Ο ρόλος του ρινικού επιθηλίου στη διαμόρφωση της μη-ειδικής ανοσιακής απάντησης σε ασθενείς με αλλεργική ρινίτιδα

Abstract

Background -Aim of study: Allergic rhinitis affects nearly 20-30% of world population and its associated with a considerable medical and socioeconomic burden. Despite the extensive research there are still many gaps of understanding of its pathophysiology. Recently, the role of nasal epithelium and innate immunity and their correlations with allergic rhinitis have gained much attention. Nasal epithelium is the first defense barrier against invaders and consist a major component and regulator of innate immunity with many different mechanisms such as secreting a cataract of cytokines and chemokines. This mediators induce a persistent local inflammation in nasal epithelium by attracting inflammatory cells and ultimately damaging the epithelial barrier. Many studies show that damaged epithelial barrier plays a key role in the pathophysiology of allergic rhinitis. This study aims to study and compare the spontaneous release of epithelial cytokines and chemokines in different age groups from donors with allergic rhinitis and control group. Methodology: 59 adults and children (0-45 years old) were enrolled in this study following strict inclusion criteria. A specialist assessed the participants with a detailed questionnaire, clinical examination and allergic tests when necessary. Primary epithelial cells from 47 donors (14 allergic and 33 non allergic) where successfully cultured and their unstimulated supernatants were analyzed with the Luminex technology for 21 cytokines and chemokines which play significant role in important immune pathways. Results: Demographic data analysis and comparison between the two groups showed that the AR group was older following the hypothesis of “atopic march”. Disappointing was that the allergic rhinitis group was more exposed to cigarettes smoke. The AR was sensitized to multiple, common in Greece, aeroallergens. Interestingly, the AR group was found to have prone to viral infections (more episodes-longer duration). The statistical analysis of the spontaneous release of epithelial cytokines and chemokines showed significant differences between the two groups. The levels of GMCSF, MIP1A, MIP1B, IL28A, TNFA, CCL5 were significant lower in the AR group. Most differences were found in the younger (0-12 years old) group of AR patients. These cytokines and chemokines participate in multiple immune pathways. Conclusions: Despite the cross-sectional nature of the study and the limited number of subjects, allergic rhinitis appears to be associated with dysfunction of cytokine and chemokine spontaneous release from nasal epithelial cells which may represent an abnormal innate immunity maturation pattern. Further studies are needed to elucidate the role of nasal epithelial cells in the mechanism of AR which may lead in better treatment strategies.

Εισαγωγή -σκοπός: Η αλλεργική ρινίτιδα προσβάλλει το 20-30% του παγκόσμιου πληθυσμού με σημαντικές οικονομικές και κοινωνικές συνέπειες. Παρά τις διεξοδικές έρευνες που γίνονται, εξακολουθούν και υπάρχουν πολλά κενά γνώσης στην κατανόηση της παθοφυσιολογίας της. Τα τελευταία χρόνια αυξημένο ενδιαφέρον έχουν αποκτήσει ο ρόλος του ρινικού επιθηλίου και της φυσικής ανοσίας και η αποκρυπτογράφηση των μεταξύ τους συσχετίσεων τους με την αλλεργική ρινίτιδα. Το ρινικό επιθήλιο το οποίο αποτελεί τον πρώτο αμυντικό φραγμό σε δυνητικά παθογόνους εισβολείς αποτελεί δυναμικό ρυθμιστή της διαμόρφωσης της φυσικής ανοσίας με μία πληθώρα μηχανισμών που συμπεριλαμβάνουν απελευθέρωση ενός καταρράκτη μεσολαβητών όπως κυτταροκίνες και χημειοκίνες. Οι μεσολαβητές αυτοί οι οποίοι απελευθερώνονται τοπικά διατηρούν μία εμμένουσα φλεγμονή στον ρινικό βλεννογόνο με την προσέλκυση φλεγμονωδών κυττάρων και παρεμβαίνοντας στον επιθηλιακό φραγμό. Πρόσφατα, σε διάφορες μελέτες φαίνεται ότι ο ελαττωματικός επιθηλιακός φραγμός παίζει ρόλο κλειδί στην παθοφυσιολογία της αλλεργικής ρινίτιδα. Μάλιστα η φυσική ανοσία περνά μια διαδικασία ωρίμανσης που εξαρτάται από την ηλικία. Η μελέτη αυτή στοχεύει να μελετήσει και να συγκρίνει τις τυχόν αποκλίσεις της απελευθέρωσης κυτταροκινών του ρινικού επιθηλίου σε ασθενείς με αλλεργική ρινίτιδα σε διαφορετικές ηλικιακές ομάδες σε σχέση με αντίστοιχες αμάδες υγειών εθελοντών και στη συνέχεια να χαρακτηρισθούν τα μοριακά μονοπάτια στα οποία εμπλέκονται αυτές.Μεθοδολογία: Στη μελέτη αυτή μπήκαν μετά από έγγραφη συγκατάθεση και λεπτομερή ενημέρωση και εφαρμόζοντας αυστηρά κριτήρια εισαγωγής 59 άτομα παιδιά όσο και ενήλικες (από 0-45 χρόνων). Τα άτομα αυτά ελέγχθηκαν με αναλυτικό ερωτηματολόγιο (που περιλάμβανε και δημογραφικά στοιχεία) και με αλλεργικές δοκιμασίες για την ύπαρξη αλλεργικής ρινίτιδας ή όχι ως μοναδικό αλλεργικό νόσημα. Τα πρωτογενή κύτταρα του ρινικού επιθηλίου από 47 (14 αλλεργικούς και 33 υγιείς δότες) δότες καλλιεργήθηκαν με επιτυχία και τα μη διεγερμένα υπερκείμενα τους αναλύθηκαν με την τεχνολογία Lumixex για 21 διαφορετικές κυτταροκίνες και χημειοκίνες που συμμετέχουν σε βασικά ανοσολογικά μονοπάτια. Αποτελέσματα: Από την ανάλυση των δημογραφικών χαρακτηριστικών διαπιστώθηκαν ότι η ομάδα των ατόμων με αλλεργική ρινίτιδα ήταν πολυευαισθητοποιημένη σε πολλαπλά αεροαλλεγιογόνα τα συνήθη στην περιοχή της Ελλάδος. Η ομάδα των ατόμων της αλλεργικής ρινίτιδας είχε παρόμοια δημογραφικά χαρακτηριστικά με εκείνα της ομάδας ελέγχου εκτός από τη ηλικία η οποία ήταν μεγαλύτερη ακολουθώντας το μοτίβο της αλλεργικής παρέλασης. Παράδοξο ήταν ότι η ομάδα των αλλεργικών ήταν περισσότερο εκτεθειμένη σε καπνό τσιγάρου. Σημαντικό εύρημα, επίσης, ήταν η επιρρέπεια των αλλεργικών στις λοιμώξεις ( αριθμός και διάρκεια επεισοδίων).Από την στατιστική ανάλυση της αυθόρμητης έκκρισης επιθηλιακών κυτταροκινών και χημειοκινών διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφορές ανάμεσα στους ασθενείς με αλλεργική ρινίτιδα και την ομάδα ελέγχου. Πιο συγκεκριμένα τα επίπεδα των GMCSF, MIP1A, MIP1B, IL28A, TNFA, CCL5 ήταν σημαντικά χαμηλότερα στους αλλεργικούς δότες. Μάλιστα οι διαφορές αυτές ήταν πιο έντονες στις μικρές ηλικίες (0-12 χρόνων). Οι παραπάνω κυτταροκίνες και χημειοκίνες συμμετέχουν σε πολλαπλά ανοσολογικά μονοπάτια Συμπεράσματα: Παρά τη διαστρωματoποιημένη φύση της μελέτης αυτής και του περιορισμένου αριθμού των συμμετεχόντων είναι -με βάση τα βιβλιογραφικά δεδομένα-μία πρώτη προσπάθεια καταγραφής του προφίλ έκκρισης κυτταροκινών και χημειοκινών από τα ρινικά επιθηλιακά κύτταρα σε διαφορετικές ηλικιακές ομάδες φυσιολογικών ατόμων και ατόμων με αλλεργική ρινίτιδα. Φαίνεται, λοιπόν, ότι υπάρχει μία διαταραχή αυθόρμητης έκκρισης των μεσολαβητών αυτών από τους αλλεργικούς η οποία, ίσως, αντανακλά ένα ανώμαλο μοτίβο ωρίμανσης της φυσικής ανοσίας. Περισσότερες μελέτες πάνω στο θέμα αυτό μπορούν να οδηγήσουν σε καθιέρωση πολύτιμων βιοδεικτών της νόσου της αλλεργικής ρινίτιδας ή στην ανεύρεση περισσότερο αποτελεσματικών στοχευμένων θεραπειών.