Фенотипирование и эндотипирование астмы
Фенотипирование и эндотипирование астмы — это новый подход к классификации астмы, вдохновленный точной медициной . Он стремится отделить клинические проявления или группы признаков и симптомов астмы, известные как астмы фенотипы , от их основной этиологии или причин, известных как эндотипы астмы . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Эндотипирование астмы полезно для прогнозирования того, каким пациентам будут полезны ингаляционные кортикостероиды или таргетная терапия с использованием конкретных биологических препаратов , а фенотипирование может помочь предсказать исход заболевания. Было предложено множество фенотипов и эндотипов астмы, хотя не все из них были подтверждены или получили широкое признание. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Эндотипы астмы
[ редактировать ]гетерогенным заболеванием . В настоящее время астма признана Глобальной инициативой по астме (GINA) [ 4 ] и как общий термин, охватывающий множество различных заболеваний, используемый многими учеными. [ 1 ] [ 3 ] Это связано с тем, что при астме задействовано множество различных патологических процессов, поддающихся различным методам лечения и имеющих разные долгосрочные прогнозы и осложнения. [ 1 ]
Фенотипы астмы
[ редактировать ]Фенотипы астмы не фиксированы; Воспалительный фенотип человека может измениться в течение одного дня. Таким образом, основывать планы лечения астмы на одном измерении эозинофилов в мокроте может ввести в заблуждение. Неизвестно, в какой степени фенотипы астмы могут измениться в долгосрочной перспективе. [ 3 ]
В настоящее время GINA различает 5 фенотипов астмы: аллергическая астма , неаллергическая астма, астма взрослых, астма со стойким ограничением скорости воздушного потока и астма с ожирением . [ 4 ]
Эндотипирование типа 2 на основе воспаления
[ редактировать ]В настоящее время GINA различает 2 эндотипа астмы в зависимости от степени воспаления дыхательных путей 2-го типа: астма 2-го типа (высокая Т2) и астма 2-го типа низкой (Т2-низкая). [ 3 ] [ 4 ]
Тип 2-высокая астма
[ редактировать ]GINA определяет астму с высоким уровнем Т2 как наличие одного или нескольких из следующих признаков у пациента, принимающего высокие дозы ингаляционных кортикостероидов: [ 4 ]
- эозинофилы в крови ≥ 150 на мкл
- фракция выдыхаемого оксида азота (FeNO) ≥ 20 частей на миллиард
- эозинофилы в мокроте ≥ 2%
- астма, вызванная аллергенами
Воспаление 2-го типа вызывается эозинофилами в легких в ответ на различные алармины , включая интерлейкин (IL)-25 , IL-33 и тимический стромальный лимфопоэтин (TSLP) , которые сами вырабатываются в ответ на такие триггеры, как аллергены, раздражители, и респираторные инфекции. [ 4 ] [ 5 ]
Фенотипы астмы с высоким уровнем Т2 варьируются по степени тяжести от легкой до тяжелой. [ 1 ] Тяжелая астма 2-го типа поддается лечению несколькими таргетными биологическими препаратами, включая против IL5R , анти-IL4 , анти-IL13 и анти-TSLP антитела . [ 4 ] [ 5 ]
Атопическая астма с ранним началом
[ редактировать ]астма с ранним началом Атопическая является наиболее распространенным фенотипом астмы в детском возрасте, называемым внутренней астмой в более ранней классификации «внутренняя/внешняя астма». Пациенты с атопической астмой с ранним началом часто имеют семейный анамнез атопии и чувствительны к распространенным аллергенам . Этот фенотип обычно хорошо реагирует на ингаляционные кортикостероиды и лишь в редких случаях протекает в тяжелой форме, при этом в большинстве случаев заболевание протекает в легкой форме. [ 1 ] [ 5 ]
Атопия, снижение функции легких и респираторные инфекции у младенцев с хрипами являются факторами риска сохранения астмы во взрослом возрасте, а снижение функции легких и большая степень атопии в этом возрасте связаны с более тяжелым заболеванием. [ 5 ]
Тяжелая атопическая астма также поддается терапии антииммуноглубулином Е (IgE) . [ 4 ] Этот тип таргетной терапии снижает концентрацию IgE , которые в норме связываются с аллергенами и вызывают высвобождение медиаторов тучных клеток и аларминов, способствуя воспалению дыхательных путей 2 типа и бронхоконстрикции . [ 6 ]
Эозинофильная астма с поздним началом
[ редактировать ]Эозинофильная астма с поздним началом, ранее называвшаяся внешней астмой , проявляется у взрослых без диагностированной атопии. Однако астма с поздним началом часто может быть аллергической. У многих пациентов все еще сохраняется повышенный уровень IgE. [ 7 ] может дать положительный результат на более широкую группу известных аллергенов, чем обычно тестируется при специфических IgE-тестах и прик-тестах , [ 8 ] и часто имеют сопутствующий аллергический ринит и атопический дерматит . [ 7 ]
Этот фенотип часто бывает тяжелым и приводит к относительно быстрому снижению функции легких. [ 7 ] и не реагирует на ингаляционные кортикостероиды; Хороший контроль астмы не может быть достигнут даже при использовании высоких доз, вместо этого требуется биологическое лечение. [ 1 ]
Обострение респираторных заболеваний, вызванных приемом аспирина
[ редактировать ]По оценкам, около 5–15% астматиков испытывают бронхоспазм после приема аспирина или других НПВП . [ 9 ] Чувствительность к аспирину часто проявляется поздним началом тяжелой астмы и хроническим риносинуситом с полипами в носу . Этот синдром получил название респираторного заболевания, обостряющегося при приеме аспирина (AERD). AERD считается субфенотипом эозинофильной астмы с поздним началом. [ 1 ] [ 7 ]
Ключевой отличительной особенностью AERD является нарушение регуляции метаболизма арахидоновой кислоты и дефицит простагландина E 2 (и простагландина E 2 рецептора ), что приводит к избыточному производству бронхоконстрикторных лейкотриенов , таких как лейкотриен D 4 , и активации иммунных клеток, что вместе вызывает респираторные симптомы. Считается, что бронхоспазм, вызванный аспирином, возникает потому, что ингибирование аспирином циклооксигеназы еще больше смещает метаболизм арахидоновой кислоты в сторону бронхоконстрикторного синтеза лейкотриенов. [ 1 ] [ 9 ]
Аллергический бронхолегочный аспергиллез
[ редактировать ]Аллергический бронхолегочный аспергиллез (АБЛА) — респираторное заболевание, вызванное реакцией гиперчувствительности на Aspergillus fumigatus плесень , которая проросла и персистирует в нижних дыхательных путях . Хотя АБЛА также может часто присутствовать у пациентов с муковисцидозом , большинство пациентов с АБЛА, по-видимому, являются астматиками. [ 10 ] У астматиков АБЛА можно рассматривать как фенотип астмы с высоким уровнем Т2. [ 11 ]
Сенсибилизация к Aspergillus fumigatus может наблюдаться у 20% детей, страдающих астмой. [ 10 ] и он считается предшественником ABPA. По оценкам, сама АБЛА поражает 12,9% взрослых астматиков. [ 12 ]
Кашлевой вариант астмы
[ редактировать ]Кашлевой вариант астмы (КАВА), астма, при которой единственным симптомом является кашель, реагирующий на терапию бронходилятаторами, может быть фенотипом астмы с высоким уровнем Т2. CVA может быть предшественником других фенотипов астмы с высоким уровнем Т2, поскольку, по оценкам, у 30% пациентов с CVA развивается классический фенотип астмы с хрипами и одышкой. Однако длительное лечение ингаляционными кортикостероидами может снизить риск развития сердечно-сосудистой недостаточности в астму с хрипами и одышкой. [ 13 ] [ 14 ]
Эта классификация CVA до сих пор не получила широкого признания. Кроме того, недавние данные свидетельствуют о том, что при CVA могут наблюдаться и другие воспалительные эндотипы, а не только эндотип с высоким уровнем Т2. Таким образом, классификация АКВА как астмы с высоким уровнем Т2 является неопределенной. [ 15 ]
Тип 2-низкая астма
[ редактировать ]Астма Т2-низкого уровня встречается редко по сравнению с астмой Т2-высокого уровня, но часто протекает тяжело и рефрактерно к ингаляционным кортикостероидам. [ 1 ] Существует недостаток таргетной терапии для лечения тяжелой астмы с низким уровнем Т2. [ 1 ] [ 3 ] за исключением анти-TSLP-терапии, которая показана при тяжелой астме независимо от этиологии. [ 4 ] Обнаружимое воспаление дыхательных путей 1-го типа может присутствовать или отсутствовать при астме с низким уровнем Т2. в мокроте Число нейтрофилов может быть повышенным, а может и не быть повышенным. [ 4 ] [ 3 ]
Астма с ожирением
[ редактировать ]Астма с ожирением, инсулинорезистентностью , дефицитом витамина D или метаболическим синдромом в настоящее время признана отдельным фенотипом тяжелой астмы с низким уровнем Т2, рефрактерным к ингаляционным кортикостероидам. Ожирение является известным фактором риска развития и обострения астмы. Хотя причинно-следственная связь не установлена, было предложено несколько причин этой связи. [ 16 ] [ 17 ]
Во-первых, ожирение механически ухудшает функцию легких и способствует гиперреактивности дыхательных путей, что является признаком астмы. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ) является распространенным сопутствующим заболеванием как при ожирении, так и при астме и, как было показано, снижает контроль над астмой. [ 16 ] [ 17 ]
Жировая ткань высвобождает провоспалительные медиаторы, такие как С-реактивный белок (CRP) , фактор некроза опухоли (TNF)-α , трансформирующий фактор роста (TGF)-β и IL-6 . Эти медиаторы могут способствовать воспалению 1 типа в легких. Снижение веса , например, с помощью бариатрической хирургии , может улучшить контроль над астмой и снизить уровень СРБ в крови, маркера системного воспаления. [ 16 ] Это адипоцитарное воспаление может распространять воспалительные реакции в других органах через систему кровообращения, включая дыхательные пути, что может вызвать бронхоконстрикцию и гиперреактивность дыхательных путей. Следовательно, воспалительные цитокины могут быть обнаружены в легких астматиков с ожирением даже без антигенной стимуляции. [ 17 ]
TGF-β также связан с ремоделированием дыхательных путей — потенциальным осложнением астмы, приводящим к снижению функции легких и необратимой обструкции дыхательных путей. [ 18 ]
Эндотипирование воспалительных гранулоцитов
[ редактировать ]Совсем недавно была предложена еще одна стратегия эндотипирования с акцентом на воспалительное участие гранулоцитов при астме, в результате чего были выделены 4 эндотипа: эозинофильная, нейтрофильная, смешанно-гранулоцитарная и малогранулоцитарная астма. [ 3 ]
Клетки мокроты | Нейтрофилы | ||
---|---|---|---|
Количество клеток | Повышенный | Не повышен | |
Эозинофилы | Повышенный | смешанно-гранулоцитарная астма
~3% астматиков |
эозинофильная астма
~42% астматиков |
Не повышен | нейтрофильная астма
~16% астматиков |
олигогранулоцитарная астма
~40% астматиков |
Другие исследования, помимо исследования, проведенного университетской клиникой астмы в Льеже, приписывали вышеуказанные эндотипы различным группам астматиков. Однако в большинстве исследований было обнаружено, что олигогранулоцитарная астма является наиболее распространенным воспалительно-клеточным фенотипом, за ним следует эозинофильная астма, а смешанная гранулоцитарная астма является наименее распространенной. [ 3 ]
Пауцигранулоцитарная астма
[ редактировать ]При эндотипировании воспалительной гранулоцитарной астмы олигогранулоцитарная астма (PGA) представляет собой эндотип, при котором ни количество эозинофилов, ни нейтрофилов в мокроте не повышено. Согласно одной из гипотез, эти воспалительные гранулоциты могли быть истощены в ходе прошлых эпизодов сильного воспаления. [ 3 ]
Поскольку определение PGA основано только на отсутствии повышенного содержания нейтрофилов и эозинофилов в мокроте, PGA, согласно определению GINA, может одновременно быть T2-высоким или T2-низким при эндотипировании 2 типа, основанном на воспалении. Это связано с тем, что определение астмы с высоким уровнем Т2, данное GINA, не требует повышенного уровня эозинофилов при наличии хотя бы одного признака астмы с высоким уровнем Т2. [ 4 ]
Поскольку астму первоначально описывали как хроническое воспалительное заболевание, патогенез олигогранулоцитарной астмы еще не выяснен. В то время как гранулоциты в мокроте не повышены в PGA, макрофаги и тучные клетки повышены. Кроме того, митохондриальные и метаболические гены, по-видимому, сверхэкспрессируются при PGA, что позволяет предположить, что определенную роль могут играть митохондриальная или метаболическая дисфункция. Однако необходимы дополнительные исследования PGA. [ 3 ]
Большинство случаев PGA протекают в легкой форме, а сам PGA имеет тенденцию быть более легким, чем другие эндотипы. [ 3 ]
Нейтрофильная астма
[ редактировать ]Нейтрофильная астма (НА) — эндотип астмы с повышенным содержанием нейтрофилов в мокроте. Нейтрофильное воспаление дыхательных путей 1-го типа связано с респираторными бактериальными и грибковыми инфекциями, резистентностью к кортикостероидам и тяжелой астмой. [ 20 ] Курение может сместить эндотип астмы в сторону воспаления 1-го типа. [ 21 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Курувилла, Мерин Э.; Ли, Ф. Ын-Хён; Ли, Джеральд Б. (апрель 2019 г.). «Понимание фенотипов, эндотипов и механизмов заболевания астмы» . Клинические обзоры по аллергии и иммунологии . 56 (2): 219–233. дои : 10.1007/s12016-018-8712-1 . ISSN 1080-0549 . ПМК 6411459 . ПМИД 30206782 .
- ^ Jump up to: а б Рэй, Анурадха; Камиоло, Мэтью; Фитцпатрик, Энн; Готье, Марк; Венцель, Салли Э. (01 июля 2020 г.). «Выполняем ли мы обещания эндотипов и точной медицины при астме?» . Физиологические обзоры . 100 (3): 983–1017. doi : 10.1152/physrev.00023.2019 . ISSN 0031-9333 . ПМЦ 7474260 . ПМИД 31917651 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Фэн, Иньхэ; Лю, Сяоинь; Ван, Юбин; Ду, Рао; Мао, Хуэй (5 июля 2023 г.). «Разграничение астмы по фенотипам воспаления с акцентом на олигогранулоцитарную астму» . Китайский медицинский журнал . 136 (13): 1513–1522. дои : 10.1097/CM9.0000000000002456 . ISSN 0366-6999 . ПМЦ 10325759 . ПМИД 37185590 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж «Глобальная стратегия лечения и профилактики астмы» (PDF) . Глобальная инициатива по астме . Июль 2023.
- ^ Jump up to: а б с д Ликари, Амелия; Кастаньоли, Риккардо; Брамбилла, Илария; Марселья, Алессия; Тоска, Мария Анжела; Марселья, Джан Луиджи; Чипранди, Джорджио (июнь 2018 г.). «Энотипирование астмы и биомаркеры детской астмы» . Детская аллергия, иммунология и пульмонология . 31 (2): 44–55. дои : 10.1089/пед.2018.0886 . ISSN 2151-321X . ПМК 6069590 . ПМИД 30069422 .
- ^ Самитас, Константинос; Делимпура, Василики; Зервас, Элефтериос; Гага, Мина (01 декабря 2015 г.). «Анти-IgE-терапия, воспаление и ремоделирование дыхательных путей при тяжелой аллергической астме: современные знания и перспективы на будущее» . Европейский респираторный обзор . 24 (138): 594–601. дои : 10.1183/16000617.00001715 . ISSN 0905-9180 . ПМЦ 9487615 . ПМИД 26621973 .
- ^ Jump up to: а б с д Кирс, Джеймс; Хеффлер, Генри; Ненашева Наталья; Демоли, Паскаль; Мензис-Гоу, Эндрю; Морейра-Джордж, Ханна; Ниссен, Фрэнсис; Ханания, Никола А. (декабрь 2020 г.). «Возвращаясь к астме с поздним началом: клинические характеристики и связь с аллергией» . Журнал астмы и аллергии . 13 : 743–752. дои : 10.2147/JAA.S282205 . ISSN 1178-6965 . ПМЦ 7781019 . ПМИД 33408487 .
- ^ Кошель, Дирк; Майлендер, Клаудия; Шваб Зауэрбек, Инесса; Шрайбер, Йенс (2 ноября 2020 г.). «Неаллергическая тяжелая астма: действительно ли она всегда неаллергическая? Проект IDENTIFY» . Аллергия, астма и клиническая иммунология . 16 (1): 92. дои : 10.1186/s13223-020-00489-z . ISSN 1710-1492 . ПМЦ 7607813 . ПМИД 33292478 .
- ^ Jump up to: а б Санак, Марек (01 февраля 2022 г.). «Аспириновая астма: все еще развивающаяся область фундаментальных и клинических исследований» . Польский архив внутренней медицины . 132 (2): 16219. doi : 10.20452/pamw.16219 . ISSN 1897-9483 . ПМИД 35226440 .
- ^ Jump up to: а б Окада, Ёсиро, Цуёси, Дзюн; Ясуси, Махо, Джунко (июль); 2023). Факторный анализ» . « Аллергический бронхолегочный аспергиллез с атопической, неатопической и без астмой . 78 (11): 2933–2943 : 10.1111 / . ISSN 0105-4538 . doi all.15820 .
- ^ Тью, Пей Йи; Лим, Альберт Йик Хоу; Кейр, Холли Р.; Дикер, Элисон Дж.; Мак Аогайн, Майкл; Панг, Сзе Лэй; Лоу, Тек Бун; Хасан, Тиди Махарани; Пох, Мау Эрн; Сюй, Хуэйин; Онг, Тун Хау; Ко, Марико Сиюэ; Абишеганаден, Джон Арпутан; Ти, Августин; Чу, Фук Тим (01 января 2022 г.). «Высокая частота аллергического бронхолегочного аспергиллеза при перекрытии бронхоэктазов и ХОБЛ» . Грудь . 161 (1): 40–53. дои : 10.1016/j.chest.2021.07.2165 . ISSN 0012-3692 . ПМИД 34364870 . S2CID 236959390 .
- ^ Джат, Кана Рам; Читамбарам, Н.С.; Каур, Джасмит; Кулкарни, Сухас; Сингх, Анита; Мэтью, Джозеф Л. (2023). «Распространенность аллергического бронхолегочного аспергиллеза и аспергиллезной сенсибилизации у детей-астматиков: систематический обзор и метаанализ» . Журнал детской пульмонологии . 2 (Дополнение 1): S7. дои : 10.4103/jopp.jopp_36_23 . ISSN 2949-8074 .
- ^ Вуйнович, Санела Домуз; Домуз, Адриана; Петрович, Слободанка (04 июля 2018 г.), «Астма кашлевого варианта как фенотип классической астмы» , Диагностика и лечение астмы - подход, основанный на фенотипе и эндотипе , IntechOpen, ISBN 978-1-78923-323-0 , получено 24 декабря 2023 г.
- ^ Чжан, Вэньчжи; Линь, Линь, Вэнь; Дай, Юаньжун; Линь, Цзянтао; Цю, Чэнь; Чжао, Лимин; Чен, Мэйхуа (01.09.2023). «Идентификация фенотипов астмы с кашлем на основе клинических и патофизиологических данных» . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 152 (3): 622–632 . : 10.1016/ . ISSN 0091-6749 . PMID 37178731. j.jaci.2023.04.017 S2CID 258652144 .
- ^ Рыбка-Фрачек, Александра; Домбровская, Марта; Грабчак, Эльжбета М; Бялек-Госк, Катажина; Климович, Кэролайн; Труба, Ольга; Нейман-Грыз, Патрисия; Паплинска-Горица, Магдалена; Кренке, Рафаль (январь 2022 г.). «Воспалительные фенотипы кашлевого варианта астмы как предикторы ответа на противоастматическую терапию» . Журнал исследований воспаления . 15 : 595–602. дои : 10.2147/JIR.S343411 . ISSN 1178-7031 . ПМК 8801361 . ПМИД 35115807 .
- ^ Jump up to: а б с Пак, Чон Вон (январь 2022 г.). «Фенотип астмы с метаболической дисфункцией» . Медицинский журнал Йонсей . 63 (1): 1–7. дои : 10.3349/ymj.2022.63.1.1 . ISSN 0513-5796 . ПМЦ 8688373 . ПМИД 34913278 .
- ^ Jump up to: а б с Бантула, Марина; Рока-Феррер, Хорди; Арисменди, Эбимар; Пикадо, Сезар (январь 2021 г.). «Астма и ожирение: рост двух заболеваний, соединенных воспалением» . Журнал клинической медицины . 10 (2): 169. doi : 10.3390/jcm10020169 . ISSN 2077-0383 . ПМЦ 7825135 . ПМИД 33418879 .
- ^ Ше, Эйлин; Ассадиния, Наджме; Хакетт, Тилли-Луиза (2023). «Неоднородность ремоделирования дыхательных путей при астме и ее связь с исходами заболевания» . Границы в физиологии . 14 . дои : 10.3389/fphys.2023.1113100 . ISSN 1664-042X . ПМЦ 9892557 . ПМИД 36744026 .
- ^ Шляйх, Флоренс Н.; Манисе, Майте; Селе, Джоселин; Хенкет, Моник; Зейдель, Лоуренс; Луи, Рено (26 февраля 2013 г.). «Распределение клеточного фенотипа мокроты в большой группе астматиков: факторы прогнозирования эозинофильного и нейтрофильного воспаления» . BMC Легочная медицина . 13 (1): 11. дои : 10.1186/1471-2466-13-11 . ISSN 1471-2466 . ПМЦ 3657295 . ПМИД 23442497 .
- ^ Шиловский, ИП; Никольский А.А.; Курбачева О.М.; Хаитов М.Р. (01.08.2020). «Современный взгляд на молекулярные механизмы и терапию нейтрофильной астмы» . Биохимия (Москва) . 85 (8): 854–868. дои : 10.1134/S0006297920080027 . ISSN 1608-3040 . ПМИД 33045947 . S2CID 221110488 .
- ^ Полоса, Риккардо; Томсон, Нил К. (01 марта 2013 г.). «Курение и астма: опасная связь» . Европейский респираторный журнал . 41 (3): 716–726. дои : 10.1183/09031936.00073312 . ISSN 0903-1936 . ПМИД 22903959 .