Επίδραση της ανοσιακής απάντησης στο ρινοϊό επί τη βρογχική φλεγμονή, ιικό φορτίο, αναδόμηση και βρογχική κυτταροτοξικότητα

Abstract

Viremia has been implicated in many viral infections, however, viremia due to rhinovirus (RV, rhinoviremia) has been considered not to occur in normal individuals. The aim of this study was to evaluate whether RV enter the bloodstream and identify the possible risk factors.Nasopharyngeal washes (NPW) of 221 children with respiratory infections were examined for the presence of RV by polymerase chain reaction (RT-PCR). Blood from 88 children, whose NPW was RV-positive, and 31 of RV-negative controls, was subsequently examined for the presence of RV in the blood by semi-nested RT-PCR. Rhinoviremia was then correlated with clinical characteristics of the disease.RV was detected in the blood of 10/88 NPW RV-positive cases (11.4%): 7/28 of children with asthma exacerbations (25.0%), 2/26 with common cold (7.7%), 1/25 with bronchiolitis (4.0%) and 0/9 with pneumonia (0%). All NPW RV-negative cases were negative in the blood. The proportion of rhinoviremia in children with asthma exacerbation was significantly higher compared to children suffering from the other diseases (25% vs 5%, p=0.01). Significant risk factors were: sampling < 24 hours from symptom initiation, personal history of asthma and male sex. Age, fever, family and personal history of atopy did not affect the presence of RV in the blood. Conclusions: Viremia may occur during RV respiratory infections in normal children and rather common in the early course of acute asthma exacerbations, suggesting that rhinoviremia may be involved in asthma exacerbation pathogenesis.Rhinovirus is epidemiologically connected, as mentioned before, to the majority ofacute asthma exacerbations. However, the mechanismes are still under investigation.Immune responses to rhinovirus (RV) as well as direct effects of RV on respiratoryepithelium may contribute to the induction of asthma exacerbations.Our aim was to evaluate the effect of the environment resulting from an atopic immune response, on RV-induced epithelial inflammation, replication and cytotoxicity.Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from atopic asthmatic subjects and matched controls (12 pairs) were isolated and stimulated by RVs. Human bronchial epithelial (BEAS-2B) cells were infected with RV in the presence of conditioned media from the above RV-stimulated PBMC cultures. 1L-6, IL-8, RANTES and TGF- bl levels were measured by ELISA, RV-induced cytotoxicity by a colorimetric method and RV-titer on Ohio-Hela cells.RV-induced epithelial production of IL-6, IL-8 and RANTES was significantly lower, while TGF-bl was significantly higher when cells were exposed to conditioned media from atopic asthmatic subjects compared to those from normal controls. Exposure to the ‘atopic’ environment also resulted in elevated RV titers and greater RV-mduced cytotoxicity.Conclusions: Under the influence of an atopic immune response to RV, the epithelial inflammatory response to the virus is downregulated, associated with increased viral proliferation and augmented cell damage. These changes may explain the propensity of atopic asthmatic individuals to develop lower airway symptoms after respiratory infections and indicate a mechanism through which viral infections may promote airway remodeling...

Ιαιμία παρατηρείται σε πολλές ιογενείς λοιμώξεις, ωστόσο δεν έχει αναφερθεί ποτέ μέχρι σήμερα ιαιμία από ρινοιό σε φυσιολογικά παιδιά. Σκοπός της παρούσας μελέτης αποτέλεσε η αναζήτηση της εισόδου του ρινοιού στη συστηματική κυκλοφορία και οι πιθανοί προδιαθεσικοί παράγοντες.Για το σκοπό αυτό ρινοφαρυγγικά εκπλύματα από 221 παιδιά με αναπνευστικά νοσήματα εξετάσθηκαν για την παρουσία ρινοιού με τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (RT-PCR). Το πλάσμα 88 παιδιών, των οποίων το ρινικό έκπλυμα ήταν θετικό για ρινοιό, και 31 παιδιών, με αρνητικό για ρινοιό ρινικό έκπλυμα, εξετάσθηκε στη συνέχεια για την ανίχνευση ρινοιού, χρησιμοποιώντας την πλέον ευάισθητη μέθοδο της semi-nested RT-PCR. Η ύπαρξη ιαιμίας συσχετίσθηκε με τα κλινικά χαρακτηριστικά της εκάστοτε νόσου.Ο ρινοιός ανιχνεύθηκε στο αίμα σε 10/88 περιπτώσεις με θετικό για ρινοιό ρινικό έκπλυμα (11.4%): 7/28 σε παιδιά με ασθματική κρίση (25.0%), 2/26 με κοινό κρυολόγημα (7.7%), 1/25 με βρογχιολίτιδα (4.0%) και 0/9 με πνευμονία (0%). Το ποσοστό ιαιμίας από ρινοιό σε παιδιά με ασθματικές κρίσεις ήταν στατιστικά υψηλότερο σε σχέση με αυτό των παιδιών που έπασχαν από τα υπόλοιπα αναπνευστικά νοσήματα. Σημαντικοί προδιαθεσικοί παράγοντες ήταν: λήψη δείγματος < 24 ώρες από την έναρξη των κλινικών συμπτωμάτων, ατομικό ιστορικό άσθματος και άρρεν φύλο.Τα παραπάνω αποτελέσματα δείχνουν ότι η ιαιμία από ρινοιό δεν αποτελεί σπάνιο φαινόμενο κατά τη διάρκεια αναπνευστικών νοσημάτων σε φυσιολογικά παιδιά, είναι δε αρκετά συχνή στην έναρξη των οξέων ασθματικών κρίσεων, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να εμπλέκεται στην παθογένεια των ασθματικών κρίσεων πιθανώς μέσω ανεπαρκούς κάθαρσης του ιού στους ασθματικούς.Ο ρινοίός επίσης, παρόλο που επιδημιολογικά συνδέεται ως το κυριότερο εκλυτικό αίτιο ασθματικών κρίσεων τόσο σε παιδιά όσο και σε ενήλικες, οι μηχανισμοί με τους οποίους προκαλέι τις κρίσεις είναι ακόμα σήμερα υπό αναζήτηση. Από τους βασικούς μηχανισμούς φαίνεται να είναι η άμεση προσβολή του βρογχικού επιθήλιου από τον ιό και η ανοσιακή απάντηση του ξενιστή στην ιογενή λοίμωξη Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη επομένως της επίδρασης της ανοσιακής απάντησης στο ρινοιό επί της βρογχικής φλεγμονής, αναδόμησης, ιικού φορτίου και κυτταροτοξικότητας,Tux το σκοπό αυτό απομονώσαμε μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (PBMC) από 13 ασθενείς και μάρτυρες που εκθέσαμε σε ρινοϊούς μείζονος και ελάσσονος τύπου (RV16, RVlb).Nteà 48 ώρες, τα υπερκείμενα των καλλιεργειών αυτών προστέθηκαν σε καλλιέργειες βρογχικών επιθηλιακών κυττάρων (BEAS-2B) οι οποίες μολύνθηκαν με τον ίδιο ορότυπο ρινοίού. 6 και 48 ώρες αργότερα μετρήθηκαν κυτταροκίνες και χημειοκίνες που είναι γνωστό ότι επάγονται από ρινοϊό (IL-6, IL-8, RANTES) και TGF-B. Τις ίδιες χρονικές στιγμές ελήφθησαν για τιτλοποίηση κύτταρα BEAS-2B, και μετρήθηκε η επαγόμενη κυτταροτοξικότηττα. Βρήκαμε ότι η επιθηλιακή παραγωγή των 1L-6, IL-8, RANTES ήταν στατιστικά μεγαλύτερη υπό την επίδραση του φυσιολογικού περιβάλλοντος συγκριτικά με του ατοπικού, ενώ αντίθετα η παραγωγή του αυξητικού παράγοντα TGF-B ήταν μαγαλύτερη στο ατοπικό περιβάλλον. Επίσης η διέγερση των BEAS-2B με PBMC υπερκείμενα από ατοπικούς οδήγησε σε αυξημένο τίτλο ρινοίού συγκριτικά με τους φυσιολογικούς και καθυστερημένη κάθαρση. Τέλος, βρέθηκε ότι ο ρινοίός προκαλεί μεγαλύτερη επιθηλιακή κυτταροτοξικότητα σε ατοπικό περιβάλλον συγγκριτικά με το φυσιολογικό.Συμερασματικά, η ανοσιακή απάντηση των ατοπικών στο ρινοϊό επηρεάζει και την επιθηλιακή απόκριση, οδηγώντας σε μειωμένη αρχικά φλεγμονή και ως εκ τούτου καθυστερημένη ιική κάθαρση, αλλά αυξημένο κυτταρικό θάνατο. Αντίθετα, αυξάνει συγκριτικά την επιθηλιακή παραγωγή του αναδομητικού παράγοντα TGF-B, υποδηλώνοντας έτσι ότι οι ιικές λιμώξεις μπορεί να συμβάλλουν στην έναρξη ή/και στην επιδείνωση της αναδόμησης.