Sledované biomarkery u astma bronchiale

FENO (vydechovaný oxid dusnatý) je marker T2-high zánětu a ukazatel steroidní odpovědi. Je produkovaný epitelovými buňkami bronchiální sliznice NO syntázou pod vlivem IL-4. Je tedy projevem lokálního místního zánětu v sliznici. Jeho stanovení se standardně provádí při diagnóze astmatu, výhodou je jeho negativní prediktivní hodnota (13). Nesmíme však zapomínat na možné zkreslující faktory, jako je například kouření a konzumace alkoholu a samotná léčba kortikoidy, inhalačními i celkovými, které jeho hodnotu snižují. Nižší hodnota FENO je i u jiných patologických stavů, například u pacientů s cystickou fibrózou, bronchiektáziemi či ciliární dyskinezí. Naopak jsou situace, kdy může být jeho hodnota zvýšená, jako například virové infekce horních cest dýchacích, alergická rýma či polypóza, atopie, či dieta bohatá na dusičnany. Hodnota FENO může být ovlivněna i vlastním provedením funkčního vyšetření, například provedeme-li spirometrii před FENO, bude jeho hodnota snížená. FENO se dále využívá v průběhu léčby (12, 14, 15, 16), při řízení terapie astmatu a titrace dávek inhalačních kortikoidů, monitorací můžeme redukovat frekvenci exacerbací (17), může vypovídat o adherenci pacienta k léčbě (18), využívá se při diferenciální diagnostice kašle (19), a je jedním z biomarkerů pro volbu typu biologické léčby (20). Toto vyšetření je neinvazivní a snadné, to je důvodem jeho dobré dostupnosti ve většině plicních a alergologických ambulancí. Zvýšené hodnoty jsou nad 25 ppb (parts per billion). Signifikantní je pak zvýšení nad 40 ppb. Musíme mít však na paměti, že pacienti s dobře nastavenou léčbou astmatu mohou mít FENO zvýšené, a ne vždy tato hodnota koreluje s výsledkem testu kontroly astmatu, hodnotou FEV1 či kvalitou života pacientů, samotná zvýšená hodnota FENO není indikací k hospitalizaci či pulsům kortikoidů, pokud je astma pacienta pod kontrolou. FENO je doprovodný ukazatel eozinofilního zánětu, jeho hodnotu musíme vždy korelovat s anamnézou, klinikou, funkčním vyšetřením a dalšími měřitelnými parametry. Výsledky měření FENO a periferní eozinofilie se navzájem doplňují a mohou ukazovat nedostatečnou kontrolu eozinofilního zánětu. FENO odpovídá riziku exacerbace, ne však závažnosti onemocnění. Jejich pravidelná kontrola je součástí vedení léčby u pacientů s TRA (těžké refrakterní astma). Hodnota FENO a periferní eozinofilie spolu nemusí vždy korelovat, příčinou je i rozdílná patofyziologie, kdy při aktivaci a přežívání eozinofilů se uplatňuje především IL-5, naproti tomu na zvýšené hodnotě FENO se podílí IL-13 (21, 22). V některých studiích bylo prokázáno, že ovlivněním jedné cytokinové dráhy může dojít k up-regulaci dráhy druhého cytokinu, to může vést ke změně jednotlivých sledovaných biomarkerů při nasazení biologické léčby astmatu. Cílená terapie monoklonálními protilátkami ovlivní FENO, jen když cílová molekula interaguje s mechanismy zapojenými do produkce FENO. Tento vztah platí i mezi ostatními biomarkery astmatu, i když v některých případech ještě není zcela znám patofyziologický mechanismus jejich dysbalance.

Imunoglobulin E (IgE) je jedním z pěti základních podtypů lidských protilátek. Uplatňuje se v imunitních reakcích zaměřených proti parazitům a také při alergických reakcích. IgE jsou pak tvořeny plazmatickými buňkami po kontaktu organizmu s alergenem, klíčovou roli při jejich tvorbě mají IL-4 a IL-13, cytokiny uplatňující se u T2-high zánětu. Vazbou IgE na povrch mastocytů dochází k jejich degranulaci a uvolnění řady mediátorů, které se uplatňují v imunopatologických reakcích. Zvýšené hodnoty IgE vídáme u atopické dermatitidy, alergického astma bronchiale a alergií (23). Vyšetřujeme celkové IgE, jehož hodnota určuje počet těchto protilátek v mililitru krve, norma je 35-200 IU/ml u pacientů nad 15 let. Dále určujeme specifické IgE, které může specifikovat jednotlivé alergeny, vůči kterým je pacient přecitlivělý. Jejich stanovení se využívá při diagnózy alergie, spolu s kožními testy. V návaznosti na specifické IgE a klinické obtíže pak alergolog může indikovat SAIT, specifickou alergenovou imunoterapii, dříve označovanou jako desenzibilizace. Tato léčebná metoda se uplatňuje spíše u dětí a mladších pacientů, jejím cílem je zmírnit symptomy ovlivněním imunitního systému. Stejně jako jiné laboratorní hodnoty, i hodnoty protilátek mohou být falešně pozitivní i falešně negativní, proto je musíme vždy dávat do souvislosti s klinikou. Hodnota IgE se využívá při indikaci biologické léčby alergického eozinofilního zánětu, které není pod dostatečnou kontrolou na standartní terapii. Korelát mezi jeho hladinou a klinickým významem po nasazení biologika nebyl v řadě studií zcela jistě prokázán.

ECP (eosinofilní kationický protein) je součástí granul eozinofilů a uvolňuje se při jejich aktivaci. To je důvodem, proč jeho koncentrace stoupá během zánětlivých onemocnění, u kterých se uplatňují eozinofily. Jeho hladina se tedy zvyšuje při T2-high zánětu. To je důvodem, proč může být elevovaný i u jiných onemocnění, například u atopické dermatitidy. Má cytotoxické účinky a jeho působením dochází k poškození epiteliálních buněk, například bronchiální sliznice. Je to další biomarker, který lze stanovit přímo z krve. Jeho hodnota může být zvýšená, i když je počet periferních eozinofilů ještě v normě. Metoda je běžně dostupná, určitou nevýhodou je nutnost rychlého zpracování materiálu, hemolýza výsledek vyšetření zkresluje. Jeho negativní hodnota nevylučuje diagnózu astmatu. Jeho hladina je ovlivněna kouřením. Opakované stanovení může sloužit k monitorování efektu léčby astmatu. Zvýšená hodnota může ukazovat zhoršení eozinofilního zánětu, například při exacerbaci. Hladina ECP odráží aktivitu onemocnění během roku u sezónních astmatiků. U atopické dermatitidy koreluje s klinikou.

Vyšetření leukotrienů ve vydechovaném vzduchu se používá spíše na experimentální úrovni, jejich vyšetření v moči nabízí jen omezené množství pracovišť. Vyšetření leukotrienů v moči nebývá vždy úplně přesné, podílí se na tom více faktorů, například i samotná funkce ledvin. Dalším parametrem je sérový periostin, který se v praxi standardně také neprovádí. Hladina periostinu nekoreluje s eozinofily ve sputu, ale spíše odpovídá hladinám IL-13. Na experimentální úrovni se vyšetřují i volatilní těkavé látky ve vydechovaném vzduchu (u eozinofilního astmatu například hexane, 2-hexanon), vzhledem k náročnosti metody se jejího zavedení do praxe asi nedočkáme.

Jak je vidět, biomarkerů, které můžeme u astmatu sledovat je celá řada, a na dalších se usilovně pracuje. Cílem je najít biomarker, jehož snadná dostupnost a minimální invazivita bude mít nejlepší výpovědní hodnotu k přesné diagnóze astmatu včetně určení jejího fenotypu a endotypu. Díky tomu budeme moci pacientovi indikovat vhodnou léčbu, která s postupem času přechází stále více na molekulární úroveň. Zlatým standardem při diagnostice astmatu je stále odběr krevního obrazu s diferenciálním rozpočtem, snadné vyšetření, miniinvazivita, možnost ho kdykoli opakovat, zároveň jde o cenově dostupné vyšetření. Hodnocení všech biomarkerů podává největší výpovědní hodnotu, měli bychom k nim přihlížet tedy jako k celku, nikoli jako k samostatným veličinám. Zároveň musíme brát v úvahu, že nasazená terapie může hodnoty biomarkerů ovlivňovat, jak směrem dolů, tak i nahoru. Proto nikdy nezapomínejme, že léčíme pacienta, ne biomarkery, i když ty nám mohou pomoci ve výběru vhodné biologické léčby astmatu, v souladu se snahou o personalizovanou medicínu (24, 25). V budoucnu se pravděpodobně dočkáme endofenotypové klasifikace těžkého astmatu založené i na kombinaci jednotlivých biomarkerů, které umožní nejlépe identifikovat respondéry v reálném světě a predikovat jejich odpověď na medikaci a monitorovat její účinnost (26, 27, 28, 29). Tím dosáhneme optimálních výsledků léčby za cenu nejmenšího rizika a zlepšíme kvalitu života pacientů s těžkým astmatem. Správně nastavenou úvodní léčbou těžkého astmatu se můžeme vyhnout zbytečným switchům biologik, možné nedůvěře ze strany pacienta a indukci protilátek proti jednotlivým biologikům.