İNHALEN ALTERNARİA DUYARLILIĞI OLAN ASTIM VE RİNİTLİ ÇOCUKLARDA İMMÜNOTERAPİNİN ETKİNLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

T.C. ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ ÇOCUK SAĞLIĞI VE HASTALIKLARI ANABİLİM DALI PEDİATRİK ALLERJİ VE İMMÜNOLOJİ BİLİM DALI İNHALEN ALTERNARİA DUYARLILIĞI OLAN ASTIM VE RİNİTLİ ÇOCUKLARDA İMMÜNOTERAPİNİN ETKİNLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ Yrd. Doç. Dr. Mehmet KILIÇ PEDİATRİK ALLERJİ YANDAL UZMANLIK TEZİ TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. Derya Ufuk ALTINTAŞ ADANA-2008

T.C. ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ ÇOCUK SAĞLIĞI VE HASTALIKLARI ANABİLİM DALI PEDİATRİK ALLERJİ VE İMMÜNOLOJİ BİLİM DALI İNHALEN ALTERNARİA DUYARLILIĞI OLAN ASTIM VE RİNİTLİ ÇOCUKLARDA İMMÜNOTERAPİNİN ETKİNLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ Yrd. Doç. Dr. Mehmet KILIÇ PEDİATRİK ALLERJİ YANDAL UZMANLIK TEZİ TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. Derya Ufuk ALTINTAŞ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ ARAŞTIRMA FONU TARAFINDAN DESTEKLENMİŞTİR. PROJE NO: TF-2006/LTP-32 ADANA-2008 I

TEŞEKKÜR Pediatrik Alerji yan dal eğitimim süresince yardımlarını ve deneyimlerini esirgemeyen değerli hocam Prof. Dr. Seval Güneşer Kendirli ye, tez danışmanım ve hocam Prof. Dr. Derya Ufuk Altıntaşa, Prof. Dr. Mustafa Yılmaz a, Doç. Dr. Gülbin Bingöl Karakoç a ve tezime yardımlarından dolayı kimyager Filiz Aykaç a ve sekreter İbrahim Telli ye teşekkür ederim. Yan dal ihtisasım süresince desteğini esirgemeyen eşim Nülüfer Kılıç a, sevgili çocuklarım Alper Kılıç ve Aykut Kılıç a teşekkür ederim. II

İÇİNDEKİLER Sayfa No TEŞEKKÜR II İÇİNDEKİLER III TABLO LİSTESİ VI ŞEKİL LİSTESİ VII KISALTMA LİSTESİ VIII ÖZET VE ANAHTAR SÖZCÜKLER IX ABSTRACT-KEY WORDS X 1.GİRİŞ VE AMAÇ 1 2.GENEL BİLGİLER 3 2.1.Epidemiyoloji 3 2.2.Astımın immünopatolojisi 4 2.3.Astımın patofizyolojisi 10 2.3.1. Genetik 10 2.3.2. Havayolu obstrüksiyonu 11 2.3.3. Havayolu düz kas spazmı 11 2.3.4. Havayolu mukoza ödemi 12 2.3.5. Mukus hipersekresyonu 12 2.3.6. Allerjik İnflamasyon 12 2.4. Astımda prognozu belirleyen faktörler 28 2.4.1. Hastalığın şiddeti 28 2.4.2. Semptomların başlama yaşı 28 2.4.3. Atopi 29 2.4.4. Sigara 29 2.4.5. Cinsiyet 29 2.4.6. Ev içi hava kirliliği 29 2.4.7. Diğer allerjik hastalıkların varlığı 30 2.4.8. Ev dışı hava kirliliği 30 2.4.9. Alt solunum sistemi enfeksiyonlar 30 2.5. Tetik çekici faktörler 31 2.5.1. Allerjenler 31 2.5.2. Enfeksiyonlar 34 2.5.3. Egzersiz 35 2.5.4. Gastroözofagial reflü 36 2.5.5. Astım ve rinit birlikteliği 36 2.5.5.1. Allerjik riniti tetikleyenler 37 2.5.5.2. Hastalığın doğal gidişi 37 2.5.5.3. Allerjik Rinitin Tanısı 38 2.5.5.4. Allerjik rinitin ayırıcı tanısı 41 2.5.5.5. Alerjik rinite tedavi 42 2.5.5.5.1. Antihistaminikler 42 2.5.5.5.2. Lokal antihistaminikler (İntranazal-intraoküler) 42 2.5.5.5.3. İntranazal kortikosteroidler 42 2.5.5.5.4. Lokal kromalinler (İntranazal-intraoküler) 42 III

2.5.5.5.5. Dekonjestanlar 43 2.5.5.5.6. İntranazal antikolinerjikler 43 2.5.5.5.7. Antilökotrienler 43 2.5.5.5.8. Sistemik kortikosteroidler 43 2.5.5.5.9. Spesifik immünoterapi 44 2.5.5.5.10. Diğer tedaviler 44 2.5.5.5.11. Cerrahi tedavi 44 2.6. Astımın sınıflandırılması 44 2.6.1. Astımın şiddetine göre sınıflandırılması 45 2.7. Astımda tanı 46 2.7.1. Klinik özellikler 46 2.7.1.1. Öykü 46 2.7.1.2. Fizik muayene 46 2.7.2. Astımda Laboratuar bulguları 47 2.8. Ayırıcı tanı 51 2.9. Astım tedavisi 53 2.9.1. Astımda korunma 53 2.9.2. Astım tedavisinin amaçları 54 2.9.3. Kontrol edici ilaçlar 55 2.9.4. Semptom giderici ilaçlar 59 2.9.5. Spesifik Allerjen İmmünoterapisi 61 3. GEREÇ VE YÖNTEM 72 3.1. Çalışmaya kabul kriterleri 72 3.2. Çalışma düzeni 73 3.3. Solunum fonksiyon testleri 75 3.3.1. PEF değerlerinin ölçümü 75 3.4. Semptom skorunun belirlenmesi 76 3.5. Medikasyon skorunun belirlenmesi 76 3.6. Hayat kalitesinin belirlenmesi 77 3.7. Vizüel analog skoru 80 3.8. Deri testi (Prick testi) 80 3.8.1. Dilüsyonlu Deri Testi 80 3.8.2. Atopi Skoru 81 3.9. Kan eozinofil düzeyinin ölçümü 81 3.10. Serum total IgE düzeyi ölçümü 81 3.11. Phadiotop Testi 81 3.12. Alternaria spesifik IgE düzeyinin ölçümü 81 3.13. İndüklenmiş balgamın elde edilmesi 82 3.13.1. İndükte Balgam Preaparatlarının Değerlendirilmesi 84 3.14. Nazal lavaj sıvısının elde edilmesi 84 3.14.1. Nazal Lavaj Sıvısı Preaparatlarının Değerlendirilmesi 85 3.15. İndükte balgam, nazal sıvı ve serum eozinofilik katyonik protein ölçümü 85 3.16. İndükte balgam, nazal sıvı ve serum triptaz ölçümü 85 3.17. Metakolin ile bronş provakasyon testi 86 3.18. Alternaria ile bronş provakasyon testi 87 3.19. Alternaria ile nazal provakasyon testi 89 3.20. İstatiksel analiz 91 IV

4.BULGULAR 92 4.1. Demografik Özellikler 92 4.2. Vizüel Analog Skoru 92 4.3. Astım Hayat Kalite Skoru 93 4.4. Rinit Hayat Kalite Skoru 94 4.5. Astım Medikasyon Skoru 95 4.6. Rinit Medikasyon Skoru 96 4.7. Astım Semptom Skoru 97 4.8. Rinit Semptom Skoru 98 4.9. Solunum Fonksiyon Testleri 99 4.10. PEF Değişkenliği 101 4.11. Atopi Skoru 103 4.12. Dilüsyonlu Deri Testi 103 4.13. Metakolin ile bronş provakasyon testi 104 4.14. Nazal Provakasyon Testi 105 4.15. Alternaria ile bronş provakasyon testi 106 4.16. Total IgE düzeyi 107 4.17. Alternaria spesifik IgE düzeyi 107 4.18. Serum phadiatop düzeyi 107 4.19. Kan eozinofil düzeyi 108 4.20. Serum ECP düzeyi 109 4.21. Serum triptaz düzeyi 111 4.22. Balgam triptaz düzeyi 112 4.23. Balgam ECP düzeyi 113 4.24. Nazal ECP düzeyi 115 4.25. Nazal triptaz düzeyi 117 4.26. Nazal yaymada eozinofil sayısı 118 4.27. Balgam yaymasında eozinofil sayısı 121 4.28. Balgam yaymasında nötrofil sayısı 122 5. TARTIŞMA 129 6. SONUÇ ve ÖNERİLER 148 KAYNAKLAR 151 ÖZGEÇMİŞ 163 V

TABLO LİSTESİ Tablo no Sayfa no Tablo 1. Mast hücrelerinde hazır bulunan ve sentezlenen mediatörler 14 Tablo 2. İç ve dış ortamda bulunan inhalen allerjenler 32 Tablo 3. Nazal Prvakasyon testi endikasyonları 40 Tablo 4. Nazal provakasyon testinin kontrendike olduğu durumlar 40 Tablo 5. Allerjik rinitte ayırıcı tanı 41 Tablo 6. Hastalığın şiddetinin sınıflandırılması 46 Tablo 7. Alerjik inflamasyonun indirekt ve direkt göstergeleri 50 Tablo 8. Astım ayırıcı tanı 53 Tablo 9. İnhale steroidlerin etkileri 56 Tablo 10. Erişkin ve çocuklarda ( 5 yaş) astım basamak tedavisi 60 Tablo 11. Erişkin ve çocuklarda (>5 yaş) astım basamak tedavisi 61 Tablo 12. İmmünoterapinin endikasyon ve kontrendikasyonları 63 Tablo 13. T lenfosit gruplarınca üretilen sitokinler 64 Tablo 14. Spesifik immünoterapinin klinik etkinliğinin değerlendirilmesinde kullanılan parametreler 70 Tablo 15. Çalışmada grup I ve II ye yapılan tetkikler 75 Tablo 16. Günlük medikasyon Skoru (Rinokonjunktivit) 76 Tablo 17. Günlük medikasyon Skoru (Astım) 77 Tablo 18. Astımda hayat kalitesini belirlemek için kullanılan formu 78 Tablo 19. Allerjik rinit hayat kalitesi formu 79 Tablo 20. Atopi skorunun hesaplanması 81 Tablo 21. Allerjen spesifik IgE için RAST sınıflaması 82 Tablo 22. Bronş provakasyon testinden önce hastaların kullandığı ilaçların kesilme süreleri 88 Tablo 23. Nazal provakasyon testinden önce vakanın kullandığı ilaçların kesilme süreleri 89 Tablo 24. Nazal provakasyon testinde kullanılan semptom skoru 91 Tablo 25. Hastaların demografik özellikleri 92 Tablo 26. İmmünoterapinin laboratuvar parametreleri üzerine olan etkisi-i 103 Tablo 27. İmmünoterapinin laboratuvar parametreleri üzerine olan etkisi-ii 108 Tablo 28. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan balgam triptaz düzeyleri. 113 Tablo 29. Her iki grupta rinit + astım tanılı hastaların nazal lavaj sıvısında ölçülen ECP düzeyleri. 117 Tablo 30. Her iki grupta rinit + astım tanılı hastaların nazal lavaj sıvısında ölçülen triptaz düzeyleri. 117 Tablo 31. Çalışma boyunca hastaların uyarı testlerinden önce ve sonraki laboratuar sonuçları 124 VI

ŞEKİL LİSTESİ Şekil no Sayfa no Şekil 1. Astım patogenezi 5 Şekil 2. Astımda havayolu değişiklikleri 11 Şekil 3. Çalışma düzeni 74 Şekil 4. Başlangıçta ve 12. ayın sonunda yapılan vizüel analog skoru 93 Şekil 5. Başlangıçta ve 12. ayın sonunda yapılan astım hayat kalite skoru 94 Şekil 6. Başlangıçta ve 12. ayın sonunda yapılan rinit hayat kalite skoru 95 Şekil 7. Hastaların aylık ortalama astım medikasyon skoru 96 Şekil 8. Hastaların aylık ortalama rinit medikasyon skoru 97 Şekil 9. Hastaların aylık ortalama astım semptom skoru 98 Şekil 10. Hastaların aylık ortalama rinit semptom skoru 99 Şekil 11. Hastaların aylara göre FEV1 değişimleri. 100 Şekil 12. Hastaların aylara göre FVC değişimleri 101 Şekil 13. Hastaların aylık PEF değişkenliklerinin ortalaması 102 Şekil 14. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda yapılan dilüsyonlu deri testi konsantrasyonları. 104 Şekil 15. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda yapılan metakolin provakasyon testi konsantrasyonları 105 Şekil 16. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda yapılan bronş provakasyon testi konsantrasyonları 106 Şekil 17. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan kan eosinofil düzeyleri 109 Şekil 18. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan serum ECP düzeyleri 111 Şekil 19. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan serum triptaz düzeyleri 112 Şekil 20. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan balgam ECP düzeyleri 115 Şekil 21. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan nazal ECP düzeyleri 116 Şekil 22. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan nazal triptaz düzeyleri 118 Şekil 23. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan nazal eozinofil sayıları. 119 Şekil 24. Nazal sitoloji 120 Şekil 25. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan balgam eozinofil sayıları. 122 Şekil 26. Çalışmanın başlangıcında ve 12. ayın sonunda provakasyondan önce ve sonra bakılan balgam nötrofil sayıları. 123 Şekil 27. İndükte balgam yayması I 125 Şekil 28. İndükte balgam yayması II 126 Şekil 29. İndükte balgam yayması III 127 Şekil 30. İndükte balgam yayması IV 128 VII

KISALTMA LİSTESİ ADAM33: Astım geni olan disintegrin ve metalloproteianse domain 33 ASS: Astım semptom skoru AS: Atopi skoru AMS: Astım medikasyon skoru AHKS: Astım hayat kalite skoru BPT: Bronş provakasyon testleri ECP: Eozinofilik katyonik protein EAACI: European Academy of Allergology and Clinical Immunology FVC: Zorlu vital kapasite FEV1: Birinci saniyedeki zorlu ekspirasyon volümü GM-CSF: Granülosit makrofaj koloni stimüle edici faktör GÖR: Gastroözofagial reflü GINA : Global Initiative for Asthma IL: İnterlökin ICAM-I: İntersellüler adhezyon molekülü İT: İmmünoterapi INF-γ: İnterferon gamma İKS: İnhale kortikosteroid ISAAC: International Study of Asthma and Allergies in Childhood LTR: Lökotrien MBPT: Metakolin ile bronş provakasyon testi MEF25-75: Orta ekspirasyon akım hızı MHC: Major Histocompatibility MDI: Ölçülü doz inhaler NANC: Nonadrenerjik nonkolinerjik NPT: Nazal provakasyon testleri PAF: Platelet aktive edici faktör PBS: Phosphate-buffered saline PEF: Ekspiratuar tepe akım hızı PG: Prostoglandin RANTES: Regulated upton activation normal T cell expressed and secreted RAST: Radioallergosorbent test RHKS: Rinit hayat kalite skoru RMS: Rinit medikasyon skoru RSS: Rinit semptom skoru RV: Rezidüel volüm SFT: Solunum fonksiyon testi SİT: Spesifik immünoterapi STAT-6: Signal transducing activation of transcription TGF-β: Tümör gelişme faktörü- β TNF: Tümör nekroz edici faktör TLC: Total akciğer kapasitesi VAS: Visuel analog skoru VC: Vital kapasite VCAM-I: Vasküler hücre adhezyon molekülü VEGF: Vascular endothelial growth factor VIII

ÖZET İnhalan Alternaria Duyarlılığı Olan Astım ve Rinitli Çocuklarda İmmünoterapinin Etkinliğinin Değerlendirilmesi Amaç: Çalışmanın amacı izole Alternaria duyarlaşması olan astım ve rinitli çocuklarda immünoterapinin etkisini değerlendirmektir. Gereç ve Yöntem: Çalışmaya Alternaria ya duyarlı astım ve/veya rinitli 16 çocuk alındı. Hastalar 2 gruba ayrıldı. Grup I immunoterapi alan 9 hastadan, grup II immünoterapi almayan 7 hastadan oluşmaktaydı. Çalışmanın başlangıcında ve 12 ay sonra deri testi, serumda, nasal sekresyonlarda ve balgamda ECP, triptaz, spesifik IgE düzeyleri, balgam yayması ve nazal yaymada hücre sayısı, metakolin ve allerjen bronşiyal provakasyon testleri, allerjen nazal provakasyon testi, solunum fonksiyon testi ve PEF değişkenliği, visuel analog skoru, hayat kalite skoru, semptom skoru ve medikasyon skoru gibi parametreler çalışıldı. Bulgular: Grup I ve II arasında çalışmanın başlangıcında deri prick testi reaktivitesinde fark yok iken (p=0,06), birinci yılın sonunda grup I lehine istatiksel olarak fark vardı (p=0,001). Ayrıca grup I ve grup II arasın da birinci yılın sonunda Alternaria ve metakolin bronşiyal provakasyon testlerinde istatiksel olarak fark saptandı (p=0,006, p=0,03, sırasıyla). Ek olarak grup I ve grup II arasın da çalışmanın başlangıcında serum spesifik IgE düzeyleri arasında fark yok iken (p=0,87), birinci yılın sonunda grup I lehine istatiksel olarak fark saptandı (p=0,001). Çalışmamızda grup I de birinci yılın sonunda provakasyon testinden sonra eosinofil sayısında artış açısından istatiksel olarak fark var iken (p=0,008), grup II de çalışmanın hiçbir döneminde istatiksel olarak fark tespit edilmedi. Sonuç: Biz birinci yılın sonunda deri reaktivitesinde, visuel analog skorunda, bronşiyal reaktivitede, akciğer fonksiyon testlerinde ve in vitro parametrelerde (serum spesifik IgE, serum triptaz, total IgE, nazal ECP düzeylerinde ve balgam eosinofil sayısında) grup I lehine anlamlı istatiksel değişiklikler saptadık. Bu nedenle Alternaria ekstrelerinin immünoterapi materyali olarak kullanılabileceğini düşünüyoruz. Anahtar kelimeler: Allerjen spesifik immunoterapi, Alternaria alternata, çocukluk çağı, mantar alerjisi IX

ABSTRACT The Evaluated of Specific İmmunotherapy in Children Monosensitized to Alternaria with Asthma and/or Rhinitis Purpose: The aim of the present study was evaluated the effect of specific immunotherapy in children monosensitized to Alternaria with asthma and/or rhinitis. Material and method: We studied 16 patients with rhinitis, bronchial asthma, or both caused by Alternaria. The patients were separeted to two groups. Nineteen of 16 cases received immunotherapy (group I), 7 of 16 cases (group II) did not receive immunotherapy. Before starting the study and 12 months after, the following parameters were checked: skin prick test, ECP and tryptase in sputum, nasal secretion and serum, sputum and nasal lavage cell counts, Alternaria specific IgE level, methacholine and allergen bronchial provacation test, allergen- specific nasal challenge test, skin prick test, pulmonary function test and variation in PEF, visuel analog score, quality of life questionnaire, symptom score, and medication score. Results: Between groups I and II the initial skin prick test reactivity did not differed (p=0,06), however at the end of first year there was statistical difference in favor of group I (p=0,001). In groups I and II There was statistical differenced between Alternaria and methacholine bronchial provacation tests reactivity at the end of the first year (p=0,006, p=0,03, respectively). Between groups I and II the initial serum specific IgE levels did not differed (p=0,87), however at the end of first year there was statistical difference in favor of group I (p=0,001). In group I there was statistical differenced between sputum eosinophil counts in after provocation test at the end of the first year (p=0,008), there were no significant changes in sputum eosinophil counts in the group II in any phase. Conclusion: We recorded significant changes in skin reactivity, visuel analog score, bronchial reactivity, pulmonary function test, and the in vitro parameters (serum specific IgE, total IgE, serum tryptase, nasal ECP levels, and sputum eosinophil counts) in favor of group I for a year. We conclude that the antigenic material used here was suitable for A. alternata immunothrapy. Key words: Allergen specific immunotherapy, Alternaria alternata, childhood, mold allergy. X

1. GİRİŞ VE AMAÇ Çocukluk çağı kronik hastalıkları içinde ilk sırayı alan astım çocukların okula devamına engel olan, yaşam kalitesini bozan, önemli mortalite ve morbidite nedeni olan bir hastalıktır. Bronşial astım günümüzde önemli bir halk sağlığı problemi ve yüksek tedavi maliyeti nedeni ile önemini korumaya devam etmektedir. Yapılan çalışmalar hastalığın prevalansı, morbidite ve mortalitesinde artış olduğunu göstermektedir. 1,2 Astım prevalansının dünyanın pek çok bölgesinde artan bir insidans göstermesi, bu hastalığın global bir sağlık sorunu olduğunu gündeme getirmektedir. Astımın klinik bulgularının ve tedaviye olan cevabının çeşitlilik göstermesi nedeniyle bir sendrom olarak değerlendirilmesi gerekmektedir. Viral enfeksiyonlar, allerjenler, egzersiz ve irritanlar gibi pek çok tetik çeken faktör olduğundan, astımın hem akut hem de kronik tedavisi komplike hale gelmektedir. 3 Astımda inhaler steroidler gibi oldukça etkili astım ilaçlarının yaygın kullanılmasına, hastalığın patogenezinde hızla yeni bilgiler elde edilmesine, tedavi için yeni seçeneklerin uygulamaya konmasına karşın prevalans çocuklarda hala artmaktadır ve tam kür tedavisi yoktur. 4,5 Mantarlar çok hücreli ökaryotik yapıda olup, seksüel ve aseksüel yollarla ürerken oluşturdukları uçucu sporların bir kısmı allerjenik özellik taşır. Mantar sporları 3-10 µm çapında olduğu için alt solunum yollarına kadar ulaşabilirler. Dünya üzerinde 1 milyon dan fazla mantar türü vardır. Ancak ortalama 100 adet mantar türü solunum sistemi alerjisine neden olurlar. Üremeleri için yüksek oranda nem ve ısıya gereksinim duyarlar. 6,7 İnhalen mantar allerjenleri iç ortam ve dış ortam mantarları olarak iki grupta incelenir. En önemli dış ortam mantarları; Alternaria ve Cladosporium dur. Diğerleri Helminthosporium ve Fusarium dur. Dış ortamdaki mantar sporları yıl boyu atmosferde bulunmakla birlikte tıpkı polenler gibi bazı dönemlerde miktar olarak artış gösterirler. Esas olarak ilkbahardan-sonbaharın sonlarına kadar ürerler. İç ortam mantarları da oldukça önemli inhalen allerjenlerdir. En önemli iç ortam mantarları; Penicillium ve Aspergillus dur. 6,8 Mantarlar özellikle sıcak ve nemli evlerde tüm yıl boyunca üreme yeteneğine sahiptirler. Ev içinde yıl boyu bulunabilirlerse de, miktarları yaz ve sonbahar aylarında daha fazladır. İç ortam mantar düzeyi dış ortam mantar düzeyinden etkilenmektedir. İç ortam mantar düzeyi hem iç hem de dış ortam mantar düzeyinin karışımı şeklinde karşımıza çıkmaktadır. 9 1

Yapılan çalışmalarda inhalen mantar allerjenlerinin alerjik hastalıkların gelişimine neden oldukları gözlenmiştir. Mantarlar ile oluşan solunum sitemi alerjisi prevalansının genel populasyonda % 3-6, atopik bireyler arasında % 20-30 oranında tahmin edilmektedir. Astım ve rinit gibi alerjik hastalıklarda, sorumlu olabilen önemli mantarlar; Alternaria, Cladiosporum, Penicillum ve Aspergillus dur. Özellikle dış ortam mantarlarının astımda önemli allerjenler olduğu gösterilmiştir. 6,10 Mantarların allerjik göz hastalıklarına da neden oldukları belirtilmektedir. Ayrıca allerjik bronkopulmoner aspergilozis ve hipersensitivite pnömonisine de yol açarlar. Yapılan çalışmalarda mantar duyarlılığı özellikle de Alternaria alerjisi olan astımlı vakalarda hastalık şiddetinin daha ağır olduğu gözlenmiştir. Astım ile ilişkili ölümlerin sık olduğu günlerde atmosferdeki mantar sayılarının da diğer günlere göre daha yüksek olduğu bildirilmiştir. Ayrıca Alternaria spor sayıları ile astımlı hastaların yoğun bakımda yatış süreleri arasında bir pozitif korelasyon gözlenmiştir. Sonuç olarak Alternaria duyarlaşması ağır astım ve ölümcül astım için majör bir risk faktörü olarak tanımlanmıştır. Ayrıca, mantarlar akarların besin kaynaklarından olduğu için, bunların azaltılması akar alerjisi olanların tedavisine de yardımcı olacaktır. 11.12 Bu çalışmada 7-15 yaş arası izole Alternaria alerjisi saptanan astım ve/veya rinit tanılı çocuklarda spesifik immünoterapinin etkinliğinin derğerlendirilmesi için; İT öncesi ve birinci yılın sonunda hayat kalite skoru, vizüel analog skoru, solunum foksiyon testleri, medikasyon ve semptom skorları ile birlikte kan, indükte balgam ve /veya nazal lavaj sıvısında spesifik IgE, triptaz, ECP düzeylerinin ve eozinofil sayılarının bakılması planlandı. 2

2. GENEL BİLGİLER Astım bronşların çeşitli uyaranlara aşırı cevabı ve havayolu direnci, akciğer hacmi ile ekspiratuvar akım değişiklikleriyle karakterize kronik bir hastalıktır. Astım prevalansı hastalığın hem insidansını hem de süresini gösterir ve % 3 ile % 10.5 arasında değişebilir. Günümüzde uluslararası kılavuzlarda kabul edilen astım tanımı şu şekildedir; Astım, havayollarındaki pek çok hücre ve hücresel elementlerin rol oynadığı hava yollarının kronik inflamatuar bir hastalığıdır. Kronik inflamasyon özellikle gece ve sabaha karşı gelişen tekrarlayıcı özellik gösteren öksürük, göğüste sıkışıklık hissi, nefes darlığı ve hırıltılı solunum ile karakterize havayollarının aşırı duyarlılığına neden olur. Bu ataklar yaygın olmakla birlikte kendiliğinden veya ilaçlar ile düzelen geri dönüşümlü değişken hava yolu obstrüksiyonu ile seyreder.. Mast hücreleri, eozinofiller ve T lenfositleri bu inflamasyonda başlıca rol oynayan hücrelerdir. 13 Astımın tanımlanmasında birtakım anahtar noktalar gözönünde bulundurulmalıdır: * Astımın şiddeti ne olursa olsun havayolunun kronik inflamatuar bir hastalığıdır ve bu karakteristik özelliği teşhis, korunma ve tedavide çok önemlidir. * Havayolu inflamasyonu bronş hiperaktivitesi, hava akımının kısıtlanması, solunum sistemi semptomları ve hastalığın süregenliği ile ilişkili olarak değişiklik gösterebilmektedir. * Havayolu inflamasyonu akut olarak oluşabilir ve mukus sekresyonu, havayolu ödemi, bronkokonstrüksiyon ve de bazı hastalarda havayolunun yeniden yapılanması (remodeling) gibi hava akımı ile ilişkili kronik inflamasyon tablosu da sergileyebilir. * Havayolu inflamasyonunun erişkin astımlı hastalarda bulunan histopatolojik özellikleri, erken çocukluk çağındaki yüksek riskli çocuklarda da başlayabilir. * Atopi sık karşılaşılan aeroallerjenlere karşı antijen-spesifik IgE cevabının gelişmesinde genetik bir predispozisyon sağlayan ve astım gelişiminde en kuvvetle tanımlanmış bir faktördür. 3 2.1.Epidemiyoloji 2002 yılında Amerika da yapılan istatistiklere göre, 8,9 milyon çocuğun (% 12.2) doktor tanılı astım olduğu ve 4,2 milyon çocuğunda (% 5,8) hayatın ilk 12 ayında 3

bir astım episodu geçirdiği belirlenmiştir. Amerika da bir senede 10,1 milyon gün okul kaybı, 166.000 hastaneye yatış ve 867.000 acil başvuru sebebinin en sık nedeni çocukluk çağı astımıdır. 41 Ulusal Allerji ve Klinik İmmünoloji Derneği nce 1992 de 6-14 yaş arası çocuklarda yapılan bir çalışmada kümülatif astım prevalansı Adana da 42 % 12,9, Ankara da 43 % 6.9, Bursa da 44 % 7,8, İzmir de 45 % 4,9 bulunmuştur. International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC) protokolü ile 1995-1997 yılları arasında yapılan başka bir anket bazlı araştırmada Adana da doktor tanılı astım prevalansı % 5, kümülatif astım prevalansı % 12,6, Samsun da 46 % 14,5, İstanbul da 47 % 9,8 ve Ankara da 48 % 8,1 bulunmuştur. 2.2. Astımın immünopatolojisi Astımda erken tip hipersensitivite reaksiyonunun rol oynadığı bir inflamasyon vardır. T hücre aktivasyonu allerjik inflamasyonunun kilit olaydır. Bu reaksiyonun temeli, erken fazda mediatörlerin (LTC4, PGD2, Histamin) salgılanması, geç fazda ise T-lenfosit ve eozinofillerin ortama gelmesi ile sonuçlanan patolojik bir olaydır. Allerjik hastalıkların gelişiminde etkin olan immün yanıtın gelişmesinde anahtar rolü oynayan hücre grubu Th2 tipi lenfositler; yanıtı yönlendiren temel mediatörler IgE ve lipid metabolizması ara ürünleri; efektör hücre grubu ise bazofil, mast hücreleri ve eozinofillerdir 49,50 (Şekil 1). 4

IL-3, IL-5 GM-CSF Eozinofil IL-4 IL-5 ECP MBP NO GF ler Kronik Eozinofilik İnflamasyon Subepitelyal fibrozis Düz kas hipertrofisi Goblet hücre hiperplazisi Revaskülarizasyon Epitel yıkımı Th2 Lenfosit IL-3 SCF IL-4 IL-13 Mast hücresi IgE Histamin LTC 4 PGD 2 Akut İnflamatuar Ataklar Bronkospazm Vazodilatasyon Permeabilite artışı Ödem Mukus sekresyonu B Lenfosit Şekil 1. Astım patogenezi İnflamasyonun temel taşı herhangi bir allerjene karşı spesifik IgE nin oluşmasıdır. Allerjik inflamasyonun başlaması allerjenlerin deri, üst ve alt hava yollarınca alınması ile başlar. Genel olarak olarak protein yapıdaki allerjenlerin immün sistemi uyararak bir cevap oluşturabilmeleri için aracı bir hücreye gereksinim duyarlar. Antijen sunan hücre olarak adlandırılan bu hücreler antijenleri T lenfositlerine sunarlar. Antijen sunan hücreler; Deride Langerhans hücresi, dokularda makrofajlar, solunum sisteminde Dendritik hücreler ve lenfnodlarında ise B hücreleridir. Astımda inhalasyon yolu ile akciğere ulaşan atijenler epitel hücre aralıklarında bulunan antijen sunabilen dentritik hücreler, makrofajlar ve B lenfositler ile T lenfositlere sunulur. Akciğerde bu görevi en çok kemik iliği kökenli dentritik hücreler yerine getirmektedir. Epitel hücrelerin de antijen sunabilme yeteneğine sahiptir. Antijeni internalize eden antijen sunan hücreler antijen sunumunun gerçekleşeceği bölge olan bölgesel lenf noduna ilerler. Antijen sunan hücreler fagosite ettikleri antijeni işler; dendiritik hücreler tarafından fagosite edilip lizozomal enzimler ile küçük peptid yapılara dönüştürülür. Bu dönüşüm sonrasında küçük peptid yapılara dönüşen allerjen, dendiritik hücrelerin yüzeyinde bulunan Major Histocompatibility (MHC) Class II içinde bölgesel lenf nodu içindeki CD4+ lenfositlere sunulur. MHC II kompleksi ile birleşerek antijen sunan hücrenin yüzeyinde epitop oluşturur ve daha önce bu antijenle karşılaşmış T lenfositlere 5

(Th0) iletir. Antijen sunan hücre ile antijen hakkında bilgi alan T lenfosit arasındaki ilişki sitokin, interlökin ve adezyon molekülleri yardımıyla sağlanır. Antijen sunan hücreler antijeni T lenfositlere sunduktan sonra T lenfosit bellek hücreleri yardımıyla bu bilgiyi nesillerine taşır Antijen sunan hücreler ayrıca T hücre aktivasyonu ve farklılaşmasına neden olacak IL-1, IL-10, IL-12 ve IL-15 gibi sitokinler salgılar. Bu tanıma işleminin hücre içi sinyal mekanizmalarını uyarması için ek olarak başka moleküllerin devreye girmesi gerekir. Bu moleküller CD4+, CD3, CD45 ve CD28 dir. Örneğin CD28 olmaksızın gerçekleşen T hücre aktivasyonu anerji ile sonuçlanır. Bu etkileşim sonrası Th0 hücreler IL-2 sentezleyerek prolifere ve aktive olurlar. Bunun sonucu olarak Th2 tipi sitokin paterni sağlayacak bir yapıya dönüşürler. Genetik özelliklerin farklılaştığı kişilerde, özellikle 5. kromozomdaki IL-4 ün fazla yapımına neden olan genetik yapı Th2 farklılaşmasına ve daha sonra Th2 hücreleri IL-4 yardımıyla B lenfositleri IgE yapımı yönünde etkiler. Th0 hücrelerin nasıl Th2 hücre tipi sitokin profiline dönüştüğü aşağıdaki mekanizmalarla açıklanmaya çalışılmıştır. 49-52 -Allerjen miktarı az ise Th2 tipi yanıt, allerjen miktarı fazla ise Th1 tipi yanıt geliştiği gösterilmiştir. -Allerjenle karşılaşma zamanı ve süresi - IFN-γ ile İL-12 ve İL-18 ortamda mevcut ise bu sitokinler Th1 tipi yanıt oluşumuna neden olur -Bakterileriyel antijenlerdeki mevcut cytidine phosphate guanosine (CpG) dizilimi Th1 cevabına neden olurken, paraziter etkenler Th2 cevabına neden olurlar. -Yeni tanımlanmış bir transkripsiyon faktörü olan T-bet, Th1 cevabı oluştururken, c- maf, GATA-3 ün yanı sıra PGE2 ve NO de Th2 cevabına neden olur. Antijen sunumunun yapıldığı ortamda IL-12, IL-18 ve IFN-γ nın miktarı fazla ise Th0 hücreleri Th1 yönünde faklılaşır. Antijen sunumu sırasında dentritik hücreler, monosit-makrofajlar ya da Langerhans hücreleri ortama IL-12 serbestleştirir ise lenfosit farklılaşması Th1 yönünde olmaktadır. Th1 hücreleri IL-2, IFN-γ, IL-3, GM-CSF gibi sitokinler salgılar, gecikmiş tipte aşırı duyarlılık reaksiyonunun gelişmesine neden olur. Th1 farklılaşması ile hücreler IFN-γ üretir ve IFN-γ yardımıyla Th2 farklılaşmasını ve IgE yapımını inhibe eder. 6

T-bet ise Th1 lenfosit gelişimi, IL-12 ve IFN-γ yapımını kontrol eder. Treg hücreleri de fazal miktarda IL-10 yapımına neden olarak Th2 hücre fonksiyonlarını baskılayabilir. Sonuç olarak eğer karşılaşılan antijen bir mikroorganizma ise ve bu farklılaşma Th1 yönünde olursa ortaya çıkan immün yanıt hücresel immünite ve geç tip hipersensitivite yönünde olur. Ortamda IL-10 varlığında Tho hücreleri T regulatör (T reg) hücrelerini oluşturur. Dentritik hücrelerden salgılanan IL-10 un T reg hücre gelişimine yol açtığı öne sürülmektedir. T lenfosit fenotiplerinin gelişiminde ayrıca dentritik hücrelerinde önemli rolleri olduğu ve T lenfosit aktivasyou sonucu IL-4, IL-5 gibi Th2 sitokin sentezini artırdıkları ileri sürülmektedir. T regulatör lenfositler ise sözü edilen Th1 ve Th2 lenfositler dışında üçüncü bir T lenfosit alt grubunu oluşturmaktadır. Birçoğu yüzeyinde IL-2 reseptörünün alfa zinciri olan CD25 aktivasyon molekülünü taşırlar. T reg lenfositler hücre-hücre etkileşimi ve salgıladıkları sitokinler aracılığı ile immün yanıtı baskılama özelliğine sahiptirler. T reg hücrelerin IL-10, TGF-β ve TNF-α salgılayarak allerjik Th2 yanıtı baskıladıkları öne sürülmektedir. Bu sitokinlerin Th2 hücrelerden sitokin salınımını baskıladıkları ve IgE sentezleyen B lenfositleri IgG sentezlemeleri yönünde uyardıkları düşünülmektedir. 50 Antijenin sunulduğu ortamda IL-12, yoksa ve IL-4 ve IL-13 fazla ise Th0 lenfositler Th2 yönünde farklılaşır. GATA3 ve STAT-6 Th2 lenfosit gelişimi ve IL-5 sentezini denetler. Th2 tipi CD4+ T lenfositler tüm allerjik hastalıklarda olduğu gibi astımda gelişen immün yanıtta da etkin ve anahtar rolü oynar. Ortamda bulunan IL-4 Th2 tipi T lenfosit farklılaşmasının yanı sıra, B lenfositlerden IgE sentezi, VCAM-1 ekspresyonunun artışı, IgE nin FCε reseptör ve çeşitli sitokin, kemokin reseptörlerinin düzeyini de kontrol eder. IL-4 ve IL-13 gibi sitokinler plazma hücrelerini aktive ederek B lenfositlere dönüşmesini sağlar. Bu dönüşümde bu sitokinlerin yanı sıra ardışık olarak meydana gelmesi gereken iki sinyal iletimi gereklidir. 1-STAT sistemi: IL-4 ve IL-13 birlikte immün globülinin α zincirine bağlanarak ağır zincirin Consant bölgesindeki epsilon=ε sınıfı dönüşümü için gerekli gen transkripsiyonuna neden olurlar. Bunu diğer sinyal iletiminin takip etmesi gerekir. 2- NF-kB: B hücrede mevcut olan CD40, T hücredeki ligandı olan CD40 ligand (CD40L) ile karşı karşıya gelmelidir. 7

B hücresindeki bu iki sinyal iletimi sonucu IgE yapımı gerçekleşir. Th2 hücreleri IL-1β, IL-3, IL-4, IL-5, IL-3, IL-6, IL-10, IL-9, IL-13, IL-16 ve GM-CSF salgılar ve 5. kromozom üzerinde bulunan genler bu sitokinlerin salınımdan sorumludur. Salgılanan sitokinler allerjik inflamasyonda majör rol alacak mast hücre, eozinofil, makrofaj, epitel hücresi gibi birçok hücreyi aktive ederek inflamasyona dahil ederler. IL-4, özellikle T lenfositler olmak üzere, bazofiller ve mast hücreleri tarafından yapılmaktadır. IL-4 ve IL-13 uygun kostimülan (CD40-CD40L; CD80/8b-CD28) sinyallerin varlığında, B lenfositlerin IgE üretiminden sorumlu temel sitokinlerdir. Ayrıca IL-3, IL-4, IL-9 ve IL-10 mast hücre, IL-13 bazofil, IL-3, IL-5, GM-CSF eozinofil aktivasyon ve farklılaşmasında rol oynar. IL-6 ise CD4+ Th2 lenfositlerin allerjik yanıttaki devamlılığını sağlar. 49,50 Ortamda fazla miktarda IL-4, IL-13, IL-5, IL-6, IL-10, TNF-α varsa IgE yapımı artar. O allerjen için spesifik IgE geliştirmiş kişi artık (duyarlanmış=allerjik=atopik) olarak kabul edilir. IgE sentezlendikten sonra bir süre kanda serbest olarak dolaşır, daha sonra yüksek afiniteli IgE reseptörü taşıyan (FcεRI) mast hücresi, bazofil, makrofaj, monosit, dentritik hücre ve düşük afiniteli IgE reseptörü taşıyan (FcεRII=CD23) lenfosit, eozinofil, epitel hücresi, trombosit ve makrofajlara bağlanır. Yüksek afiniteli IgE reseptörleri mast hücresi, bazofil, eozinofil ve langerhans hücrelerinin yüzeyinde bulunmaktadır. Düşük afiniteli IgE reseptörlerinin klinik önemi net bilinmemekle birlikte belirli durumlarda antijen sunumu işlemini üslendikleri düşünülmektedir. Allerjik inflamasyon dual yanıt göstererek erken ve geç faz cevap oluşturur. IgE nin kendisi için yüksek afiniteli reseptör taşıyan mast hücrelerine bağlanması allerjik inflamasyonun ilk klinik bulgusu olan erken faz reaksiyonun oluşması için gereklidir. Daha önceden duyarlanmış yani IgE oluşmuş bir kişide, deri veya solunum yolu ile tekrar aynı allerjen veya çapraz reaksiyon gösterebileceği bir alerjen ile karşılaştığında, allerjen mast hücresi üzerinde kendisi için hazır bekleyen IgE molekülüne bağlanarak mast hücresinin aktive olmasına neden olur. Bu köprüleşme sonucunda mast hüc den hem mediatör salınımı olur hem de yeni mediatör sentezi başlar. Mast hücreleri duyarlaştıktan sonra, aynı alerjen organizmaya ikinci kez girişi ile hücre yüzeyindeki IgE moleküllerine bağlanır ve bazı kimyasal olayları başlatır. Hücre içine kalsiyum iyonlarının girişi artar ve camp yapımı azalır. IL-3 mast hücrelerinin ve bazofillerin birikimine yol açar. Mast hüceleri erken faz semptomların 8

oluşmasında majör hücreler olarak kabul edilmektedir. Bu hücrelerde oluşturduğu degranülasyon sonucu histamin, prostaglandin, lökotrienler ve çeşitli enzimler açığa çıkar. Erken faz yanıtta salgılanan mediatörler bronş düz kas kasılması, damar yatağı geçrgenlik artışı ile birlikte ödem, vasodilatasyon, sekresyon artışı bronş-bronşiyol lümeninde daralmaya neden olur ve duyusal sinir liflerini ve mukus sekresyonunu stimüle ederler. Bu yanıtlar serbestleşen maddelerin yarılanma ömrü ile birlikte 1-1.5 saat kadar sürer. Bu degranülasyon klinik olarak deri allerjisi olan bir kişide ödem eritem, nazal allerjisi olan bir kişide burun akıntıs, hapşırma, kaşıntı, astımlı bir kişide ise wheezing, nefes darlığı şeklinde görülür. Erken faz cevapın ağırlığı hastalığa göre değişmektedir. Astımda erken faz yanıtı klinik olarak çok önemli bir semptom oluşturmazken, atopik dermatitde ve özellikle allerjik rinitte en şiddetli semptomlar mediatör bağımlı erken faz yanıtı sırasında gözlenir. Bu farklılık hastalıkların antihistaminik tedaviye verdikleri cevapta da anlaşılmaktadır. 50,53,54 Erken faz cevaptan 6-8 saat sonra asıl olarak hücresel elemanların rol aldığı geç faz yanıt gözlenir. Astımda inflamasyon, geç evre reaksiyonu sonucunda ve pek çok hücrenin birbiri ile kompleks etkileşimi ile ortaya çıkar. Havayolu inflamasyonunun karakteristik özelliği havayolu mukozasında ve lümende artmış miktarda aktive olmuş eozinofil, mast hücresi, makrofaj ve T-lenfosit içermesidir. Astım asemptomatik olsa bile bu değişiklikler bulunabilir ve hastalığın klinik şiddeti ile yakından ilişkilidir. Bu temel inflamatuar hücreler dışında havayolunun yerli hücreleri olan epitel, endotel, düz kas hücreleri ve fibroblastlarda ürettikleri mediatör, sitokin ve kemokinler yolu ile önemli ölçüde efektör rol oynarlar ve inflamasyonun devamından sorumludurlar. Ancak her erken faz yanıtı geç faz yanıt izelemeyeceği gibi, nadirde olsa her geç faz yanıtın öncesinde erken faz yanıt görülmeyebilir. İzole geç faz yanıt düşük afiniteli IgE reseptörü taşıyan T lenfositleri antijen sunan hücre etkileşimi olmaksızın IL-5 salınmasına neden olarak geç faz hücresi olan eozinofil göçüne neden olabilmektedir. Mast hücresi sadece erken faz cevabında değil geç faz yanıtında da önemlidir. Mast hücresinin sentezlediği TNFα, geç fazda hücrelerin kandan hedef organa birikmesi için endotelde bazı adezyon moleküllerinin (ICAM-1, VCAM-1) ekspresyonuna yol açarken, IL-4 ve IL-13 B hücrelerinde IgE oluşumunu uyarır, IL-5, GM-CSF ve kemokinler dolaşımdan dokuya eozinofil göçüne ve IL-4, IL-13, histamin ve triptaz gibi 9

sitokin ve mediatörler ise epitel değişimi ve remodeling de rol almaktadır. 50,51,54,55 İnflamatuar yanıta bağlı olarak dokuda gelişen vasküler kaçak, aşırı mukus salgılanması, epitel hasarı sonucu havayolunda daralma meydana gelirken inflamasyonun kronikleşmesi ile havayolu duvarında kalıcı değişiklikler başgösterir. 55 Ancak astım gelişimi için inflamasyon tek başına yeterli değildir. Son gelişmelere göre astım fizyopatolojisinde iki temel unsur, kronik inflamasyon ve havayolunun yeniden yapılanması (remodeling) dır. Kronik inflamatuar olaya paralel olarak gelişen bronş epitelindeki yeniden yapılanma (remodeling) yapısal ve fonksiyonel değişikliklere sebep olur. 56 İnflamasyon ve yeniden yapılanma birbirine paralel ve birbirlerini güçlendirerek ilerler. 51,55 Çocuklarda havayolundaki yeniden yapılanmanın erken dönemde başladığını gösteren çalışmalar vardır. 55 2.3.Astımın patofizyolojisi 2.3.1. Genetik Astımın genetiği son yıllarda geniş olarak araştırılmıştır. 57 Şimdilerde pek çok araştırmacının görüşü astım ve allerjik hastalıkların altında yatan sebebin herediter olduğu yönündedir. Astımın genetik yapısıda hipertansiyon, diabet, artrit ve ateroskleroz gibi hastalıklarda görülen "kompleks genetik bozukluk" şeklindedir. Astım otozomal resesif, otozomal dominant veya X geçişli gibi sınıflandırılamaz. Özellikle son iki yıl içinde yapılan çalışmalarda astım ve atopi fenotipleri ile ilşikili olabilecek 100 den fazla gen belirlenmiştir. En önemlileri 2q, 5q, 6q, 11q, 12q, 13q ve 16p dir. Son yıllarda metalloproteaz olarak bilinen bir enzimi kodlayan ADAM33 geni ile astım ve bronş aşırı duyarlılığı arasında ilişki tanımlanmıştır. Bu gen ürünlerinin fibroblastların ve bronş düz kas hücresinin yüzeyinde gösterilmesinden sonra, ADAM33 proteinlerinin astımda remodelling sürecinde ve bronş aşırı duyarlılık gelişiminde rol oynayabileceği ve polimorfizme bağlı olarak ADAM33 aktivitesindeki değişikliklerin hava yolu fonksiyonlarında bozukluğa yol açacağı öne sürülmüştür. ADAM 33 geninin atopi patogenezinden çok akciğer fonksiyonlarının gelişimi üzerine etkilsi daha fazladır. ADAM 33 ün variyantları direkt akciğerin yapısını ve fonksiyonunu etkileyebilir. 57,58 10

2.3.2. Havayolu obstrüksiyonu Havayolu obstrüksiyonu ve bunun hasta semptomlarına ve akciğer fizyolojisine olan etkisini değerlendirmede pek çok faktör göz önünde bulundurulmalıdır. 1- Havayolu obstrüksiyon intermitan, sürekli ve/veya progresif olabilir. 2- Havayolu obstrüksiyonu total, parsiyel veya irreversibildir. 3- Havayolu obstrüksiyonu bireysel veya kollektif olarak havayolu daralmasına katkıda bulunan yapısal ve/veya fizyolojik faktörlerin sonucu olarak oluşabilir. Sonuçta, bu özelliklerin herbirisinin hastalığa katkısı farklıdır ve değişik tedavilere terapötik cevaba, hastalığın şiddetine, klinik bulgulardaki farklılıklara katkıda bulunmaktadır (Şekil 2). Şekil 2. Astımda havayolu değişiklikleri 2.3.3. Havayolu düz kas spazmı Astımın en önemli karekteristik özelliklerinden birisi çeşitli uyaranlarla akut havayolu obstrüksiyonu anlamına gelen havayolu hiperreaktivitesidir. Bronş düz kasında oluşan kontraktil cevap aşırı bir havayolu daralmasına sebep olur. Havayolu düz kas tonüsüne katkıda bulunan ve onu regüle eden pek çok faktör vardır. Havayolu göç eden inflamatuar hücreler ve (eozinofiller, lenfositler, nötrofiller, bazofiller ve muhtemelen plateletler) ev sahibi hücreler (mast hücreleri, alveoler makrofajlar, 11

havayolu epiteli ve endoteli) içerir. Bu hücreler bronş düz kaslarını direkt olarak kontrakte edebilen histamin, sistenil lökotrienler (LTC4, LTD4 ve LTE4), prostoglandin D2 (PGD2) ve platelet aktive eden faktör (PAF) gibi pek çok mediyatörü salgılayabilme kapasitesine sahiptirler. Ek olarak toplanan hücreler havayolu düz kaslarını daha kasılabilir hale getiren inflamatuar mediyatörler de salgılayabilirler. Havayolu düz kası nöroregülatuar kontrol altındadır ve vagus siniri ile innerve edilir. Bu sinirin hem direkt aktivasyonu hemde refleks mekanizma ile asetil kolin sekresyonu etkilemesi bronş kaslarında kontraksiyona sebep olur. Bundan başka havayolu düz kas tonüsünü belirleyen nörokininler ve substans-p gibi nöroregülatuar mediyatörler de vardır. 2.3.4. Havayolu mukoza ödemi Histamin, sistenil lökotrienler ve bradikinin gibi bronş düz kas kontraksiyonuna sebep olan bu mediyatörler kapiller membran permeabilitesini arttırarak mukozal ödeme neden olurlar. Havayolu dokusundaki bu değişiklikler havayolu obstrüksiyona sebep olacaktır. 2.3.5. Mukus hipersekresyonu Şiddetli astımın karakteristik özelliklerinden biri mukus yapımının artmasıdır. Mukus mekanik olarak havayolu lümenini daraltır ve şiddetli astımda yapışkan tıkaçlar havayolunu oblitere eder. Havayolunda mukus tıkaçlarının oluşumu hem şiddetli ve uzamış astım atağında hemde hastalığın kronik formunda oluşmaktadır. 2.3.6. Allerjik İnflamasyon Astım çok sayıda hücre ve hücre elamanlarının rol oynadığı solunum yollarının kronik inflamatuar hastalığıdır. İnflamasyonun paterni oldukça değişkendir ve hastalığın evresine (akut, kronik veya yeniden yapılanma fazı) bağlıdır. Havayolu inflamasyonunun derecesi hastalığın şiddetine, tekrarlama sayısına göre değişkenlik gösterir ve hastanın tedaviye cevabını belirleyebilmektedir. Status astmatikusdan ölen hastalardan elde edilen dokularda havayolu epitel dökülmesi, segmental bronş ve bronşiollerde mukus tıkaçları, bazal membran altında kollojen birikimi, submukoza ödemi, inflamatuar hücrelerin infiltrasyonu (nötrofil; ani ve şiddetli alevlenmelerde daha sık, eozinofil) ve düz kas hipertrofi/hiperplazisi gibi havayolu inflamasyonunun karakteristik paternleri gösterilmiştir. Astım inflamasyonun şekillenmesinde astımlı 12

kişinin genetiği ve kişinin yaşadığı çevre belirleyici faktörlerdir. Çevremizde var olan allerjenler, kimyasal duyarlaştırıcılar, sigara dumanı, hava kirliliğ, solunum yolu enfeksiyonları, diğer enfeksiyonlar, sosyo ekonomik yapı, diyettekiler, kullanılan ilaçlar astım için birer risk faktörüdür. Intrauterin yaşamda ve hemen doğumdan sonra immün sistemin Th2 yönünde olduğu saptanmıştır. Yaşamnı erken dönemlerinde geçirilen infeksiyonların ve endotoksin maruziyetinin immün sistemi Th1 yönüne kaydırdığı, mikroorganizmalar ile az karşılaşmanın ise tercihi Th2 tipine yönlerdiği görüşü hijyen teorisinin temelini oluşturmaktadır. Kişinin genetik zemini ile birlikte hayatın ilk yıllarında yaşanan veya yaşanmayan infeksiyonlar, allerjenle karşılaşma ve kirleticiler organizmadaki yardımcı T lenfositlerini Th2 yoluna yönlendirir. Daha sonra allerjenler, kirleticiler, özellikle viral infeksiyonlarla karşılaştığında solunum yollarında ve alveol duvarında akut inflamasyon gelişlir. Bu tekrarlayan inflamasyonlar nedeniyle bronş ve bronşiyol duvarında yeniden yapılanma (remodeling) oluşarak infeksiyon kronikleşir. Normal hava yolunda sağlam bir epitel, altında ince bir kollajen bazal membran, daha alt yerleşimli olarak da dağınık bir şekilde mast hücre, lenfosit ve makrofajlar bulunur. Erken tip hipersensitivite reaksiyonunun temelini oluşturan allerjik inflamasyon, erken fazda mediatör salınımının gerçekleştiği, geç fazında ise başlıca T lenfosit ve eozinofiller olmak üzere ortama hücre göçü ve inflamasyonu ile karekterize dual yanıt gösteren bir patolojidir. İnflamasyonun temel ögesi allerjenlere karşı spesifik IgE in oluşmasıdır. Atopi, yaygın çevresel inhalan allerjenlere karşı kalıtsal olarak ortaya çıkan IgE yatkınlığıdır. 50 2.3.6. 1. Mast hücresi ve inflamasyon Astımda yoğun olarak IgE bağlanmış mast hücreleri tüm hava yolu boyunca ve özellikle epitel ve submukozada yer alır. Mast hücreleri çok sayıda mediyatör salgılar. Steroid tedavisi ile bu hücrelerin sayısında azalma olduğu gözlenmiştir. Mast hücre aktivasyonu, hücrede mevcut ve yeni sentezlenmiş bir takım ürünlerin degranüle olmasına neden olur (Tablo 1). Başta histamin olmak üzere diğer mediatörler ilk birkaç dakikada oluşan erken faz cevabına yol açarlar. Mast hücresinin IgE tarafından aktivasyonu sonucunda hızlı etkili mediatörler dışında pek çok sitokinde salınır (İL-4, İL-5, İL-6, İL-8, İL-13, GM-CSF ve TNF-α). Bu sitokinler enflamatuar hücrelerin bölgeye çekilmesine yol açan adhezyon moleküllerinin ekspresyonuna neden olur. Yani mast hüc hem erken hem de geç reaksiyonlarda rol oynar. Mast hücreleri allerjenler 13

dışında egzersiz, soğuk hava ve hiperventilasyon gibi fiziksel etkenlerle de uyarılabilir (nonimmünolojik, nonnöral nedenler). Egzersiz uyarısından sonraki ilk 30 dakikada histamin, triptaz, PGD2 ve LTC4 artar. Aspirin astımında da benzer şekilde mast hücreleri uyarılabilir. Ayrıca mast hücresi akson refleksi ve NANC eksitatör uçlardan serbestleşen NK ler ve P meddesi ile de uyarılabiler (nonimmünolojik, nöral nedenler) Tablo 1. Mast hücrelerinde hazır bulunan ve sentezlenen mediatörler Mast hücrelerinde hazır bulunan mediatörler Histamin Proteazlar (triptaz, kinaz, karboksipeptidaz A) Kemotaktik faktörler (NCF, ECF) Hidrolaz (Arilsülfataz, β-galaktosidaz, β heksosaminidaz) Proteoglikanlar (Heparan sülfat, kondroitin sülfat) Heparin Sitokinler (IL-4, TNF-α) Kininler Mast hücrelerinden antijenik uyarıdan 6-8 saat sonra üretilen mediatörler Lökotrienler ( B4,C4,D4,E4 ), Prostaglandin D2,E2 Tromboksan-A2, Mono ve dihidroksieokotetraeonik asit Platelet aktive edici faktör (PAF), Sitokinler bazı interlökinler (İL-1, İL-3, İL-4, İL-5, İL-6ve TNF-α) Mast hücresi astımda çok sayıda proteazlar da salgılar. Triptaz, kimaz karboksipepdidaz, katepsin G, elestaz, plazminojen aktivatörü, matriks metaloproteinazlar da mast hücrelerinde salgılanır. Mast hücrelerinden salgılanan triptaz epitel hücrelerini uyarır ve epitel hücrelerinin IL-8 salınımına ve nötrofil göçüne yol açar. Triptaz ayırıcı epitel yüzeyinde ICAM-1 serbestleşmesine yol açar. Histamin ve triptaz uyarıyı izleyen 12. dakikadan itibaren artar ve 48 saat yüksek kalabilir. İnhale steroidler BAL sıvısında triptazı ve mast hücre sayısını azaltır. Erken faz yanıttın ardından bronş duvarında mast hücresi, bazofil, makrofaj ve antijen sunan hücre sayısı artar. Bu hücrelerin yüzeyinde IgE bağlanmış çok sayıda FcεRI ve FcεRII reseptörleri vardır ve bu reseptörler antijeni bağlarlar. Aktifleşen bu hücrelerden çok sayıda mediyatör salgılanarak inflamasyonu yönlendirirler. Özellikle allerjenle karşılaşma sonrasında mast hücreleri salgıladığı mediatörler (Histamin, LTC4, PGD2 vb) ile erken faz yanıtı başlatır iken, diğer taraftan da geç faz yanıtı başlatacak ve yönlendirecek 14

hücre ürünlerinde (TNF-α, IL-4, IL-6, IL-13, GM-CSF, histamin ve tiriptaz gibi) salgılarlar. Mast hücreleri sadece erken faz yanıtta değil salgıladıkları bazı sitokinler aracılığı ile geç faz yanıta ve dolayısıyla kronik inflamasyona da katkıda bulunduğu ortaya konulmuştur. Geç faz yanıt döneminde de mast hücreleri aktivitelerini sürdürür. IL-5, IL-13, LTB4, PAF, ECP-α ve histamin salgılayarak eozinofillerin aktivitesini artırır, IL-4, IL-13 ve TNF-α yardımıyla inflamatuar hücrelerin endotele adezyonunu ve ICAM-1 ve VCAM-1 e yapışarak dokuya geçmelerini kolaylaştırır. IL-4 ve TNF-α salgılayan mast hücresi geç faz döneminde makrofaj kemotaksisinde rol oynayan MIP-1 yapımını ve RANTES ile eozinofil göçünü artırır. 50,54,59 2.3.6.2. Allerjik inflamasyonda bazofillerin rolü Bazofiller periferik dolaşımda bulunur ve lökositlerin % 1 ini oluşturur. Bazofilerde; Mast hücreleri gibi CD34 + kemik iliği prekürsörlerinden köken alır. Allerjik hastalık sırasında inflamasyon olan dokularda hemapoetik büyüme faktörleri (GM-CSF) ve sitokinler (IL-5) salarak kemik iliğini eozinofil yapımına yönlendirdiği gibi bazofil yapımını da artırır. Bazofiller FcεRI reseptörleri taşırlar. Bazofiller geç fazda E-selektin, ICAM-1 ve VCAM-1 gibi endotel adezyon moleküllerinin varlığında hedef dokuda tutulur. Bazofil için kemoatraktan faktörler IL-3, IL-5, IL-8, GM-CSF, C5a ve PAF tır. Bazofillerden salınan ürünler histamin, sisteinli lökotrienler, prostoglandinler, kalikreinler ve IL-4, IL-13 gibi Th2 tipi sitokinlerdir. Bazofiller özellikle fazla miktarda allerjen maruziyeti olduğunda eozinofile destek olarak geç fazda mediatör salınımına neden olurlar. Astım ve atopik dermatitden farklı olarak allerjik rinitte bazofillerin özel bir yeri vardır. Allerjik rinitte geç fazda var olan histaminin kaynağı bazofildir. Mast hücrelerine benzer şekilde histamin, NCF ve sekratuar granüllerde önceden yapılan diğer mediatörler bulunur. Bazofillerin içinde histamin ve enzim (kallikrein, prekallikrein aktivatör, Hagemann faktörü, betahekzosaminidaz, arilsülfataz) içeren granüller bulunmaktadır. Bazofillerden İL-4, İL-13 salgılanır. LTC4, LTD4, LTE4 ve PAF salgılarlar. Mast hücrelerinin aksine bazofillerde ihmal edilebilir ya da saptanamaz miktarda triptaz, kimaz, karboksipeptidaz ve katepsin G içerirler ve LTB4 ve PGD4 üretemezler. 50,54 15

2.3.6.3. İnflamatuar hücre göçü ve endotel aktivasyonu Endotelyal hücreler, inflamasyon sırasında periferik dolaşımdan bu bölgeye doğu yönelen hücrelerin damardan geçişini sağlayarak allerjik inflamasyona katkıda bulunur. Ayrıca IL-1, TNF-α ve IFN-γ gibi sitokinlerin uyarısı ile aktive duruma geçen endotelyal hücreler monosit, nötrofil ve diğr hücrelere yapışabilme (adezyon) niteliği kazanırlar. Geç faz yanıt, erken faz yanıttan 6-8 saat sonra gelişen, balıca eozinofilden zengin olmak üzere lenfosit (CD4 + ), nötrofil, ve bazofil içeren hücre topluluğunun oluşturduğu bir tablodur. Ayrıca epitel hücresi, endotel hücresi, düz kas hücreleri ve fibroblastlar da alerjik inflamasyonda aktif olarak rol oynar. Allerjik inflamasyonun erke ve geç fazında rol alan hücrelerden mast hücresi ve makrofajla dokuda yerleşik olarak bulunur, lenfositler, nötrofiller, eozinofiller, bazofiller ve trompositler ise dolaşımda bulunur ve uyarı geldiği zaman inflamasyon alanına göç ederler. Hava yollarında görülen makrofaj ve dentritik hücreler hem bu dokuya ait hücrelerde hem de dolaşımdan buraya gelen hücrelerden oluşmaktadır. Allerjenle karşılaşmadan 10 dakika sonra bronş ve bronşiyollerin duvarında nötrofiller birikir ve yaklaşık 30 dakika sonra eozinofiller görülmeye başladığında nötrofiller azalır. Allerjenle karşılaşmayı, izleyen 1-2. saatlerde T lenfositler (özellikle CD4 + Th2 ler), makrofajlar, mast hücreleri, eozinofiller en yüksek seviyededir. Öncelikle allerjik inflamasyonun geç fazında efektör hücre rolünü üstlenen eozinofil olmak üzere bütün hücrelerin hedef dokuya ulaşmaları gerekmektedir. T hücre, mast hücre ve aktive epitel hücresinden salınan TNF-α, IL-3, IL-5, GM-CSF kemik iliğinden eozinofil farklılaşmasına, çoğalmasına ve dolaşıma geçmesine neden olurlar. Hedef dokuya ulaştığında eozinofildeki terminal olgunlaşmayı sağlayan ana sitokin ise IL-5 tir. Dolaşıma geçen lökosit ve eozinofillerin hedef dokuda tutunabilmeleri için buradaki damar endotelinin bazı değişiklikler geçirerek bu hücrelerin dolaşımdaki hızlarını kesmesi ve onları endotele bağlamayı başarabilmeleri gerekmektedir. Bunun için mast hücre, aktive epitel hücresi, T hücre ve makrofajlardan kaynaklanan sitokinlerin endotel hücresini uyarması ve öncelikle lökositlerin hızını kesecek olan E selektin ve P selektin (histamin, lökotrienler, IL-1β, TNF-α uyarısı ile) stimulasyonu oluşur. Daha sonra yine aynı hücrelerin salgıladığı TNF-α, IL-1, IL-6, IL- 8 uyarısı ile lökositlerin endotele tutunmasını sağlayacak olan ICAM-1 ın ekspresyonu artar ve son olarak da IL-1, TNF-α, IL-4, IL-13 uyarısı ile selektif olarak eozinofil tutunmasını sağlayacak olan VCAM-1 inde ekspresyonuna neden olur. 16