojení mezi obezitou a astmatem, 30 mužů) Spearman r = 0,40 Ano Propuknutí BMI Spojení mezi nadváhou a nově vzniklým astmatem u žen astmatu (OR narůstající z 0,9 na 2,7 s narůstajícím BMI) v dospělosti Ano LFT, příznaky BMI 38S Snížení hmotnosti omezuje u astmatiků příznaky a zvyšuje plicní funkce Ano BHR BMI 61 případů, Spojení mezi vysokým a nízkým BMI (křivka ve tvaru u ) a BHR kontrol po úpravě vzhledem k věku, OR 7 pro nejnižší BMI a 10 pro nejvyšší BMI, že se vyvine astma Ano Astma BMI Spojení mezi BMI a novým vznikem astmatu u žen (OR 1,9) Ano Astma BMI Spojení mezi BMI a astmatem Ano, s omezeními Astma BMI OR 1,87 pro nově vzniklé astma s vyšším BMI Nejasné s ohledem na nově vzniklé a skutečné astma Ano Astma BMI Spojení mezi BMI a astmatem, hvízdáním a nočními příznaky, propuknutím astmatu OR 1,14 pro astmatiky s BMI OR 1,67 pro astmatiky s BMI > 30 Ano LFT BMI 58 Snížení hmotnosti zlepšuje výsledky LFT obézních žen, ale nezávisle na změnách reaktivity dýchacích cest ní, RHINE = Respiratory Health in Northern Europe. Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

10 Obezita a astma Schaub a von Mutius Tab. 2 Výběr nejnovějších studií, které se zabývají spojením mezi obezitou/nadváhou a astmatem u dětí Studie Populace Charakter Spojení mezi Hlavní Definice n studie BMI a astmatem výstup obezity Von Kries a spol. [44] Německo, 5 6 let Průřezová Ano Astma BMI Figueroa Munoz a spol. [20] Velká Británie, 4 11 let Průřezová Ano Astma BMI a součet tloušťky kožních řas Schachter a spol. [16] Austrálie, 7 12 let Průřezová Ne Astma BMI Tantisira a spol. [14] USA, studie CAMP, Průřezová Ne/ano Astma, BMI let LFT To a spol. [21] Kanada, 4 11 let Průřezová Ne Astma BMI Romieu a spol. [22] National Health and Nutrition Průřezová Ano Astma BMI Survey Spojených států (NHANES III) Chinn a spol. [5] Velká Británie, následné Longitudinální Ne Astma BMI chlapců, sledování, 5 11 let dívek Castro Rodriguez a spol. [37] Tucson, let Longitudinální Ano Hvízdání BMI 688 Ne Před 11. rokem Gilliland a spol. [23] Jižní Karolína Longitudinální Ano Astma BMI Gold a spol. [24] Šest měst, USA, 6 14 let Longitudinální Ano Astma BMI Oddy a spol. [40] Austrálie, do 6 let Longitudinální Ano Astma BMI Guerra a spol. [25] Tucson Children s Longitudinální Ano Astma, BMI 781 Respiratory Study hvízdání Edwards a spol. [26] Aberdeenská mateřská Longitudinální Ano LFT Porodní 381 a novorozenecká databanka, od narození hmotnost Skotsko Mai a spol. [41] Švédsko, do 12 let Longitudinální Ano Astma VLBW 74 VLBW, od narození 64 donošených kontrol Siltanen a spol. [42] Finsko, do 10 let Longitudinální Ano Astma, Nedonošení 100 pod g, od narození LFT 96 kontrol Dezateux a spol. [43] Londýn, VB, do 4 12 týdnů Longitudinální Ano LFT LBW 98 LBW od narození a 136 kontrol BMI = body mass index, BHR = bronchiální hyperreaktivita, CAMP = Childhood Asthma Management Program, LFT = funkční plicní vyšetření, FEV 1 = objem vzduchu VLBW = velmi nízká porodní hmotnost, LBW = nízká porodní hmotnost. 34 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:31 38

11 Obezita a astma Schaub a von Mutius Hlavní výsledek Spojení mezi obezitou a astmatem u dívek, nikoli u chlapců, OR 2,12 (nadváha) a 2,33 (obezita) Spojení mezi obezitou a astmatem, OR 1,28 spíše v souladu s BMI než součtem tloušťky kožních řas Vyšší BMI není rizikovým faktorem vzniku astmatu (OR 1,02) nebo BHR (OR 0,97) Žádné spojení mezi BMI a astmatickými příznaky nebo LFT. Ale přesto je nárůst BMI spojen s poklesem FEV 1 /FVC, β = 0,242 Žádné spojení mezi obezitou a astmatem. OR pro astma 1,02 u chlapců a 1,06 u dívek Spojení mezi astmatem a BMI (OR 3,44) u dětí ve věku 6 16 let Žádné spojení mezi BMI a astmatem u chlapců (OR 1,09) a dívek (OR 1,09) Dívky s nadváhou nebo obezitou ve věku 11 let (ale nikoli v 6 letech) mají vyšší pravděpodobnost, že mezi rokem věku se u nich bude objevovat hvízdání Dívky, u nichž se nadváha objeví mezi rokem věku, mají sedmkrát vyšší pravděpodobnost vzniku astmatu mezi rokem Spojení mezi obezitou a astmatem u chlapců (RR 2,06) a dívek (RR 1,25). RR 1,52 při nadváze nebo RR 1,60 u obezity pro nový vznik astmatu Spojení mezi BMI a zvýšeným rizikem nově diagnostikovaného astmatu u dívek Vyšší BMI je spojen s rizikem vzniku astmatu. Upravený OR 1,56 pro každý nárůst BMI (p = 0,038) Obezita zvyšuje riziko perzistujícího hvízdání po nástupu puberty, zejména u dívek. Obezita je predikátorem neustupujícího hvízdání a astmatu po nástupu puberty (Duncan 0,89; 0,69) Spojení mezi porodní hmotností a hodnotami LFT u dospělých, ne s ohledem na příznaky hvízdání Spojení mezi VLBW a astmatem v anamnéze, p = 0,046 pro astma u VLBW, RR 2,5 pozitivní anamnézy astmatu u VLBW Skupina nedonošených: OR pro hvízdání 3,71, nižší LFT, spojení mezi hvízdáním, astmatem, nízkým gestačním věkem a výsledky LFT v 10 letech Donošení: spojení hvízdání a atopie Spojení mezi nízkou porodní hmotností a nižším FEV 1 v 6 týdnech vydechnutého při usilovném výdechu za 1. sekundu, FVC = usilovná vitální kapacita, ci fyzické zátěže, než příčinné spojení mezi vysokým BMI a propuknutím astmatu. Lepší interpretaci těchto nálezů nám tím pádem mohou umožnit výsledky prospektivních studií. Longitudinální průzkumy Téměř všechny prospektivní studie prokazují pozitivní asociaci mezi BMI a rozvojem astmatu a bronchiální hyperreaktivity (tabulky 1 a 2) [23 25,33,35,37 43]. V těchto studiích došlo k nárůstu hmotnosti ještě před propuknutím astmatu nebo vznikem astmatických příznaků, což naznačuje, jaký je skutečný vztah mezi oběma chorobami. V některých studiích byly při rozvrstvení podle pohlaví (ať už na základě plánu studie [33,38] nebo v rámci analýzy) zjištěny účinky specifické pro pohlaví. Znovu je nutno zopakovat, že modifikace účinků obezity pohlavím může mít svůj původ v odlišných charakteristikách vztahu obezity a astmatu. Je pozoruhodné, že Camargo a spol. [33] uvádějí v Nurses Health Study v USA existenci významného spojení mezi rozvojem nadváhy a propuknutím astmatu, zatímco Litonjua a spol. nalezli v Normative Aging Study, do níž byli zahrnuti pouze muži [38], vztah s bronchiální hyperreaktivitou, charakterizovaný křivkou ve tvaru u, při vysokém a nízkém BMI. Spojení mezi obezitou a atopií Stručný přehled různých nálezů je uveden v tabulce 3. Ve většině studií je atopie definována kromě alergických příznaků (včetně astmatických), udávaných samotnými pacienty i pomocí objektivních parametrů, jako jsou testy kožní reaktivity. Účinek BMI/obezity na atopii tedy nelze hodnotit nezávisle na astmatu. V několika studiích se pokusili odstranit tento problém tak, že studii upravili pro astma, nebo rozvrstvili s ohledem na neastmatickou atopii [15,44,45]. Tímto způsobem byla zjištěna negativní asociace mezi BMI a atopií, což naznačuje, že spojení mezi BMI a astmatem není zprostředkováno atopií. Věk Věk je pravděpodobně významným modifikátorem účinku na cestě mezi obezitou a astmatem. Toto spojení může být u chlapců i dívek ovlivněno anatomickými odlišnostmi v průsvitu dýchacích cest během vývoje plic a hormonálními změnami (pre- nebo postpubertálními) v době adolescence [14]. Porodní hmotnost a ponderální index (hmotnost plodu v gramech 100/délka plodu v centimetrech) 3 mohou předpovídat pozdější vznik obezity, a tím mohou mít potenciálně vztah k rozvoji astmatu [46,47]. Nízký gestační věk shodně souvisel s pozdějším výskytem hvízdání, a to nezávisle na porodní hmotnosti, což ovšem ukazuje na možnou účast onemocnění spojených s nedonošeností v etiologii astmatu [48 50]. Zajímavé je, že dle údajů z Tucson Children s Respiratory Study byl nárůst hmotnosti v adolescenci spojen s nově se objevujícími příznaky hvízdání u dívek [37], což by mohlo znamenat, že Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

12 Obezita a astma Schaub a von Mutius Tab. 3 Výběr nejnovějších studií, které se zabývají spojením mezi obezitou/nadváhou a atopií Studie Studovaná Charakter Spojení mezi Hlavní Definice n Hlavní výsledek populační studie hmotností výstup obezity skupina a atopií Huang a spol. [62] Tchajvan, děti Průřezová Ano Atopie BMI Spojení mezi BMI a atopií a BHR u dívek, nikoli u chlapců Von Mutius a spol. [15] USA, Průřezová Ne Atopie BMI Po úpravě pro matoucí výsledky NHANES III, žádný signifikantní vztah mezi děti, 4 17 let BMI a atopickou senzibilizací Von Kries a spol. [44] Německo, děti Průřezová Ne Polinóza, BMI Žádné spojení s polinózou ekzém a ekzémem Jarvis a spol. [45] Evropský komunitní Průřezová Ne Atopie BMI mužů Žádné spojení s atopií, průzkum respiračního a žen alergickými příznaky nebo IgE zdraví (ECRHS), dospělí Schachter a spol. [16] Austrálie, děti Průřezová Ano Atopie BMI Spojení s atopií a hvízdáním u dívek Xu a spol. [47] Finsko, od narození Longitudinální Ano Atopie BMI Spojení mezi současným BMI do 31 let a současnou atopií, spojení cha rakterizované křivkou ve tvaru u mezi hmotnostním indexem při narození a současným BMI Xu a spol. [46] Finsko, do 31 let Longitudinální Ano Atopie Ponderální Zjištěno spojení mezi hodnotami index při hmotnostního indexu při narození narození a výskytem atopie v dospělosti, charakterizované křivkou ve tvaru u (OR 1,30 nejvyšší tercil pro atopii v dospělosti) BMI = body mass index, BHR = bronchiální hyperreaktivita. vlivy přináležející k této specifické věkové skupině mohou hrát důležitou roli ve vztahu ke spojení mezi oběma onemocněními. Pohlaví Odlišnosti v pohlaví, které se objevují v přirozeném průběhu astmatu a hvízdání, jsou známy už dlouhou dobu [51 53]. Zatímco v preadolescentním věku je vyšší incidence hvízdání a astmatu obecně spojována s mužským pohlavím, ženy mají vyšší riziko rozvoje astmatu v průběhu adolescence. V období dosažení dospělosti ženy rovněž vykazují vyšší frekvenci výskytu astmatu než muži [52]. Některé studie, vztahující BMI k astmatu, naznačují možnost modifikace účinků obezity pohlavím, ale tyto účinky jsou nestálé, jak bylo probráno výše. Tyto rozpory nicméně mohou upozorňovat na existenci různých podkladových příčinných faktorů, jež mohou být u mužů a žen odlišné. Možné mechanismy Jako první je nutno vzít v úvahu možnost zkreslení výsledků špatnou klasifikací hvízdání/astmatu. U obézních pacientů se často vyskytují obstrukční spánková apnoe nebo hypoventilace [29,54]. Nezdá se však pravděpodobné, že by tyto příznaky byly v longitudinálních průzkumech nesprávně klasifikovány jako astma. Obezita může zvyšovat riziko gastroezofageálního refluxu, potenciálního spouštěče latentního astmatického onemocnění. Je zajímavé, že studie Respiratory Health in Northern Europe (RHINE) po prozkoumání dospělých ukázala, že vztah mezi obezitou, nočním gastroezofageálním refluxem a habituálním chrápáním na straně jedné a propuknutím astmatu a respiračních příznaků na straně druhé je nezávislý [55]. Na vzniku astmatu a hvízdání se významněji podílí několik dalších faktorů, jako jsou mechanika dýchacích cest, faktory ovlivňující imunitní odpovědi a hormonální vlivy. Změny mechanických vlastností dýchacího ústrojí spojované s obezitou, jako např. snížení nádechové expanze plic u osob s nadváhou, nám mohou částečně osvětlit vztah mezi obezitou a astmatem. Snížení nádechové plicní expanze oslabuje silové kolísání, které působí na dýchací cesty. Narušení silového kolísání vede poté ke zvýšení kontraktilní odpovědi hladkých svalů dýchacích cest [56,57], což může následně způsobit zvýšenou reaktivitu dýchacích cest. Těžká obezita s nadměrným nárůstem objemu tukové tkáně postupně vede k extrathorakální obstrukci. Ve většině studií byl prokázán vztah mezi zvyšující se hodnotou BMI a několika ukazateli astmatu, ovšem nikoli nezávisle na atopii. Účinky zvýšeného BMI mohou být tím pádem zprostředkovány i jinými faktory, než je indukce eosinofilního zánětu dýchacích cest. Studie na zvířecích modelech naznačují, že se na nich může podílet elevace IL-6 a větší intenzita zánětu v dýchacích cestách, který však není na alergickém podkladě. IL-6 zvyšuje produkci prostaglandinu E2, jenž stimuluje humorální imunitu a indukuje produkci cytokinů Th2 (IL-4, IL-5, IL-13) [58]. 36 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:31 38

13 Obezita a astma Schaub a von Mutius U obézních pacientů se také nacházejí vyšší koncentrace hormonu leptinu, který patří k rodině IL-6 a je produkován adipocyty [59,60]. Leptin ovlivňuje zánět např. tím, že podporuje uvolňování IL-6 z makrofágů a lymfocytů. Je zajímavé, že u astmatických chlapců byly zjištěny vyšší hodnoty leptinu než u děvčat, což může přispět k vysvětlení vyšší prevalence časného výskytu astmatu u chlapců [61]. V dospělosti jsou hodnoty leptinu vyšší u žen než u mužů [60], a stejně tak je vyšší i prevalence astmatu [32,62]. Specifická úloha leptinu v rozvoji astmatu v souvislosti s obezitou nicméně musí být ještě vyjasněna. Určitou roli mohou sehrávat také ženské pohlavní hormony, zvlášť uvážíme-li již zmíněné vlivy pohlaví, které byly prokázány v některých studiích [30 33]. Vzhledem k tomu, že v tukové tkáni je přítomna aromatáza, tedy enzym přeměňující androgeny na estrogeny, může obezita zvyšovat koncentraci estrogenů. Obezita bývá navíc spojena s časnou menarché dívek a oddálením nástupu puberty u chlapců [63,64]. Ačkoli u zvířecích modelů byl patrný jistý účinek koncentrací estrogenů na reaktivitu dýchacích cest [65,66], není zatím jasné, které z buněk dýchacích cest exprimují receptory pro estrogeny a zdali se signální cesty, vedené přes tyto receptory, u astmatu vzájemně ovlivňují se zánětem dýchacích cest. Další možné vysvětlení souběžného nárůstu prevalence astmatu a obezity by se mohlo odvíjet od genetických faktorů. V rámci široce koncipovaných genomových studií byla v několika případech zjištěna vazba obezity a astmatu na stejnou skupinu genů [67]. Kromě analýzy genetických vazeb by mohlo být z hlediska obou chorob zajímavé i studium některých kandidátních genů. V asociačních studiích se zjistilo, že varianta β 2 -adrenoreceptoru Glu 27 bývá spojena s vyšší prevalencí obezity [68]. Myšlenka, že změny exprese nebo vlastností β 2 -adrenoreceptoru na podkladě polymorfismu jediného nukleotidu by mohly přispívat ke vzniku obezity i astmatu, přilákala mnoho zájmu. Tyto hypotézy však čekají na své další objasnění. Alternativně vzato, obezita může být známkou změn ve výživě, zejména v industrializovaných zemích. Mezi různými dietními vlivy byl diskutován jako potenciální rizikový faktor pro vznik astmatu příjem některých mastných kyselin. Ukázalo se například, že podávání tuků obsahujících kyseliny γ-linolovou a eikosapentaenovou vede k poklesu koncentrací zánětlivých mediátorů souvisejících s astmatem [69-71]. Ale debata o roli výživy při vzniku astmatu jde nad rámec tohoto sdělení. Vynikající přehled údajů týkajících se tohoto tématu byl nedávno zveřejněn v American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine [72]. Mají uvedené poznatky nějaký klinický dopad? Ze zdravotního hlediska existuje pro primární prevenci nadváhy a obezity dostatek jiných důvodů, než je astma. Prokázalo se, že snížení hmotnosti v rámci terciární prevence u astmatických pacientů zlepšuje plicní funkce a příznaky astmatu nezávisle na změnách bronchiální hyperreaktivity [73,74]. Závěr Máme k dispozici důkazy, které nám potvrzují, že zvýšená tělesná hmotnost bývá spojena s rozvojem astmatu. V některých studiích se uváděl vliv obezity v závislosti na věku a pohlaví, což znamená, že dívky a ženy mají vyšší riziko vzniku astmatu než muži. Toto zvýšení rizika onemocnění v závislosti na pohlaví je však v různých průzkumech sporné. Mechanismy, které tvoří podklad vztahu mezi BMI a astmatem, nebyly dosud objasněny. V několika hypotézách byly jako možné faktory uváděny změny mechaniky dýchacích cest, hormonální vlivy, změny v imunitních odpovědích, rozvoj gastroezofageálního refluxu a genetické faktory. Nicméně je jasné, že snížení hmotnosti může u astmatiků zlepšit plicní funkce a příznaky, což naznačuje klinické dopady výše uvedených epidemiologických nálezů. Odkazy a doporučená literatura Práce zvláštního významu, publikované v období časově blízkém naší zprávě, byly zvýrazněny: = důležitý význam = mimořádný význam 1. Conway B, Rene A. Obesity as a disease: no lightweight matter. Obes Rev 2004;5: Goodman E, Daniels SR, Morrison JA, et al. Contrasting prevalence of and demographic disparities in the World Health Organization and National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III definitions of metabolic syndrome among adolescents. J Pediatr 2004;145: Nagel G, Linseisen J. Dietary intake of fatty acids, antioxidants and selec ted food groups and asthma in adults. Eur J Clin Nutr 2005;59: Mannino DM, Homa DM, Akinbami LJ, et al. Surveillance for asthma: Uni ted States, MMWR Surveill Summ 2002;51: Chinn S, Rona RJ. Can the increase in body mass index explain the rising trend in asthma in children? Thorax 2001;56: Weiss ST, Shore S. Obesity and asthma: directions for research. Am J Respir Crit Care Med 2004;169: Článek, informující o workshopu National Heart, Lung, and Blood Institute Spojených států, ukazuje význam možného spojení mezi obezitou a ast matem coby zdravotního a ekonomické problému vyspělých zemích. 7. Flegal KM, Carroll MD, Kuczmarski RJ, Johnson CL. Overweight and obe sity in the United States: prevalence and trends, Int J Obes Relat Metab Disord 1998;22: Kuczmarski RJ, Ogden CL, Grummer Strawn LM, et al. CDC growth charts: United States. Adv Data 2000: Kuczmarski RJ, Ogden CL, Guo SS, Grummer Strawn LM, et al CDC Growth Charts for the United States: methods and development. Vital He alth Stat 2002;11: Berkey CS, Rockett HR, Field AE, et al. Activity, dietary intake, and weight changes in a longitudinal study of preadolescent and adolescent boys and girls. Pediatrics 2000;105:E Ellis KJ, Abrams SA, Wong WW. Monitoring childhood obesity: assess ment of the weight/height index. Am J Epidemiol 1999;150: Hammond J, Rona RJ, Chinn S. Estimation in community surveys of total body fat of children using bioelectrical impedance or skinfold thickness measurements. Eur J Clin Nutr 1994;48: Schaefer F, Georgi M, Zieger A, Scharer K. Usefulness of bioelectric impe dance and skinfold measurements in predicting fat free mass derived from total body potassium in children. Pediatr Res 1994;35: Tantisira KG, Litonjua AA, Weiss ST, Fuhlbrigge AL. Association of body mass with pulmonary function in the Childhood Asthma Management Pro gram (CAMP). Thorax 2003;58: von Mutius E, Schwartz J, Neas LM, et al. Relation of body mass index to asthma and atopy in children: the National Health and Nutrition Examinati on Study III. Thorax 2001;56: Schachter LM, Peat JK, Salome CM. Asthma and atopy in overweight chil dren. Thorax 2003;58: Celedon JC, Palmer LJ, Litonjua AA, et al. Body mass index and asthma in adults in families of subjects with asthma in Anqing, China. Am J Respir Crit Care Med 2001;164: Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

14 Obezita a astma Schaub a von Mutius 18. Mokdad AH, Ford ES, Bowman BA, et al. Prevalence of obesity, diabetes, and obesity related health risk factors, JAMA 2003;289: Akerman MJ, Calacanis CM, Madsen MK. Relationship between asthma severity and obesity. J Asthma 2004;41: Figueroa Munoz JI, Chinn S, Rona RJ. Association between obesity and asthma in 4 11 year old children in the UK. Thorax 2001;56: To T, Vydykhan TN, Dell S, Tassoudji M, Harris JK. Is obesity associated with asthma in young children? J Pediatr 2004;144: Romieu I, Mannino DM, Redd SC, McGeehin MA. Dietary intake, physical activity, body mass index, and childhood asthma in the Third National He alth And Nutrition Survey (NHANES III). Pediatr Pulmonol 2004;38: Gilliland FD, Berhane K, Islam T, et al. Obesity and the risk of newly dia gnosed asthma in school age children. Am J Epidemiol 2003;158: Sdělení podtrhuje význam obezity u dětí, neboť ukazuje spojení mezi obe zitou a propuknutím astmatu. Riziko vzniku astmatu bylo u chlapců zvýše né a bylo větší než u dívek. Toto riziko bylo rovněž vyšší u nealergických dětí. 24. Gold DR, Damokosh AI, Dockery DW, Berkey CS. Body mass index as a predictor of incident asthma in a prospective cohort of children. Pediatr Pulmonol 2003;36: V této důležité longitudinální studii se v průběhu pěti let v šesti městech USA prospektivně zkoumalo spojení BMI a epizod astmatu. Zvýšené riziko nově diagnostikovaného astmatu bylo u dívek spojeno s vyšším BMI na začátku studie a vyšším nárůstem BMI v průběhu pokračujícího sledování. 25. Guerra S, Wright AL, Morgan WJ, et al. Persistence of asthma symptoms during adolescence: role of obesity and age at the onset of puberty. Am J Respir Crit Care Med 2004;170: V této longitudinální studii se uvádí, že u 58 % dětí, u nichž se ve školním věku před pubertou často vyskytovalo hvízdání, a u 30 % dětí z té samé věkové skupiny, u nichž se hvízdání objevovalo méně často, hvízdání pře trvávalo i po pubertě. To poněkud zpochybňuje běžně zastávaný názor, že v průběhu adolescence astma obvykle přechází do remise. Obezita je uvá děna jako rizikový faktor pro perzistenci hvízdání. 26. Edwards CA, Osman LM, Godden DJ, et al. Relationship between birth weight and adult lung function: controlling for maternal factors. Thorax 2003;58: Chen Y, Dales R, Tang M, Krewski D. Obesity may increase the incidence of asthma in women but not in men: longitudinal observations from the Canadian National Population Health Surveys. Am J Epidemiol 2002;155: Ford ES. Asthma, body mass index, and C reactive protein among US adults. J Asthma 2003;40: Schachter LM, Salome CM, Peat JK, Woolcock AJ. Obesity is a risk for asthma and wheeze but not airway hyperresponsiveness. Thorax 2001; 56: Del Rio Navarro BE, Fanghanel G, Berber A, et al. The relationship between asthma symptoms and anthropometric markers of overweight in a Hispanic population. J Investig Allergol Clin Immunol 2003;13: Kim S, Camargo CA Jr. Sex race differences in the relationship between obesity and asthma: the behavioral risk factor surveillance system. Ann Epidemiol 2003;13: Chen Y, Dales R, Krewski D, Breithaupt K. Increased effects of smoking and obesity on asthma among female Canadians: the National Population Health Survey. Am J Epidemiol 1999;150: Camargo CA Jr, Weiss ST, Zhang S, et al. Prospective study of body mass index, weight change, and risk of adult onset asthma in women. Arch Intern Med 1999;159: Pistelli F, Bottai M, Viegi G, et al. Smooth reference equations for slow vital capacity and flow volume curve indexes. Am J Respir Crit Care Med 2000;161(3 Pt 1): Chinn S, Jarvis D, Burney P. Relation of bronchial responsiveness to body mass index in the ECRHS. European Community Respiratory Health Sur vey. Thorax 2002;57: Luder E, Ehrlich RI, Lou WY, et al. Body mass index and the risk of asthma in adults. Respir Med 2004;98: Castro Rodriguez JA, Holberg CJ, Morgan WJ, et al. Increased incidence of asthma like symptoms in girls who become overweight or obese during the school years. Am J Respir Crit Care Med 2001;163: Litonjua AA, Sparrow D, Celedon JC, et al. Association of body mass index with the development of methacholine airway hyperresponsiveness in men: the Normative Aging Study. Thorax 2002;57: Romieu I, Avenel V, Leynaert B, et al. Body mass index, change in body silhouette, and risk of asthma in the E3N cohort study. Am J Epidemiol 2003;158: Oddy WH, Sherriff JL, de Klerk NH, et al. The relation of breastfeeding and body mass index to asthma and atopy in children: a prospective cohort study to age 6 years. Am J Public Health 2004;94: Prospektivní kohortní studie dětí do šesti let z Austrálie, která ukázala, že vyšší BMI je rizikovým faktorem pro vznik astmatu. 41. Mai XM, Gaddlin PO, Nilsson L, et al. Asthma, lung function and allergy in 12 year old children with very low birth weight: a prospective study. Pediatr Allergy Immunol 2003;14: Siltanen M, Savilahti E, Pohjavuori M, Kajosaari M. Respiratory symptoms and lung function in relation to atopy in children born preterm. Pediatr Pul monol 2004;37: Dezateux C, Lum S, Hoo AF, et al. Low birth weight for gestation and air way function in infancy: exploring the fetal origins hypothesis. Thorax 2004;59(1): von Kries R, Hermann M, Grunert VP, von Mutius E. Is obesity a risk factor for childhood asthma? Allergy 2001;56: Jarvis D, Chinn S, Potts J, Burney P. Association of body mass index with respiratory symptoms and atopy: results from the European Community Respiratory Health Survey. Clin Exp Allergy 2002;32: Xu B, Pekkanen J, Laitinen J, Jarvelin MR. Body build from birth to adultho od and risk of asthma. Eur J Public Health 2002;12: Xu B, Jarvelin MR, Pekkanen J. Body build and atopy. J Allergy Clin Immu nol 2000;105(2 Pt 1): Yuksel B, Greenough A, Maconochie I. Effective bronchodilator treatment by a simple spacer device for wheezy premature infants. Arch Dis Child 1990;65: Raby BA, Celedon JC, Litonjua AA, et al. Low normal gestational age as a predictor of asthma at 6 years of age. Pediatrics 2004;114:e327 e Greenough A, Yuksel B, Cheeseman P. Effect of in utero growth retardati on on lung function at follow up of prematurely born infants. Eur Respir J 2004;24: Sears MR, Greene JM, Willan AR, et al. A longitudinal, population based, cohort study of childhood asthma followed to adulthood. N Engl J Med 2003;349: Silva PA. The Dunedin Multidisciplinary Health and Development Study: a 15 year longitudinal study. Paediatr Perinat Epidemiol 1990;4: Anderson HR, Pottier AC, Strachan DP. Asthma from birth to age 23: inci dence and relation to prior and concurrent atopic disease. Thorax 1992;47: Sokol RJ. The chronic disease of childhood obesity: the sleeping giant has awakened. J Pediatr 2000;136: Gunnbjornsdottir MI, Omenaas E, Gislason T, et al. Obesity and nocturnal gastro oesophageal reflux are related to onset of asthma and respiratory symptoms. Eur Respir J 2004;24: Inselma LS, Milanese A, Deurloo A. Effect of obesity on pulmonary function in children. Pediatr Pulmonol 1993;16: Hakala K, Stenius Aarniala B, Sovijarvi A. Effects of weight loss on peak flow variability, airways obstruction, and lung volumes in obese patients with asthma. Chest 2000;118: Varner AE. An immunologic mechanism for the association between obesi ty and asthma. Arch Intern Med 2000;160: , author reply Maffei M, Halaas J, Ravussin E, et al. Leptin levels in human and rodent: measurement of plasma leptin and ob RNA in obese and weight reduced subjects. Nat Med 1995;1: Rosenbaum M, Nicolson M, Hirsch J, et al. Effects of gender, body compo sition, and menopause on plasma concentrations of leptin. J Clin Endocri nol Metab 1996;81: Guler N, Kirerleri E, Ones U, et al. Leptin: does it have any role in childhood asthma? J Allergy Clin Immunol 2004;114: Studie zkoumala možnou roli leptinu ve spojení obezity a astmatu. Autoři tvrdí, že leptin nám možná poskytuje mechanistické vysvětlení patogeneze alergického astmatu. Nález zvýšených koncentrací leptinu v séru u chlapců s astmatem by mohl vysvětlovat vyšší prevalenci astmatu u chlapců v dětství. 62. Huang SL, Shiao G, Chou P. Association between body mass index and allergy in teenage girls in Taiwan. Clin Exp Allergy 1999;29: Kaplowitz P. Delayed puberty in obese boys: comparison with constitutio nal delayed puberty and response to testosterone therapy. J Pediatr 1998;133: Cooper C, Kuh D, Egger P, Wadsworth M, Barker D. Childhood growth and age at menarche. Br J Obstet Gynaecol 1996;103: Degano B, Mourlanette P, Valmary S, et al. Differential effects of low and high dose estradiol on airway reactivity in ovariectomized rats. Respir Phy siol Neurobiol 2003;138: Degano B, Prevost MC, Berger P, et al. Estradiol decreases the acetylcho line elicited airway reactivity in ovariectomized rats through an increase in epithelial acetylcholinesterase activity. Am J Respir Crit Care Med 2001;164(10 Pt 1): Tantisira KG, Weiss ST. Complex interactions in complex traits: obesity and asthma. Thorax 2001;56(Suppl 2):ii64 ii Large V, Hellstrom L, Reynisdottir S, et al. Human beta 2 adrenoceptor gene polymorphisms are highly frequent in obesity and associate with alte red adipocyte beta 2 adrenoceptor function. J Clin Invest 1997;100: Dunstan JA, Mori TA, Barden A, et al. Fish oil supplementation in pregnancy0 modifies neonatal allergen specific immune responses and clinical outco mes in infants at high risk of atopy: a randomized, controlled trial. J Allergy Clin Immunol 2003;112: Dunstan JA, Mori TA, Barden A, et al. Maternal fish oil supplementation in pregnancy reduces interleukin 13 levels in cord blood of infants at high risk of atopy. Clin Exp Allergy 2003;33: Barden AE, Mori TA, Dunstan JA, et al. Fish oil supplementation in preg nancy lowers F2 isoprostanes in neonates at high risk of atopy. Free Radic Res 2004;38: McKeever TM, Britton J. Diet and asthma. Am J Respir Crit Care Med 2004;170: Aaron SD, Fergusson D, Dent R, et al. Effect of weight reduction on respi ratory function and airway reactivity in obese women. Chest 2004;125: Stenius Aarniala B, Poussa T, Kvarnstrom J, et al. Immediate and long term effects of weight reduction in obese people with asthma: randomised controlled study. BMJ 2000;320: Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:31 38

15 Nešpecifické proteíny prenášajúce lipidy v rastlinnej strave a v peľoch: významná trieda alergénov Heimo Breiteneder a a Clare Mills b Význam prehľadu V tomto súhrne sústreďujeme našu pozornosť na štruktúrnu stabilitu a fyzikálno chemické vlastnosti rastlinných nešpecifických proteínov prenášajúcich lipidy (nsltps) ako kľúča k ich alergenicite. Ďalej prezentujeme súčasné názory na spôsob senzibilizácie a doplňujeme najnovšie druhy nsltp z tejto alergénovej rodiny. Aktuálne výsledky Rastlinné nslpts sú malé, na cysteín bohaté proteíny viažúce tuky, ktoré hrajú kľúčovú úlohu pri rezistencii rastlín voči biotickému a abiotickému stresu. Okrem ich významu pre interakciu rastlina patogén pritiahli na seba nsltps pozornosť ako pravé rastlinné alergény, ktoré majú veľký význam pre atopikov v stredomorských krajinách. V súčasnosti je jasné, že ich molekulové vlastnosti, ako je pozoruhodná odolnosť voči proteolýze a tepelnej denaturácii, sú vnútorne spojené s ich alergenicitou. Tieto vlastnosti podporujú aj proces senzibilizácie cez gastrointestinálny trakt, ktorý umožňuje, aby tieto molekuly pôsobili ako alergény nezávisle na predchádzajúcej expozícii peľom. Navyše existuje skupina alergénnych peľových nsltps, ktoré ako sa zdá sú len čiastočne spojené s potravinovými nsltps skríženou reaktivitou. Súhrn Výskum v oblasti rodiny nsltps bude ďalej poskytovať informácie o jednotlivých molekulárnych vlastnostiach, ktoré robia z nsltp alergén, a informácie o spôsobe, akým prebieha primárna senzibilizácia. Nonspecific lipid transfer proteins in plant foods and pollens: an important allergen class. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2005;5: Lippincott Williams & Wilkins, Inc. a Department of Pathophysiology, Medical University of Vienna, Vienna, Austria b Institute of Food Research, Norwich, UK Adresa pre korešpondenciu: Heimo Breiteneder, PhD, Department of Pathophysiology, Medical University of Vienna, AKH EBO 3Q, Waehringer Guertel 18 20, 1090 Vienna, Austria E mail: Heimo.Breiteneder@meduniwien.ac.at Skratky nsltps nešpecifické proteíny prenášajúce lipidy Úvod V posledných rokoch sa darí stále väčší počet proteínov charakterizovať ako alergény. Početné alergény rastlinnej stravy a peľov patria do malého počtu proteínových rodín [1,2 ]. Tým, že rastlinné nešpecifické proteíny prenášajúce lipidy (nsltps) obsahujú motív ôsmych cysteínových molekúl, patria do rôznorodej skupiny približne 500 proteínov, z ktorých zďaleka nie všetky sú alergény [3 ]. Je zaujímavé, že nsltps sú členmi prolamínovej superrodiny, ktorá zahŕňa škálu dôležitých rastlinných alergénov [4]. Podľa definície funkcie patria nsltps aj do heterogénneho zoskupenia proteínov spojených s patogenézou [5]. Na rozdiel od potravinovej alergie spojenej s rastlinami, senzibilizácia na nsltps rastlinnej stravy prebieha nezávisle od brezovej sennej nádchy (polinózy) a často vedie k systémovým a závažným reakciám [6]. Takmer všetky študované populácie, v ktorých sa nsltps opisovali ako relevantné alergény, pochádzali zo stredomorských krajín [7,8]. V tejto súvislosti sa zameralo veľké úsilie na štúdium nsltps ako modelových alergénov pravej potravinovej alergie a menej na nsltps alergénneho peľu. V tejto práci podávame prehľad o súčasných objavoch v oblasti biochemických a alergénnych vlastností so zameraním na štruktúru, funkciu a stabilitu. Štruktúra a funkcia nešpecifických proteínov prenášajúcich lipidy Rastlinné nsltps sa zatrieďujú podľa ich molekulovej hmotnosti do dvoch podrodín nsltp1 (M r ~9 000) a nsltp2 (M r ~7 000) ktoré sú špecifické pre kvitnúce rastliny [9,10]. nsltps sa purifikovali z mnohých rastlinných druhov a k dnešnému dňu sa podarilo u viac ako 100 nasekvenovať zloženie na úrovni nukleových kyselín [3 ]. Porovnaním týchto sekvencií sa ukázalo, že nsltps sú veľmi homológne základné proteíny. Všetky nsltps zachovávajú osem konzervovaných cysteínov a sú stabilizované štyrmi vnútro reťazcovými disulfidickými väzbami. Tento charakter disulfidických väzieb je znakom prolamínovej superrodiny s charakteristickými motívmi Cys-Cys a Cys-Xaa-Cys, kde Xaa predstavuje každé druhé rezíduum. Tieto väzby zdieľajú s ostatnými členmi superrodiny, vrátane prolamínov zásobných semien obilovín, albumínov 2 S a inhibítorov alfa-amylázy/trypsínu obilovín [1 ]. nsltps sú dominantnou rodinou rastlinných proteínov, ale nakoľko sa ako alergény označujú len členovia rodiny nsltp1, zameriame sa v tomto prehľade len na túto skupinu. Dobre definované sú nsltps na úrovni štruktúry. Prvá bola opísaná štruktúra kukurice [11] a následne homológy mnohých obilovín vrátane ryže [12], jačmeňa [13] a pše- Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

16 Nešpecifické proteíny prenášajúce lipidy v rastlinnej strave a v peľoch Breiteneder a Mills nice. Pšenica sa skúmala s ohľadom na väzbu na hydrofóbne ligandy vrátane prostaglandínov [14]. Všetky charakterizuje spoločný záhyb, ktorý pozostáva zo zväzkov štyroch α-helixov stabilizovaných disulfidickými väzbami s centrálnym hydrofóbnym tunelom, do ktorého sa môžu viazať lipofilné molekuly [15 ]. Disulfidové väzby sú nevyhnutné pre existenciu tunela [16], ktorý má výraznú tvárnosť. Táto vlastnosť podčiarkuje schopnosť nsltps pojať veľký rozsah ligandov do tunela, od sfingolipidov cez prostaglandíny po amfotericín B a iné hydrofóbne lieky [14,17]. Voľné formy a na lipidy viazané formy nsltps sú štruktúrne rozdielne. Je to zreteľné najmä v C-terminálnych rezíduách pšeničného nsltp. Menšie zmeny sa pozorovali aj v rovnakom regióne kukuričného nsltp pri väzbe na lipid. Predpokladalo sa, že proteíny prenášajúce lipidy sprostredkúvajú prenos fosfolipidov medzi vezikulami a membránami [18]. Proteíny s takýmito vlastnosťami in vitro sú bežne rozšírené medzi rastlinami, cicavcami, hubami a niektorými baktériami. Usudzovalo sa, že hrajú úlohu pri riadení toku lipidov nevyhnutných pre vznik a obnovenie bunkových membrán. Môžeme ich rozdeliť na dva druhy: také, ktoré sú špecifické pre určité triedy fosfolipidov, a tie, ktoré sú schopné pojať niekoľko tried lipidov (označované ako nešpecifické). V súčasnosti sa ukazuje, že rastliny využívajú trojrozmernú štruktúru nsltps tak, že nerozlišujú medzi lipidmi, a mnohé nsltps nie sú vôbec schopné lipidy prenášať. V jednom prípade sa skutočne ukázalo, že hydrofóbny tunel úplne vymizol [19]. Dnes všetky štruktúrne, biochemické a fyziologické informácie potvrdzujú, že nsltps sa nezúčastňujú na intracelulárnom premiestňovaní lipidov [20]. Proteíny prenášajúce lipidy môžu zohrávať dôležitú úlohu v obrane rastlín proti hubám a baktériám, ale presný mechanizmus stále nie je známy [19,21 23]. Ďalšie údaje naznačujú úlohu pri somatickej embryogenéze [24] a pri tvorbe povrchových vrstiev cutinu a suberinu, ktoré chránia orgány rastlín proti biotickému a abiotickému stresu [25]. nsltps sa zaradili medzi proteíny spojené s patogenézou ako rodina číslo 14 [5]. Štruktúrna stabilita nešpecifických proteínov prenášajúcich lipidy a jej vplyv na senzibilizáciu a spúšťanie alergických reakcií Dve vlastnosti, ktoré ako sa zdá majú všetky proteínové alergény. 1) Sú ich veľké množstvo, ktoré sa spája so štruktúrnou stabilitou [26]. Hoci množstvo nsltps nie je veľké v celom tkanivu rastliny, koncentrácia je relatívne vysoká v koži a šupke. Tu je sedemkrát vyššia v porovnaní s dužinou v takom ovociu, ako sú broskyne [27]. 2) Je zrejmé, že nsltps majú pozoruhodnú stabilitu voči tepelnej denaturácii a proteolýze, napriek tomu, že im chýba klasické dobre obalené hydrofóbne jadro. Molekulárno-dynamická simulácia ukázala, že disulfidová kostra je dôležitým štruktúrnym znakom, ktorý zabezpečuje túto stabilitu. Porušenie disulfidových väzieb vedie k strate tunela viažuceho lipidy [16]. Napríklad nsltps jačmeňa sa začínajú otvárať po zahriatí nad 95 C [28] a vo všeobecnosti sa proteíny pri ochladzovaní zatvárajú. Vzhľadom na ich malý rozmer by sa očakávalo, že už malá proteolýza bude postačovať, aby sa nsltps zredukovali na imunologicky nevýznamné fragmenty. Disulfidovými väzbami spojené štruktúry členov prolamínovej skupiny dokážu ale držať takéto fragmenty spolu v oveľa väčšej molekule, ako sa to ukázalo v prípade albumínu 2 S a alergénu z Brazílskeho orecha Ber e 1 [29]. Navyše kompaktnosť nsltps ich robí zlým substrátom pre proteázy, ako je pepsín a trypsín, napriek tomu, že obsahujú mnoho vnútorných miest štiepiteľných trypsínom [28,30]. Vlastná stabilita tejto štruktúry nepochybne podčiarkuje schopnosť týchto alergénov zachovávať ich alergénnu aktivitu v spracovaných potravinách, ako je sterilizovaný broskyňový džús [31], pivo [32], pečené alebo varené jablko [33] a fermentované výrobky, ako víno [34]. Tepelné spracovanie nemení ich klinickú reaktivitu. Ukazuje to príklad dobre uvarenej kukuričnej kaše, kedy je po orálnej konzumácii u jedincov alergických na kukuričné nsltps zachovaná schopnosť spustiť reakciu [35]. Nedávno bolo dokázané, že silnú alergenicitu čerešňových nsltps sa nepodarilo ovplyvniť ošetrením pomocou proteáz alebo tepelnou úpravou ovocia [36 ]. Spôsob senzibilizácie Diskutuje sa, nakoľko sú alergie vyvolané nsltps v rastlinnej strave vlastne výsledkom predchádzajúcej senzibilizácie na peľové nsltps. Je zaujímavé, že miera podobnosti medzi nsltps obsiahnutými v potravinách a v peľoch (s ohľadom na poradie a štruktúru) nie je tak veľká ako v prípade Bet v 1 peľovo ovocnej alergénovej rodiny. Pacienti z centrálneho Španielska, ktorí boli alergickí na jablká, broskyne a hrušky a boli bez polinózy, mali veľmi silné symptómy, ale orálne boli menej časté [37]. V inej populácii zo Španielska sa stanovila klinická reaktivita na broskyne pomocou dvojito slepého, placebom kontrolovaného potravinového provokačného testu a ukázalo sa, že Pru p 3 bol hlavný alergén broskyne a IgE odpoveď na tento alergén bola spojená s klinickým prejavom alergie na broskyne [38]. Senzibilizácia na profilín sa pozorovala u pacientov s pridruženou peľovou alergiou, ale nebola viazaná na klinickú reaktivitu na broskyne [38]. Vo všeobecnosti niekoľko štúdií jasne dokázalo vyšší výskyt systémových reakcií u alergických jedincov senzibilizovaných na nsltp potravín v porovnaní s pacientmi s peľmi spojenou potravinovou alergiou. Skupina španielskych pacientov s pozitívnymi kožnými prick testmi na broskyňový profilín, ale negatívnym testom na Pru p 3 mala častejšie symptómy charakteru orálneho alergického syndrómu a menej celkových reakcií, ako skupina pacientov pozitívnych na Pru p 3 [39]. Status nsltps ako pravých potravinových alergénov podporuje pribúdajúce množstvo štúdií. Dokázalo sa, že 40 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:39 43

17 Nešpecifické proteíny prenášajúce lipidy v rastlinnej strave a v peľoch Breiteneder a Mills nsltps druhu Rosaceae skrížene reagujú s celou škálou zeleninových potravín a mnohé z týchto skrížených reakcií sprevádza klinická potravinová alergia, často so systémovými reakciami [30]. Zdá sa, že nsltps senzibilizujú priamo cez gastrointestinálny trakt. Samozrejme, že rezistencia na spracovanie a na trávenie bude v takomto prípade dôležitá preto, aby sa vychytal dostatočný počet imunologicky reaktívnych fragmentov a aby sa senzibilizoval imunitný systém gastrointestinálneho traktu. nsltps kukurice si zachováva svoju schopnosť viazať IgE aj po tepelnom opracovaní, a tak sa stáva najpresvedčivejším kandidátom na ťažké anafylaktické reakcie po orálnej konzumácii varené kukurice [35]. Proces výroby dokážu vydržať nsltps v hrozne, a preto sú prítomné a alergénne vo víne [34]. Zdá sa, že nateraz existuje konsenzus v tom, že senzibilizácia na potravinové nsltps nie je epifenomén expozície peľom, ale je spôsobená konzumáciou príslušných potravín. Sú dôkazy o IgE skríženej reaktivite medzi nsltp broskyne Pru p 3 a nsltps peľu paliny (starček) Art v 3. Diskutuje sa, či broskyňa alebo peľ je primárnou senzibilizujúcou látkou. Lombardero a spol. [40] majú dôkazy, že u niektorých pacientov s IgE proti Art v 3 a Pru p 3 sa Art v 3 správa ako primárne senzibilizujúca látka. Dokonca aj medzi potravinovými nsltps existuje významný gradient podobnosti od broskyne cez kukuricu po pšenicu, a to čo sa týka topografie povrchu, ktorý je schopný viazať IgE [2 ]. V stredomorskej populácii boli nsltps opísané ako prevažujúce alergény ovocia skupiny Roseceae, ale nie v centrálnej a severnej Európe. Existujú dve možné vysvetlenia. Na jednej strane sú nsltps schopné senzibilizovať cestou požitia [30] a v takomto prípade sa senzibilizácia na nsltps broskyne zdá byť dôsledkom oveľa vyššej konzumácie počas oveľa dlhšieho obdobia roka v oblasti Stredomoria. Na druhej strane Art v 3, ako hlavný alergén paliny a nsltps, môže pôsobiť ako primárne senzibilizujúci alergén u niektorých pacientov [40]. Peľové zrniečka paliny sú významnými príčinami polinózy v oblastiach bohatých na buriny v stredomorskej panve, ale nie v severnej Európe. Pacienti veľmi exponovaní peľom Artemísie (pelyněk) sú veľmi často senzibilizovaní na palinu, a preto majú aj vyššie riziko senzibilizácie na nsltps broskýň. Nakoniec aj množstvo nsltps obsiahnuté v tkanivách rastlín, ktoré sa konzumujú, môže zohrávať úlohu. Napríklad nsltps pšenice sa nachádza vo vonkajšej vrstve zrna, ale táto sa odstraňuje počas mletia, aby sa vyrobila biela múka. Možno to je príčinou, prečo sa alergia na nsltps pšenice nevyskytuje tak často, ako alergia na broskyne. Súčasné štúdie o nešpecifických proteínoch prenášajúcich lipidy obsiahnutých v alergénnych rastlinných potravinách Od prvej správy o identifikácii alergénneho nsltps španielskym a talianskym výskumným tímom [41,42] sa zoznam rastlinných potravín, v ktorých sú nsltps významnými alergénmi, značne rozrástol. nsltps alergénnych rastlinných potravín boli prehľadne usporiadané [7,43 ] a niekoľko databáz, ako je a publikuje aktuálny stav. Predpokladá sa, že senzibilizácia na nsltps, ktorá sa často spája so systémovými a závažnými reakciami, je spôsobená veľkou rezistenciou týchto molekúl voči tepelnej a proteolytickej degradácii. Nedávno publikovaná štúdia sa zaoberala stabilitou nsltps čerešní PRU av 3 a dokázala, že IgE reaktivita neklesla v tepelne spracovanom ovocí [36 ]. Ukázalo sa, že nsltps vlašského orecha Jug r 3 vyvoláva závažné alergické reakcie v talianskej populácii pacientov monosenzibilizovaných na nsltps [44 ]. nsltps vlašského orecha zdieľa IgE skríženú reaktivitu s nsltps broskyne, ktorá ako uvádzali autori bola primárnou príčinou senzibilizácie [44 ]. Podobne nsltps lieskového orecha Cor a 8 sa ukázal ako hlavný alergén v španielskej skupine jedincov alergických na lieskové orechy, ktorí neboli alergický na peľ brezy [45 ]. Navyše príprava a používanie rekombinantného Cor a 8 viedlo k zvýšenej citlivosti diagnostiky in vitro v porovnaní s extraktmi z lieskových orechov. Ďalší významný diagnostický nástroj sa stal dostupným výrobou rekombinantného nsltps broskyne Pru p 3 v kvasinke Pichia pastoris [46]. Ako hlavný alergén v prípade väčšiny pacientov trpiacich nie častou alergiou na hlávkový šalát sa potvrdil nsltps Lac s 1 [47] a nsltps z hrozna Vit v 1, ktorý skrížene reaguje s hlavným broskyňovým alergénom Pru p 3, a ktorý bol príčinou anafylaktických reakcií na víno [34]. Náznaky, že nsltps v špargli (asparágus) zohráva úlohu v prípade anafylaxie a profesnej astmy u jedincov, ktorí často prichádzajú do kontaktu so šparglou, sa nedávno zistili v Španielsku [48]. Nakoniec ešte nepublikovaná informácia o nsltps v citróne Cit l 3 a v pomaranči Cit s 3 bola akceptovaná Subkomisiou pre alergénovú nomenklatúru International Union of Immunological Societies ( Súčasné štúdie o alergénnych peľoch a iných inhalačných proteínoch prenášajúcich lipidy Je zjavné, že alergénne nsltps z peľov pútajú menej pozornosti, ako ich potravinové ekvivalenty skôr len ako možné primárne zdroje senzibilizácie [43 ]. Podobne ako albumíny 2 S, môžu nsltps senzibilizovať ako inhalačnou, tak orálnou cestou, pretože ich môžeme nájsť v peľoch a prachu, ako aj v potravinách. Opísaný bol jedinec s profesijnou alergiou na druh pšenice, u ktorého sa symptómy prejavovali pri konzumácii rôznych druhov ovocia a u ktorého hlavným alergénom bol nsltp, čo čiastočne poukazuje na pravú skríženú reaktivitu [49]. Popri dobre známych alergénoch Parietaria (drnavec) sa nsltps taktiež identifikovali ako alergény niekoľkých ďalších peľov [7 ], ale doteraz neexistuje jasný dôkaz prepojenia medzi senzibilizáciou na nsltps peľov a následným vývojom alergie na ovocie. U paliny sa potvrdila prítomnosť peľového Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

18 Nešpecifické proteíny prenášajúce lipidy v rastlinnej strave a v peľoch Breiteneder a Mills nsltp, ktorý skrížene reaguje s nsltps ovocia a v prípade gaštanov vyvoláva alergiu [50]. Naproti tomu Pastorello a spol. [51] ukázali, že alergia na nsltps v potravinách nie je závislá na senzibilizácii na nsltps, ktoré obsahujú peľe. Alergénny nsltps sa taktiež dokázali v latexe Hevei brasiliensis (tropický kaučukovník) ako Hev b 12, ktorý má podľa údajov in vitro skríženú reaktivitu s nsltps v broskyni a jablku [52]. Záver Ostáva nám ešte veľa pochopiť, ktoré jednotlivé molekulové vlastnosti robia nsltp alergénom. Informácie, ktoré získavame z homológnych skupín alergénov, ako je nsltp rodina, bezpochyby vytvárajú cestu k pochopeniu tejto problematiky na základe dôkazov. Bude obzvlášť zaujímavé porovnať alergenicitu a skríženú reaktivitu s molekulárnou štruktúrou a stabilitou. V súčasnosti dostupné informácie umožňujú len obmedzené úvahy. Preto nsltps ostávajú predmetom výskumu alergiológov a štruktúrnych biológov. Referencie a odporúčania pre literatúru Obzvlášť významné práce, publikované v priebehu jedného roka prípravy prehľadného článku sú označené nasledovne: pozoruhodné obzvlášť zaujímavé 1. Breiteneder H, Radauer C. A classification of plant food allergens. J Allergy Clin Immunol 2004;113: Tento prehľad uvádza systém klasifikácie alergénov rastlinných potravín podľa štruktúrnych a funkčných vlastností proteínov. Tento systém umiest ňuje nsltps do superrodiny prolamínov, ktorá obsahuje dôležité a príbuz né alergénové rodiny, ako sú albumíny 2 S, v obilovinách obsiahnuté inhi bítory α amylázy, proteázy a prolamíny obilovín. 2. Jenkins JA, Griffith Jones S, Shewry PR, et al. Structural relatedness of plant food allergens with specifc reference to cross reactive allergens: an in silico analysis. J Allergy Clin Immunol 2005;115: Táto štúdia ukazuje, že počet proteínových rodín, ktoré obsahujú alergény, je skôr obmedzený. Predstavuje sa štruktúrny bioinformatický prístup ana lýzy skríženej reaktivity medzi nsltps porovnávaním povrchovo expono vaných a IgE dostupných častí štruktúry nsltps. 3. Jose Estanyol M, Gomis Ruth FX, Puigdomenech P. The eight cysteine motif, a versatile structure in plant proteins. Plant Physiol Biochem 2004; 42: Tento prehľad sumarizuje súčasné poznatky o skupine približne 500 rast linných proteínov s veľmi rôznorodými funkciami, ktoré obsahujú typický motív ôsmych cysteínov, ktorý je prítomný aj v nsltps. 4. Shewry PR, Beaudoin F, Jenkins J, et al. Plant protein families and their relationships to food allergy. Biochem Soc Trans 2002;30: van Loon LC, van Strien EA. The families of pathogenesis related proteins, their activities, and comparatice analysis of PR 1 type proteins. Physiol Mol Plant Pathol 1999;55: van Ree R. Clinical importance of cross reactivity in food allergy. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2004;4: Salcedo G, Sanchez Monge R, Diaz Perales A, et al. Plant non specific lipid transfer proteins as food and pollen allergens. Clin Exp Allergy 2004;34: Vynikajúci celkový prehľad o alergénnych nsltps, zameraný najmä na molekulárnu biológiu a epitopové mapovanie týchto alergénov. 8. van Ree R. Clinical importance of non specific lipid transfer proteins as food allergens. Biochem Soc Trans 2002;30: Kader JC. Lipid transfer proteins in plants. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 1996;47: Liu YJ, Samuel D, Lin CH, Lyu PC. Purification and characterization of a novel 7 kda non specific lipid transfer protein 2 from rice (Oryza sativa). Biochem Biophys Res Commun 2002;294: Shin DH, Lee JY, Hwang KY, et al. High resolution crystal structure of the non specific lipid transfer protein from maize seedlings. Structure 1995; 3: Poznanski J, Sodano P, Suh SW, et al. Solution structure of a lipid transfer protein extracted from rice seeds: comparison with homologous proteins. Eur J Biochem 1999;259: Lerche MH, Poulsen FM. Solution structure of barley lipid transfer protein complexed with palmitate: two different binding modes of palmitate in the homologous maize and barley nonspecific lipid transfer proteins. Protein Sci 1998;7: Tassin Moindrot S, Caille A, Douliez JP, et al. The wide binding properties of a wheat nonspecific lipid transfer protein: solution structure of a complex with prostaglandin B2. Eur J Biochem 2000;267: Breiteneder H, Mills ENC. Molecular properties of food allergens. J Allergy Clin Immunol 2005;115: Tento prehľad prvýkrát sumarizuje poznatky o molekulových vlastnostiach potravinových alergénov, ktoré sa potenciálne spájajú s alergenicitou. nsltps sú vymenované medzi tými proteínmi, ktorých stabilita závisí od disulfidových väzieb a ďalej sa zvyšuje väzbou ligandov. 16. Sy D, Le Gravier Y, Goodfellow J, Vovelle F. Protein stability and plasticity of the hydrophobic cavity in wheat ns LTP. J Biomol Struct Dyn 2003;21: Pato C, Le Borgne M, Le Baut G, et al. Potential application of plant lipid transfer proteins for drug delivery. Biochem Pharmacol 2001;62: Guerbette F, Grosbois M, Jolliot Croquin A, et al. Lipid transfer proteins from plants: structure and binding properties. Mol Cell Biochem 1999; 192: Tassin S, Broekaert WF, Marion D, et al. Solution structure of Ace AMP1, a potent antimicrobial protein extracted from onion seeds: structural ana logies with plant nonspecific lipid transfer proteins. Biochemistry 1998;37: Blein JP, Coutos Thevenot P, Marion D, Ponchet M. From elicitins to lipid transfer proteins: a new insight in cell signalling involved in plant defence mechanisms. Trends Plant Sci 2002;7: Garcia Olmedo F, Molina A, Segura A, Moreno M. The defensive role of nonspecific lipid transfer proteins in plants. Trends Microbiol 1995;3: Selitrennikoff CP. Antifungal proteins. Appl Environ Microbiol 2001; 67: Cheng CS, Samuel D, Liu YJ, et al. Binding mechanism of nonspecific lipid transfer proteins and their role in plant defense. Biochemistry 2004;43: Coutos Thevenot P, Jouenne T, et al. Four 9 kda proteins excreted by somatic embryos of grapevine are isoforms of lipid transfer proteins. Eur J Biochem 1993;217: Douliez JP, Michon T, Elmorjani K, Marion D. Structure, biological and tech nological functions of lipid transfer proteins and indolines, the major lipid binding proteins from cereal kernels. J Cereal Sci 2000;32: Mills EN, Jenkins JA, Alcocer MJ, Shewry PR. Structural, biological, and evolutionary relationships of plant food allergens sensitizing via the gastro intestinal tract. Crit Rev Food Sci Nutr 2004;44: Carnes J, Fernandez Caldas E, Gallego MT, et al. Pru p 3 (LTP) content in peach extracts. Allergy 2002;57: Lindorff Larsen K, Winther JR. Surprisingly high stability of barley lipid trans fer protein, LTP1, towards denaturant, heat and proteases. FEBS Lett 2001;488: Moreno FJ, Mellon FA, Wickham MSJ, et al. Stability of the major allergen Brazil nut 2S albumin (Ber e 1) to physiologically relevant in vitro gastroin testinal digestion. Eur J Biochem 2005 (in press). 30. Asero R, Mistrello G, Roncarolo D, et al. Lipid transfer protein: a pan aller gen in plant derived foods that is highly resistant to pepsin digestion. Int Arch Allergy Immunol 2000;122: Brenna O, Pompei C, Ortolani C, et al. Technological processes to decrea se the allergenicity of peach juice and nectar. J Agric Food Chem 2000;48: Curioni A, Santucci B, Cristaudo A, et al. Urticaria from beer: an immediate hypersensitivity reaction due to a 10 kda protein derived from barley. Clin Exp Allergy 1999;29: Asero R, Mistrello G, Roncarolo D, et al. Analysis of the heat stability of lipid transfer protein from apple. J Allergy Clin Immunol 2003;112: Pastorello EA, Farioli L, Pravettoni V, et al. Identification of grape and wine allergens as an endochitinase 4, a lipid transfer protein, and a thaumatin. J Allergy Clin Immunol 2003;111: Pastorello EA, Pompei C, Pravettoni V, et al. Lipid transfer protein is the major maize allergen maintaining IgE binding activity after cooking at 100 degrees C, as demonstrated in anaphylactic patients and patients with po sitive double blind, placebo controlled food challenge results. J Allergy Clin Immunol 2003;112: Scheurer S, Lauer I, Foetisch K, et al. Strong allergenicity of Pru av 3, the lipid transfer protein from cherry, is related to high stability against thermal processing and digestion. J Allergy Clin Immunol 2004;114: Táto dobre zostavená štúdia je jedna z mála, ktoré experimentálne skúmali stabilitu nsltps voči proteolýze a tepelnému spracovaniu, vo vzťahu na väzbu IgE. 37. Fernandez Rivas M, van Ree R, Cuevas M. Allergy to Rosaceae fruits wi thout related pollinosis. J Allergy Clin Immunol 1997;100: Fernandez Rivas M, Gonzalez Mancebo E, Rodriguez Perez R, et al. Cli nically relevant peach allergy is related to peach lipid transfer protein, Pru p 3, in the Spanish population. J Allergy Clin Immunol 2003;112: Rodriguez Perez R, Fernandez Rivas M, Gonzalez Mancebo E, et al. Peach profilin: cloning, heterologous expression and cross reactivity with Bet v 2. Allergy 2003;58: Lombardero M, Garcia Selles FJ, Polo F, et al. Prevalence of sensitisation to Artemisia allergens Art v 1, Art v 3 and Art v 60 kda: cross reactivity among Art v 3 and other relevant lipid transfer protein allergens. Clin Exp Allergy 2004;34: Sanchez Monge R, Lombardero M, Garcia Selles FJ, et al. Lipid transfer proteins are relevant allergens in fruit allergy. J Allergy Clin Immunol 1999;103: Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:39 43

19 Nešpecifické proteíny prenášajúce lipidy v rastlinnej strave a v peľoch Breiteneder a Mills 42. Pastorello EA, Farioli L, Pravettoni V, et al. The major allergen of peach (Prunus persica) is a lipid transfer protein. J Allergy Clin Immunol 1999; 103: Pastorello EA, Robino AM. Clinical role of lipid transfer proteins in food allergy. Mol Nutr Food Sci 2004;48: Vynikajúci aktuálny prehľad klinickej stránky alergie I. typu na nsltps rast linných potravín. 44. Pastorello EA, Farioli L, Pravettoni V, et al. Lipid transfer protein and vicilin are important walnut allergens in patients not allergic to pollen. J Allergy Clin Immunol 2004;114: Táto štúdia pekne ukazuje, že nsltps broskýň boli primárne senzibilizujú cim alergénom u mnohých talianskych pacientov alergických na nsltps vlašských orechov. Poskytuje ďalší dôkaz, že nsltps sú pravé potravino vé alergény, pretože pacienti alergický na vlašské orechy bez senzibilizá cie na peľ, boli monosenzibilizovaný na nsltps. 45. Schocker F, Luttkopf 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: Táto štúdia opisuje nsltp ako hlavný alergén v skupine španielskych je dincov, ktorí boli alergickí na lieskové orechy, bez alergie na peľ brezy. Toto opäť potvrdzuje, že nsltps sú pravé potravinové alergény. 46. Diaz Perales A, Sanz ML, Garcia Casado G, et al. Recombinant Pru p 3 and natural Pru p 3, a major peach allergen, show equivalent immunologic reactivity: a new tool for the diagnosis of fruit allergy. J Allergy Clin Immunol 2003;111: San Miguel Moncin M, Krail M, Scheurer S, et al. Lettuce anaphylaxis: identification of a lipid transfer protein as the major allergen. Allergy 2003;58: Tabar AI, Alvarez Puebla MJ, Gomez B, et al. Diversity of asparagus aller gy: clinical and immunological features. Clin Exp Allergy 2004;34: Pastorello EA, Farioli L, Robino AM, et al. A lipid transfer protein involved in occupational sensitization to spelt. J Allergy Clin Immunol 2001;108: Garcia Selles FJ, Diaz Perales A, Sanchez Monge R, et al. Patterns of reactivity to lipid transfer proteins of plant foods and Artemisia pollen: an in vivo study. Int Arch Allergy Immunol 2002;128: Pastorello EA, Pravettoni V, Farioli L, et al. Hypersensitivity to mugwort (Artemisia vulgaris) in patients with peach allergy is due to a common lipid transfer protein allergen and is often without clinical expression. J Allergy Clin Immunol 2002;110: Beezhold DH, Hickey VL, Kostyal DA, et al. Lipid transfer protein from Hevea brasiliensis (Hev b 12), a cross reactive latex protein. Ann Allergy Asthma Immunol 2003;90: Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:

20 Zníži podávanie rybieho tuku počas tehotenstva riziko alergického ochorenia u dojčaťa? Janet A. Dunstan a Susan L. Prescott Význam prehľadu Vzostup mnohých zápalových ochorení v priebehu posledných 40 rokov naznačuje, že sú to spoločné environmentálne zmeny, ktoré zápalovú odpoveď imunitného systému podporujú, alebo naopak potláčajú procesy, ktoré normálne držia túto odpoveď pod kontrolou. Jednou z kľúčových zmien v tomto období bol pokles v prijme protizápalových diétnych faktorov, vrátane ω 3 polynenasýtených mastných kyselín (n 3 PUFA). Pretože sa alergické ochorenia často prejavujú v ranom detstve, musia sa preventívne stratégie uplatniť včas, dokonca in utero. Tento súhrnný prehľad skúma súčasné dôkazy pre použitie rybieho tuku v tomto včasnom období ako súčasť stratégie primárnej prevencie proti alergickým ochoreniam. Aktuálne výsledky N 3 PUFA majú dobre zdokumentované protizápalové účinky in vitro, a majú taktiež zdraviu prospešné účinky v rade chronických zápalových ochorení, vrátane kardiovaskulárnych chorôb, reumatoidnej artritídy a diabetu. Tieto poznatky podporujú úlohu n 3 PUFA aj pri modifikovaní zápalu in vivo. Hoci účinky podávania rybieho tuku u rozvinutých alergických ochorení sú menej presvedčivé, hromadia sa dôkazy, že n 3 PUFA podávané v strave môžu mať väčší účinok pred vznikom alergickej zápalovej odpovede. Súhrn Pridávanie n 3 PUFA do diéty tehotnej ženy môže poskytnúť neinvazívnu intervenciu s významným potenciálom pre prevenciu rozvoja alergických, alebo možno aj iných imunitne sprostredkovaných ochorení. Does fish oil supplementation in pregnancy reduce the risk of allergic disease in infants? Curr Opin Allergy Clin Immunol 2005;5: Lippincott Williams & Wilkins, Inc. School of Paediatrics and Child Health, University of Western Australia, Perth, Western Australia Adresa pre korešpondenciu: Janet A. Dunstan PhD, Department of Paediatrics, PO Box D184, Princess Margaret Hospital, Perth, WA 6001, Australia E mail: jand@ichr.uwa.edu.au Skratky APC bunky prezentujúce antigén PUFA polynenasýtené mastné kyseliny Th1 T lymfocyty typu 1 Th2 T lymfocyty typu 2 Úvod Alergické ochorenia sa stali jedným z veľkých zdravotných problémov modernej civilizácie. V mnohých vyspelých krajinách je v súčasnosti postihnutých až % celej populácie. Stúpajúca prevalencia a nutnosť zvrátiť tento trend viedla k naliehavej potrebe hľadať environmentálne zmeny, ktoré by mohli byť zodpovedné za tento stav. Zmena diétnych zvyklostí je jedným z hlavných potenciálnych faktorov. Epidemiologické a experimentálne dôkazy naznačujú vzťah medzi klesajúcim príjmom protizápalových ω-3 polynenasýtených mastných kyselín (n-3 PUFA) a vzostupom alergických ochorení. Preto narastá záujem o možnú úlohu týchto výživových látok pri prevencii alergických ochorení. Tá sa často prejavujú už vo včasnom detskom veku, a preto je dôležité preskúmať preventívne stratégie v raných fázach života, dokonca in utero. Dopĺňanie matkinej diéty počas tehotenstva o n-3 PUFA predstavuje neinvazívnu intervenciu, ktorá má významný potenciál zabrániť vývoju alergických a možno aj iných imúnne podmienených ochorení. Tento prehľad skúma aktuálne dôkazy o úlohe podávania rybieho tuku (bohatého na n-3 PUFA) u tehotných v prevencii alergických ochorení dojčiat. Alergia a dysregulácia imunity: súčasný pohľad Alergické ochorenia sú všeobecne spájané s neprimeranou imunitnou odpoveďou sprostredkovanou IgE na inak neškodné alergény prostredia. Napriek tomu, že existujú presvedčivé dôkazy, že táto reakcia je dôsledkom celulárnej imunitnej odpovede T lymfocytov typu 2 (Th2), nie je jasné, čo spôsobuje takúto neprimeranú odpoveď. Pôvodne sa mienilo, že alergická odpoveď Th2 je dôsledkom odchýlenia sa od typu odpovede Th1 pri Th1/Th2 rovnováhe [1]. Z týchto dôvodov sa sústredil záujem na bunky, ktoré majú schopnosť ovplyvňovať typ a veľkosť odpovede pomocných T lymfocytov. Menovite na antigén prezentujúce bunky (APC), ktoré dávajú kľúčové signály počas prvého stretnutia sa s antigénom. Žiadne presvedčivé dôkazy o primárnom defekte APC sa u alergických jedincov nezistili. Environmentálna expozícia (najmä mikróbna) je ale známym faktorom, ktorý ovplyvňuje funkciu APC a môže byť potenciálnym základom pre zvyšujúcu sa náchylnosť pre odpoveď Th2 (IL-4, IL-5, IL-9 a IL-13) na úrovni populácie. Novšie pozorovania spochybňujú model Th1/Th2, ktorý nevysvetľuje paralelný vzostup Th1 sprostredkovaných (autoimúnne ochorenia) aj Th2 sprostredkovaných ochorení v poslednom polstoročí [2]. Rovnako je pôvodný model v rozpore s pozorovaniami, ktoré ukázali, že mnohí alergickí jedinci majú silnejšiu aj odpoveď Th1 na alergény [3 5] a že cytokíny Th1 (IL-2, IFN-γ) hrajú kľúčovú 44 Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2005;2:44 49