Sarkoidozlu Olgularda Bronkoalveoler Lavajdaki Hücre Subgrupları ile Ekshale Nitrik Oksit İlişkisi #

Transkript

1 Sarkoidozlu Olgularda Bronkoalveoler Lavajdaki Hücre Subgrupları ile Ekshale Nitrik Oksit İlişkisi # Arzu ERTÜRK*, Meral GÜLHAN*, Sema ÖNCÜL CANBAKAN*, Deniz ERBAŞ**, Nermin ÇAPAN* * Atatürk Göğüs Hastalıkları ve Göğüs Cerrahisi Eğitim ve Araştırma Hastanesi, ** Gazi Üniversitesi Fizyoloji Anabilim Dalı, ANKARA # Bu çalışma, IX. Ulusal Allerji ve Klinik İmmünoloji Kongresi (8-11 Ekim 2000, Antalya) nde sunulmuştur. ÖZET Ekshale nitrik oksit (eno) artışı tedavi edilmemiş astımlılarda solunum yolu inflamasyonunu yansıtır. Bazı çalışmalarda fibrozan alveolit, aktif pulmoner sarkoidoz, kistik fibrozis ve bronşektazide eno nun arttığı bildirilmektedir. Bu çalışmanın amacı, biyopsi ile yeni tanı konmuş sarkoidozlu olgularda eno değerini ölçmek ve bronkoalveoler lavaj sıvısındaki (BAL) total hücre sayısı, makrofaj oranı, lenfosit oranı, CD4/CD8 oranı ve lökosit oranı ile ilişkisini araştırmaktır. Ekshale NO Chemiluminescence Analyser ile 9 hastada ölçüldü ve BAL örneklerinde flow-sitometrik inceleme ile hücre ve lenfosit subgrupları çalışıldı. Ekshale NO ile BAL daki total hücre sayısı, makrofaj oranı, lenfosit oranı, CD4/CD8 oranı ve lökosit oranı arasında istatistiksel olarak anlamlı korelasyon saptanmadı. ANAHTAR KELİMELER: Ekshale nitrik oksit, bronkoalveoler lavaj sıvısı SUMMARY RELATIONS OF EXHALED NITRIC OXIDE AND BRONCHOALVEOLAR LAVAGE FLUID CELL SUBGROUP IN PATIENTS WITH SARCOIDOSIS Increased exhaled nitric oxide (eno) reflect respiratory tract inflammation in untreated asthmatics. Some studies have reported increased eno among subjects with active fibrosing alveolitis, active pulmonary sarcoidosis, cystic fibrosis and bronchiectasis. The aim of this study was to measure eno in patients with newly diagnosed biopsy proven pulmonary sarcoidosis, and to correlate these levels with total cell count, macrophages ratio, lymphocytes ratio, lymphocytes CD4/CD8 ratio, leukocyte ratio in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid. Exhaled NO was measured by a chemiluminescence analyser in 9 patients and BAL samples were subjected to flow cytometry to establish lymphocytes subgrubs. There was no statistically significant correlation between the eno and the BAL total cell counts, macrophages ratio, lymphocytes ratio, lymphocytes CD4/CD8 ratio, leukocyte ratio. These data suggest that eno does not correlate with BAL cells population. KEY WORDS: Exhaled nitric oxide, bronchoalveolar lavage 174

2 Sarkoidozlu Olgularda Bronkoalveoler Lavajdaki Hücre Subgrupları ile Ekshale Nitrik Oksit İlişkisi GİRİŞ Ekshale nitrik oksit (eno) hava yolu inflamasyonunun noninvaziv bir göstergesi olarak bilinmektedir. Astımlı hastalarda eno artmakta ve inflamasyonun şiddetini de göstermektedir. Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), kistik fibrozis ve bronşektazide eno nun yükseldiği bildirilmiştir (1-7). Son yıllarda yapılan çalışmalarda diffüz interstisyel akciğer hastalıklarında (DİAH) eno nun inflamasyonun göstergesi olup olmadığı araştırılmaktadır. Sarkoidoz, fibrozan alveolit ve hipersensitivite pnömonisinde kontrol grubuna göre eno nun arttığını gösteren çalışmalar mevcuttur (8-12). Bazı çalışmalarda ise DİAH, bronşektazi ve kistik fibroziste eno nun yükselmediği bildirilmiştir (13-15). Dİ- AH ta saptanan eno nun değişik düzeylerine rağmen alveoler makrofajların potansiyel bir indüklenebilir nitrik oksit sentetaz (inos) kaynağı olduğu bilinen bir gerçektir. Yine immünhistokimyasal boyama ile sarkoidozlu hastalarda respiratuar epitel ve granülomlarda inos gösterilmiştir (8,16). Sarkoidoz etyolojisi bilinmeyen, akciğer ve diğer organları tutan granülamatöz bir hastalıktır. Sarkoidoz tanısı uygun klinik görünüm ile birlikte nonkazeöz granülomların histopatolojik olarak gösterilmesi ve diğer granülamatöz hastalıkların ekarte edilmesi ile konur. Bronkoalveoler lavaj sıvısının (BAL) incelenmesi tanıda, özellikle sarkoidoz hastalığının immünpatogenezine yönelik çalışmalarda başvurulan bir yöntemdir. Sarkoidozda BAL bulguları alveolitin göstergelerinden biri olabilir ve inflamasyonu yansıtır (17,18). Çalışmamızda sarkoidozlu hastalarda BAL hücre popülasyonları ve eno düzeyleri arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladık. GEREÇ ve YÖNTEM Biyopsi ve klinik ile tanı konmuş ancak tedavi almamış 9 sarkoidozlu olgu çalışmaya alındı. BAL örnekleri fiberoptik bronkoskop (FOB) ile alındı. FOB öncesi atropin ve midazolam (0.07 mg/kg) ile premedikasyon ve %2 lik lidokain ile lokal anestezi yapıldı. BAL örnekleri biyopsi uygulanmadan önce lingula veya orta lobtan alındı ml izotonik %0,9 NaCl oda sıcaklığında ml lik miktarlar şeklinde FOB aracılığı ile verildi ve tekrar aspire edildi. Her olgu için ml lik miktar elde edildi ve materyaller soğuk zincir aracılığı ile 2 saat içinde özel bir laboratuvara gönderildi ve flow-sitometrik inceleme yapılarak hücre grubu ve lenfosit subgrupları incelendi. BAL uygulanmasının 1 hafta öncesinde veya sonrasında eno ölçümleri yapıldı. eno ölçümleri Rapid-Response Chemiluminescent alet olan Siemens 280 NOA analyzer (Sivers, Boulder G) ile yapıldı. Alet 0.5 parts per billion (ppb) den daha az ve ppb NO ya kadar duyarlı idi. Her ölçümden önce kalibrasyon yapıldı. Her olgu için önce ortam nitrik oksit (ono) i ölçüldü, hemen sonra tidal volüm ile solunum manevrası yapılarak 2-3 dk boyunca eno değerleri kaydedildi. Hastalar 3-4 mmhg basınca karşı solutuldu, böylece üst solunum yolundaki NO kontaminasyonu engellenmiş oldu (19-21). Kaydedilen ono ve eno değerlerinden ortalama değerlerinin ortancası çalışma için alındı. Ortam NO ile eno ve eno ile BAL daki total hücre sayısı, lenfosit, nötrofil, makrofaj, CD3 yüzdeleri ve CD4/CD8 oranlarının ilişkisi Pearson-correlation testi ile analiz edildi. SONUÇLAR Sarkoidozlu olguların BAL bulguları ve eno, ono ölçümleri Tablo 1 de izlenmektedir. CD3 monoklonal antikoru TCR lere (T lenfositlerdeki reseptörler) bağlanır, TCR taşıyan hücreleri tanır ve T hücrelerini ifade eder. CD4 pozitifliği class II MHC moleküllerini tanımlar ve bunlar T helper hücrelerinde bulunur. CD8 pozitifliği T süpresör (sitotoksik T) hücrelerini tanımlar ve MHC class I molekülleri CD8 monoklonal antikoru ile bağlanır. CD19 pozitifliği B hücrelerini ifade eder, transmembran polipeptidi ile bağlanır. CD45 pozitifliği T hücre subgruplarını ifade eder. Aktive T hücre olarak belirtilen hücreler ise CD102 monoklonal antikoru ile tanımlanan hücrelerdir, bu antijen ise interselüler adezyon molekülü-2 yi tanımlar. CD16/56 NK (natural-killer) hücrelerini belirler, yine granülositlerde, makrofajlarda CD16/56 pozitifliği olabilir, IgG nin Fc reseptörüne bağlanır (17). BAL da total hücre sayısı ortalaması 543 ± 466/mm 3 ( ) olarak bulundu. Bu olgularda BAL da lenfosit oranı %44.11 ± (%20-70) olarak saptandı. Yine tabloda CD4/CD8 oranları ve diğer hücre grupları görülmektedir. CD4/CD8 oranı 3.27 ± 1.62 ( ) olarak bulundu. 175

3 Ertürk A, Gülhan M, Öncül Canbakan S, Erbaş D, Çapan N. Tablo 1. BAL hücre analizleri, T-lenfosit subgrupları ve eno, ono ölçümleri (ppb). Adı Total Lenfo. Neutro. Makro. CD3 CD19 CD16/56 CD45 Aktive CD4/ soyadı hücre % % % % % % % T % CD8 eno ono NC SY FS RG MK ED NG YA GK Ortalama 543 ± ± ± ± ± ± ± 9 69 ± ± ± 1 18 ± ± 42 eno ile ono değerlerinde ileri derecede pozitif korelasyon saptandı (r= 0.7, p= 0.05) (Şekil 1). BAL daki total hücre sayısı, lenfosit, nötrofil, makrofaj, CD3 yüzdeleri ve CD4/CD8 oranları ile eno arasında istatistiksel olarak anlamlı bir korelasyon saptanmadı (sırasıyla r= -0.26; r= ; r= -0.49; r= -0.24; r= 0.31; r= -0.15) (p> 0.05). TARTIŞMA BAL ın hücresel analizi difüz interstisyel akciğer hastalıklarında patofizyolojinin anlaşılmasına büyük katkı sağlamıştır. Yine bu hastalıkların ayırıcı tanısında ve tedavi takiplerinde kullanılmaktadır. BAL ın incelenmesi sarkoidoz tanısında, daha çokta sarkoidoz hastalığının immünpatogenezine yönelik çalışmalarda başvurulan bir yöntemdir. Sarkoidozda aktivasyonun belirlenmesinde de BAL başvurulan bir yöntemdir (17,18). Sarkoidozlu olgularda alveoler makrofajlarda artmış inos ekspresyonu daha önceki çalışmalarda gösterilmiştir (8,16). Alveoler makrofajlarda inos un yüksek olması artmış NO sentezinin dolaylı göstergesidir. Sarkoidozda eno nun yüksek olduğunu gösteren çalışmaların yanısıra yükselmediğini gösteren çalışmalar da mevcuttur (8,11,13, 15). Yine sarkoidozlu, hipersensitivite pnömonili, fibrozan alveolitli olgularda eno kontrol grubuna göre yüksek tespit edilmiş. Fakat bu çalışmalarda genellikle eno ile BAL hücre grupları arasında korelasyon saptanamamıştır (8,11). Bizim çalışmamızda sarkoidozlu olgularda BAL sıvısındaki hücre popülasyonları ile eno arasında ilişki kurulamamıştır. Total hücre sayısı, lenfosit, nötrofil, makrofaj, CD3 yüzdeleri ve CD4/CD8 oranları ile eno düzeyi arasında korelasyon bulunamamıştır. NO alveolitli olgularda oluşmakta fakat çabuk absorbe olması nedeniyle ekshale havada izlenememekte ya da kullanılan yöntemler nedeniyle tespit edilememektedir. Moodly ve arkadaşları çalışmalarında, eno düzeyini sarkoidozlu grupta yüksek bulmakla birlikte hiçbir zaman astımlı hastalarınki kadar yüksek tespit etmemişlerdir. Fakat sarkoidozlu grupta 6 haftalık kortikosteroid tedavisi sonrası eno da düşme izlenmiş ve bu durum aktif sarkoidozda artmış NO üretiminin bir göstergesi olarak kabul edilmiştir (8). Bizim önceki çalışmamızda sarkoidozlu olgularda eno düzeyi kontrol grubuna göre yüksek bulunmasına rağmen bu yükseklik istatistiksel olarak anlamlı değildi (15). Sarkoidozlu 176

4 Sarkoidozlu Olgularda Bronkoalveoler Lavajdaki Hücre Subgrupları ile Ekshale Nitrik Oksit İlişkisi NO (ppb) Şekil 1. Ekshale ve ortam NO ölçümleri. eno Olgu ono olgularda BAL daki CD4/CD8 oranının oldukça değişken olduğu son yıllarda gündeme gelmektedir (22,23). Bizim olgularımızda da BAL hücre popülasyonları [CD4/CD8 oranı 3.27 ± 1.62 ( )] tabloda izlendiği gibi oldukça değişkendir. Ekshale NO değerlerinin de bu kadar değişken olması nedeniyle BAL hücre grupları ile eno arasındaki ilişkiyi araştırdık. Çalışmamızda BAL hücre grupları ile eno arasında bir ilişki saptayamadık. Moodly ve arkadaşları da çalışmalarında, eno ile CD4/CD8 oranı arasında belirgin korelasyon saptayamamışlardır (8). Stake ve arkadaşları çalışmalarında, eno düzeylerini DİAH lı hastalarda yüksek bulmuşlar ve eozinofil yüksekliği ile eno arasında korelasyon saptamışlardır (11). Ekshale NO noninvaziv, kolay, ucuz bir yöntemdir fakat ölçüm tekniği yönünden zorluklar yaratmaktadır. NO yarı ömrü çok kısa bir molekül olup atmosferde mevcuttur. Yapılan çalışmalarda eno nun ölçüm tekniği ve ono nun değerlendirilmesi çok farklıdır. Ekshale NO ortam nitrik oksitinden etkilenmektedir (1-3). Biz 0.5 ppb den daha az NO değerlerine duyarlı ve milisaniye süresinde işlem yapan chemiluminescent alet olan Siemens 280 NOA analyzer (Sivers, Boulder G) ile ölçüm yaptık. Ölçümler sırasında kullanılan basınç ile üst solunum yolu kontaminasyonu ekarte edildi. Yapılan bir çalışmaya göre ono nun 40 ppb den düşük olması durumunda eno sonuçlarını etkilemediği gösterilmiştir. Yazarlar bu durumda ono ölçümünü önermemektedirler (24). Ortam NO değerinin eno değerini etkilemediğini ileri süren yazarlar da vardır (25). Bizim olgularımızda ono değerleri oldukça değişkendi ve bütün olgularda ono ölçümleri eno ölçümlerinden önce yapıldı ve eno ile ono arasında belirgin korelasyon mevcuttu. Son yıllarda sıfır NO lu ortamda eno ölçümlerinin yapılması önerilmektedir (21,25,26). Özellikle DİAH ta eno ile yapılmış çok fazla çalışma yoktur. Sarkoidozda ve DİAH ta daha çok olgu içeren ve tedavi ve takip sonrası eno sonuçlarını da içeren çalışmalara gerek vardır. Ekshale NO ölçümü kolay uygulanabilir, noninvaziv bir tetkiktir ve Dİ- AH ta inflamasyonun bir göstergesi olabilir; özellikle tedavi ve takipte bir kriter olarak kullanılabilir. Bu konuda daha ileri çalışmalara, özellikle ortam NO nun ekarte edildiği tekniklerle yapılan çalışmalara ihtiyaç olduğu kanaatindeyiz. KAYNAKLAR 1. Hart M. Nitric oxide in adult lung disease. Chest 1999; 115: Gaston B, Drazen JM, Losealzo J Stamler JS. The biology of nitrogen oxides in the airways. Am J Respir Crit Care Med 1994;149:

5 Ertürk A, Gülhan M, Öncül Canbakan S, Erbaş D, Çapan N. 3. Barnes PJ, Kharitonov SA. Exhaled nitric oxide: A new lung function test? Thorax 1996;51: Kharitonov SA, Yates D, Robbins RA et al. Increased nitric oxide in exhaled air of asthmatic patients. Lancet 1994;343: Maziak W, Lokides S, Culpitt S et al. Exhaled nitric oxide in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1998;157: Kharitonov SA, Wells AU, O Connor BJ et al. Elevated levels of exhaled nitric oxide in bronchiectasis. Am J Respir Crit Care Med 1995;151: Corradi M, Majori M, Cacciani GC et al. Increased exhaled nitric oxide in patients with stable chronic obstructive pulmonary disease. Thorax 1999;54: Moodley YP, Chetty R, Lalloo UG. Nitric oxide levels in exhaled air and inducible nitric oxide synthase immunolocalization in pulmonary sarcoidosis. Eur Respir J 1999; 14: Paredi P, Kharitonov SA, Loukides S et al. Exhaled nitric oxide is increased in active fibrosing alveolitis. Chest 1999;115: Fajac I, Kahan A, Menkes CJ et al. Increased nitric oxide in exhaled air in patients with systemic sclerosis. Clin Exp Rheumatol 1998;16: Satake N, Lange C, Ratjen F et al. Role of nitric oxide in exhaled air as index of inflammation in interstitial lung disease. Eur Respir J 1999;14: Barraclough RM, Boyd G, Lynch C et al. Exhaled nitric oxide and carbonmonoxide levels in pigeon fancier s extrinsic allergic alveolitis. Eur Respir J 1999;14: O Donnell DM, Moynihan J, Finlay GA et al. Exhaled nitric oxide and bronchoalveolar lavage nitrite/nitrate in active pulmonary sarcoidosis. Am J Respir Crit Care Med 1997;156: Ho LP, Innes JA, Greening AP. Exhaled nitric oxide is not elevated in the inflammatory airways diseases of cystic fibrosis and bronchiectasis. Eur Respir J 1998;12: Ertürk A, Gülhan M, Gültekin BI et al. Exhaled nitric oxide in active pulmonary sarcoidosis. Eur Respir J 2000; 16: Kozbik L, Bredt SD, Lowenstain CJ et al. Nitric oxide synthase in human and rat lung: Immunocytochemical and histochemical localization. Am J Respir Cell Mol Biol 1993;9: Semenzato G, Agostini C. Immunologic events in the development of interstitial lung disease: The paradigm of sarcoidosis. In: Schwarz MI, King TE, eds. Interstitial Lung Disease. London: BC Decker Inc. 1998: Stirling RG, Cullınan P, Bois R. Sarcoidosis. In: Schwartz MI, King TE, eds. Interstitial Lung Disease. London: BC Decker Inc 1998: Silkoff PE, McClean PA, Slutsky AS et al. Marked flow-dependence of exhaled nitric oxide using a new technique to exclude nasal nitric oxide. Am J Respir Crit Care Med 1997;155: Kharitonov SA, Barnes PJ. Nasal contribution to exhaled NO during exhalation against resistance or during breathholding. Thorax 1997;52: Kharitonov SA, Alving K, Barnes PJ. Exhaled and nasal nitric oxide measurements: Recommendations. Eur Respir J 1997;10: Nagai S, Izumu T. Bronchoalveolar lavage. Still useful in diagnosis sarcoidosis. Clin Chest Med 1997;18: Kantrow SP, Meyer KC, Kidd P, Raghu G. The CD4/CD8 ratio in BAL fluid is highly variable in sarcoidosis. Eur Respir J 1997;10: Piacentini G, Bodini A, Vino L et al. Influence of environmental concentrations of NO on the exhaled NO test. Am J Respir Crit Care Med 1998;158: Corradi M, Pelizzoni A, Majori M et al. Influence of atmospheric nitric oxide concentrations on the measurement of nitric oxide in exhaled air. Thorax 1998;53: Therminarias A, Flore P, Favre-Juvin A et al. Air contamination with nitric oxide: Effect on exhaled nitric oxide response. Am J Respir Crit Care Med 1998;157: Yazışma Adresi Arzu ERTÜRK Söğütözü Cad. 5. Sok. No:5/ , Söğütözü/ANKARA 178