Querschnitt Immunologie-Infektiologie Mittwochs 10.15 Uhr Hörsaal 3 (Pathologie) Bergmannsheil Asthma bronchiale Albrecht Bufe Bochum 10.07.2013 www.ruhr-uni-bochum.de/homeexpneu Prävalenz atopischer Erkrankungen in der BRD Bochum 10.07.2013 Schlaud M et al. KiGGs-Studie, Bundesgesundheitsblatt (2007) 50: 701-710 Prävalenzentwicklung für Asthma weltweit Bochum 10.07.2013 Eder W, Ege MJ, von Mutius E. NEJM (2006) 355:2226-35 Definition Entzündliche Erkrankung der Atemwege mit reversibler Obstruktion wechselnder Intensität auf dem Boden einer bronchialen Hyperreagibilität auf unterschiedliche Stimuli (physikalisch, chemisch, pharmakologisch, immunologisch) Bochum 10.07.2013 Symptome • Hüsteln, Reizhusten, pertussiformer Husten • Pfeifende Atmung, verlängertes Exspirium • Atemnot • Thorakales Engegefühl • Leistungseinbruch, Abgeschlagenheit • Hochgezogene Schultern Bochum 10.07.2013 Diagnostik • • • • • Anamnese Körperliche Untersuchung Ausschluss DD (z.B. Röntgen, Schweißtest...) Allergologische Diagnostik Lungenfunktion – in Ruhe – ggf. Bronchospasmolysetest – ggf. unspezifische Provokation Bochum 10.07.2013 Pathophysiologie Bochum 10.07.2013 Abfall des FEV1 (als Ausdruck der Bronchokonstriktion) nach Allergen-Exposition Bochum 10.07.2013 gesund Becherzellen Basalmembran entzündlich Zelluläres Infiltrat Ödem Bochum 10.07.2013 Sofortreaktion / Schleimhautödem Bochum 10.07.2013 P. Howarth P Sofortreaktion / Bronchokonstriktion vor Bochum 10.07.2013 10 Minuten nach Allergenprovokation P. Howarth P Sensibilisierung Steady state Atopie Exazerbation Moderate Entzündung Starke Entzündung Genetik Epigenetik Allergenexposition (Virus)-Infektionen Ernährung ? Bochum 10.07.2013 Allergenexposition Virusinfektionen Umweltschadstoffe Sensibilisierung Allergen Epithelzellen IgE Mastzelle IgG B-Zelle Th2 Tc1/2 APZ Bochum 10.07.2013 IgG IgE T-Zelle Tr1 Th1 Allergen Schleimproduktion Nekrose Epithelzellen Mastzelle Gefäßerweiterung Ödem (Anaphylaxie) Eos IL-5 Mediatoren (Histamin, Leukotriene, etc.) Bochum 10.07.2013 Th2-Zelle (IL-4) Allergen M Epithelzellen Nekrose Nekrose Nekrose Neutro Eos TNF-a TGF-ß Remodelling M IL-17 IL-5 Th2-Zelle Bochum (IL-4) 10.07.2013 Nekrose Th1-Zelle Th17-Zelle (IFN-g) (Th-17) Einflussfaktoren für Entstehung von Asthma Mikrobielle Last/Hygienehypothese Prävalenz: Infektion 15 % Allergie/Sens. Persistenz 20 Genetik Bochum 10.07.2013 Umweltschadstoffe 40 60 Alter Bochum 10.07.2013 Passivrauchen Tabakrauch-Exposition von Schulkindern 80 60 40 39,3 46,1 61,3 20 0 10,1 Dresden Bochum 10.07.2013 16,3 München 11 ausländ. Kinder München mütterliche Raucher Rauchen im Haushalt Kabesch M., v.Mutius E. ACI Internat. 12/4 (2000) Prävalenz für „wheezing“ bei Kindern mit jedem „wheezing“ im Schulalter (5-7), - nicht atopisch und atopisch Atopisch (n=94) Nicht-Atopisch (n=59) Bochum 10.07.2013 Illi, S. et al. (2006) Lancet 368:763-770 Lebensgewohnheiten Geschwister Tagesstätte Ball et al. NEJM 2000 Bochum 10.07.2013 Risiko für Hyperreaktivität und Sensibilisierung steigt nach einer RSV-Bronchiolitis Bochum 10.07.2013 Schauer, U. et al. (2002) Eur Respir J; 20:1277-1283 Geringeres Risiko für Sensibilisierung von Kindern mit wiederholter Rhinitis vor dem 3. Lebensjahr n = 1314 Bochum 10.07.2013 Illi, S. et al.(2001), BMJ 322:390-95 Schützende Faktoren aus ländlicher Umwelt (DER BAUERNHOF-EFFEKT) Big animals Molds Bacteria everywhere Plant products Animal products Bochum 10.07.2013 Hairs, flakes, inorganic materials Small animals Prävalenz für Asthma, Heuschnupfen und Sensibilisierung bei Kindern mit Stallkontakt und Rohmilchkonsum % Erkrankte 35 33 29 30 25 20 16 15 12 10 11 13 12 5 1 0 Stall-/Milch- nie Bochum 10.07.2013 Stall+/Milch+ > 1. LJ Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung 3 Stall+/Milch+ = 1. LJ Riedler, J. et al., Alex Study Team Lancet (2001) 358:1129-33 15 Adj. Prevalence of Atopic Wheeze (%) Die Prävalenz für „atopic wheeze“ bei Schulkindern (13 J.) ist um so höher, je niedriger die Endotoxin (LPS) Konzentration in der Bettmatratze gemessen wird 10 5 0 10 0 10 00 0 10 00 1 0 00 00 Endotoxin Load in Mattress [EU/m 2] Braun-Fahrländer, C. et al. and the Bochum Alex Study Team (2002) NEJM 10.07.2013 347:869-877 Zeichen der immunologischen Toleranz gegenüber bakteriellen Substanzen LPS 30 TNF-a Freisetzung im Blut nach LPS-Restimulation ist um so höher, je niedriger die Endotoxin (LPS) Belastung in der Bettmatratze gemessen wird Braun-Fahrländer, C. et al. N Engl J Med 2002; 347:869-877 Bochum 10.07.2013 (o) TNFa (LPS Stimulation) [pg/106 PBL] 900 800 20 700 600 500 10 400 9 SEB 8 7 100 1000 10000 100000 Endotoxin Load in Mattress [EU/m2] (a) (+)TNFa (SEB Stimulation) [pg/106 PBL] 1000 Wahrscheinlichkeit für Asthma versus Anzahl der mikrobiellen Spezies Bochum 10.07.2013 Ege, MJ et al (2011) NEJM 364:701-709 Bochum 10.07.2013 Stiehm, M. et al. Clin Exp All 2013 43:785-797 Therapie des Asthma Bochum 10.07.2013 Stufenplan Asthmatherapie Erwachsene Dauertherapie Stufe 4 Persistierend, schwer Stufe 1 Intermittierend Keine Stufe 3 Wie Stufe 3 Persistierend, mittelgradig ICS hohe Dosis Stufe 2 ICS, niedrige / mittlere Dosis Persistierend, leicht + LABA ICS, niedrige Dosis Alternativ Cromon CS systemisch + Theophyllin + Montelukast ICS mittlere / hohe Dosis Bedarfstherapie Kurz wirkende ß2-Sympathomimetika (Anticholinergika) Bochum 10.07.2013 Spezifische Immuntherapie (SIT) oder Hyposensibilisierung Bochum 10.07.2013 Prinzip der Hyposensibilisierung Dosis 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Induktionsphase 1. Bochum 10.07.2013 2. 3. 4. Erhaltungsphase 5. 6. 7. 8. 9. 10. Injektionen Immunologische Veränderungen während der SIT Mastzellen und Eosinophile im Gewebe Verlauf der Spätreaktion T-regs Mastzell- und Basophilen Aktivität Start Bochum 10.07.2013 1 Wo 6 Mo Akdis, M. JACI 2007 119:780-791 1 Jahr 2 Jahre 3 Jahre Immunologische Veränderungen während der SIT Sofortreaktion der Haut (z.B. PRICK) IgE IgG1/4 IgGA Start Bochum 10.07.2013 1 Wo 6 Mo Akdis, M. JACI 2007 119:780-791 1 Jahr 2 Jahre 3 Jahre Spezifische Immuntherapie (Hohe Dosis) Treg IL-10 IL-10 Natürliche Exposition (niedrige Dosis) Th2 IL-4 B-Zelle Ø IL-12 IgE IL-4 IL-4 DZ (Quelle: Mastzelle, Basophiler, naive TZelle ? ) IL-2, IFN-g IL-12 IgG4 & blocking factors B-Zelle IgG IgE IL-3 IgA Treg IL-10 Th1 Baso IL-5 IgG IgE IL-10 TGF-ß B-Zelle IFN-g IFN-g Mastzelle Eos Makrophage TNF-a Nekrose Bochum 10.07.2013 Schleimproduktion Nekrose Epithelzellen Anaphylaxie (Blut) Kernfragen beantwortet ? • Anteil des Immunsystems an Ätiologie und Pathophysiologie der jeweiligen Erkrankung • Bedeutung des Immunsystems für Verlauf und mögliche Chronifizierung • Immuntherapeutische Möglichkeiten Bochum 10.07.2013 • Ja ! • Ja ! • Ja !