Entzündungsmonitoring im Atemkondensat


 

Nichtinvasives Entzündungsmonitoring im Atemkondensat

bei Kindern und Jugendlichen mit persistierendem Asthma bronchiale


J. O. Steiß, C. Rückes-Nilges, H.Lindemann

Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH,
Pädiatrische Pneumologie und Allergologie,
Feulgenstraße 12, 35385 Gießen
 

 
Abstract: Atemw.-Lungenkrkh. 2007; 33:108




Einleitung


In der vorliegenden Studie wurde der Effekt einer Therapie mit inhalativen Steroiden auf die Leukotrienkonzentrationen LTB4 und LTE4 (Abb. 1) im Atemkondensat vor und sechs Monate nach Therapiebeginn überprüft. Weiterhin wurde der Frage nachgegangen, ob ein Zusammenhang zwischen LTB4 und LTE4 mit Lungenfunktionsparametern (FEV1, MEF50, sRaw) sowie den Werten des exhalativen NO (FENO) besteht.
 



 
 
 
 
Abb. 1: Leukotriensynthese




Methodik

Bei 50 Patienten im Alter von 4-16 Jahren (Mittelwert 8,8) mit einem persistierenden Asthma bronchiale (94 % Asthmaschweregrad II, 3 % Schweregrad III) wurde jeweils vor und nach Beginn der sechsmonati- gen inhalativen Steroidtherapie eine Lungenfunktionsdiagnostik, inklusive  Bodyplethysmographie, sowie die Bestimmung von FENO durchgeführt und mittels EcoScreen (Fa. Viasys) Atemkondensat gesammelt. Die Messung des FENO erfolgte mit Hilfe eines Chemilumineszenzanalysators.  Die Atemkondensatproben wurden bei -80°C eingefroren und maximal 4 Wochen bis zur Analyse gelagert.
Die Leukotrienkonzentrationen wur- den mit Hilfe kommerziell erhältlicher Kits (Cayman Chemical, USA) ELISA bestimmt.


Ergebnisse

Bei den ermittelten LTE4-Konzentrationen war der Unterschied mit 40,8 pg/ml vor Therapie und 13,4 pg/ml nach sechsmonatiger Steroidinhalation signifikant (p < 0,001, Abb. 2). Die LTB4-Werte wiesen vor und nach Therapie zwar einen Unterschied auf (Median: 4,7 pg/ml vs. 4,0 pg/ml); dieser Unterschied war jedoch nicht signifikant. Korrelationen zu den konventionellen Lungenfunktionsparametern und FENO bestanden nicht.
Bei der Bestimmung von FENO fand sich bei Erstvorstellung ein Median von 17,0 ppb; der Wert sank nach sechsmonatiger Steroidinhalation auf 14,5 ppb (p < 0,05).
 
 

 
 




Abb. 2: LTE4 im Atemkondensat bei Erstvorstellung u. 6 Mo. nach Therapiebeginn
 
 
 
 


Diskussion

Die Stimulation der Zellaktivität durch Zytokine mit anschließender Leukotrien-Freisetzung ist als initiale Reaktion der Entzündungszellen der bronchialen Mucosa einzuordnen, die letztlich in die NO-Produktion mündet (Abb. 4).
CystLT (LTE4) zeigen eine Dominanz bei allergischer Entzündung und weisen beginnende unspezifische Entzündungsprozesse in den Atemwegen nach, bevor eine Einschränkung der Lungenfunktion objektivierbar ist. LTB4 hingegen wirkt als hochpotentes Chemotaxin für neutrophile Granulozyten v.a. bei ausgeprägten Entzündungsreaktionen (Abb. 1). Da die untersuchten Patienten bei Erstvorstellung keine akute Atemwegsinfektion hatten, ist der nicht vorhandene Effekt von inhalativen Steroiden auf LTB4 (im Atemkondensat) erklärbar.




 
 
 
Abb. 4: Biologie des Stickstoffmonoxids



 


Schlussfolgerung

Mit der Bestimmung von Leukotrienen im Atemkondensat und exhalativen NO werden offenbar auf verschiedenen Ebenen bereits in einem frühen Stadium Entzündungsprozesse des unteren Respirationstraktes aufgedeckt.
Die fehlende Korrelation zwischen Leukotrienen und FENO unterstreicht die Auffassung, dass FENO die Entzündungsprozesse bei Asthma nicht ausreichend widerspiegelt.