The early reaction after nasal airway challenge with allergen

Reakcja alergen–przeciwciało jest w błonie śluzowej nosa ostra i natychmiastowa, a jej przebieg ma wysoce złożony charakter. Pojawiające się objawy chorobowe są wypadkową interakcji uwolnionych mediatorów oraz struktur nerwowych, naczyniowych i gruczołowych błony śluzowej. Wczesna faza reakcji alergicznej jest wynikiem pobudzenia komórek (zwłaszcza mastocytów [1] i makrofagów [2]) opłaszczonych swoistymi immoglobulinami E (IgE). U chorych z silnym komponentem alergicznym w reakcji tej mogą uczestniczyć również bazofile. Związanie się kilku sąsiadujących na opłaszczonej komórce cząsteczek IgE zapoczątkowuje serię zjawisk biochemicznych prowadzących do wydzielania mediatorów zgromadzonych w ziarnistościach, takich jak histamina, enzymy proteolityczne i glikolityczne oraz heparyna, a także wytwarzania de novo takich mediatorów, jak prostaglandyna D2 (PGD2), leukotrien C4 [3], adenozyna i wolne rodniki tlenowe [4].
Mechanizm patofizjologiczny donosowej próby prowokacyjnej z alergenem wiąże się z wpływem mediatorów uwalnianych przez komórki, które biorą udział zarówno w zapaleniu typu alergicznego, jak i procesach nieswoistej nadreaktywności [5].
Objawy, jakie występują po donosowej próbie prowokacyjnej z alergenami pyłku roślin, są zbliżone do tych wywołanych przez naturalną ekspozycję na alergeny pyłku roślin. Reakcja w trakcie próby różni się jednak od naturalnego przebiegu choroby, gdyż jest jednorazowa i nie naśladuje naturalnych, powtarzających się bodźców, na które narażony jest organizm chorego w trakcie sezonu pylenia [6].
W ciągu kilku minut po donosowej prowokacji alergenami u osób uczulonych dochodzi do wystąpienia objawów klinicznych. Do typowych zalicza się: wyciek wodnistej wydzieliny, zatkanie nosa, kichanie i niekiedy świąd nosa [7]. Jako pierwszy objaw zwykle pojawia się kichanie i ewentualnie świąd, następnie wyciek wodnistej, wodojasnej wydzieliny, a w dalszym etapie upośledzenie drożności nosa.
Klasyczny obraz donosowej próby prowokacyjnej wygląda następująco: w 1. min pojawia się świąd, w 2.–3. min rozpoczyna się kichanie i wzrost wydzielania wydzieliny surowiczej, a ok. 10. min dochodzi do obrzęku błony śluzowej nosa [8]. Objawy zaczynają ustępować po ok. 20–30 min.
Po prowokacji alergenem dochodzi do aktywacji mastocytów [9], co prowadzi do wydzielania mediatorów (można je stwierdzić w wydzielinie błony śluzowej nosa), takich jak: histaminy [6, 7, 10], PGD2 [6, 7, 11], CysLT [13] i tryptazy [14, 15]. Uwalniane z aktywowanych komórek stymulują swoiste receptory nerwów czuciowych i naczyń krwionośnych w błonie śluzowej nosa. Stymulacja nerwów czuciowych wywołuje uczucie swędzenia, napady kichania, a także – poprzez odruchową stymulację eferentnych zakończeń nerwu błędnego – wyciek wodnistej wydzieliny z nosa [16].
U poszczególnych chorych po przeprowadzeniu prób prowokacyjnych obserwuje się znaczną różnorodność objawów i wydzielanych mediatorów. Może to świadczyć o indywidualnych różnicach w rodzaju i liczbie wydzielanych mediatorów. Ilość uwalnianej histaminy nie zawsze koreluje z nasileniem objawów [6, 7, 17, 18]. Stwierdzono jedynie zależność między nasileniem objawu a stężeniem histaminy w wydzielinie z nosa [18]. Silniejszą korelację obserwuje się często między wydzielaniem mediatorów lipidowych a obecnością objawów [6, 7, 17]. Istotne jest działanie receptorów dla leukotrienów cysteinylowych (cystein leukotriene receptor – CysLT), ponieważ leukotreiny są wydzielane dłużej i wpływają na długotrwałe upośledzenie drożności nosa [19].
We wczesnej fazie reakcji alergicznej rejestruje się zmniejszenie przepływu krwi przez błonę śluzową nosa [20], a najbardziej charakterystyczną cechą reakcji jest wysięk osocza związany zarówno ze zwiększeniem ilości wydzielanej z nosa wydzieliny, jak i z przekrwieniem błony śluzowej. Wysięk osocza jest całkowicie odwracalnym, niezwiązanym z uszkodzeniem naczyń procesem wypływu z naczyń osocza z zawartością białek o różnej wielkości [21, 22]. Wysięk zawiera wiele enzymów ważnych dla patogenezy procesu zapalnego, takich jak kininy [23–25], mediatory naczyniowe, albumina, immunoglobuliny, obecna w osoczu histamina, mediatory prozapalne oraz składowe aktywowanego dopełniacza [26]. Obecność wszy­st­kich wymienionych substancji można stwierdzić w wydzielinie z nosa (ARIA 2009).
Komórki nabłonka ulegają pobudzeniu natychmiast po próbie prowokacyjnej z alergenem. Można to stwierdzić na podstawie zwiększonej ekspresji cząsteczek przylegania [27]. Nie wiadomo jednak, czy komórki nabłonka są aktywowane bezpośrednio, czy poprzez mediatory uwalniane przez mastocyty (np. histaminę) [28, 29].
Świąd i kichanie są najważniejszymi objawami pobudzenia przez histaminę zakończeń nerwowych zloka­lizowanych w złączach ścisłych między komórkami nabłonka. Wydzielanie gruczołów jest bezpośrednio stymulo­wane przez agonistów -adrenergicznych i cholinergicznych [30, 31].
We wczesnej fazie reakcji alergicznej mastocyty i komórki nabłonka uwalniają wiele czynników o działaniu chemotaktycznym (cytokiny i mediatory LTB4 [12, 32]) oraz czynnik aktywujący płytki (platelet-activating factor – PAF) [10, 33]. Prowadzi to do rozwoju złożonego procesu zapalnego. W krótkim czasie po rozpoczęciu reakcji pojawiają się nacieki złożone z różnych komórek zapalnych [34]. Objawy kliniczne reakcji natychmiastowej ustępują zwykle po kilkunastu minutach, rzadziej po kilku godzinach. Reakcja natychmiastowa może jednak mieć dalszy ciąg, jako tzw. faza późna (late phase reaction), w postaci nawrotu objawów, które osiągają maksimum między 6. a 12. godz.


Piśmiennictwo  
1. Murray JJ, Tonnel AB, Brash AR, et al. Prostaglandin D2 is released during acute allergic bronchospasm in man. Trans Assoc Am Physicians 1985; 98: 275-28.  
2. Tonnel AB, Joseph M, Gosset P, et al. Stimulation of alveolar macrophages in asthmatic patients after local provocation test. Lancet 1983; 1: 1406-8.  
3. Wenzel SE, Westcott JY, Smith HR, Larsen GL. Spectrum of prostanoid release after bronchoalveolar allergen challenge in atopic asthmatics and in control groups. An alteration in the ratio of bronchoconstrictive to bronchoprotective mediators. Am Rev Respir Dis 1989; 139: 450-7.  
4. Comhair SA, Bhathena PR, Dweik RA, et al. Rapid loss of superoxide dismutase activity during antigen-induced asthmatic response. Lancet 2000; 355: 624.  
5. Pipkorn U. Hay fever: in the laboratory and at natural allergen exposure. Allergy 1988; 8: 41-4.  
6. Naclerio RM, Meier HL, Kagey-Sobotka A, et al. Mediator release after nasal airway challenge with allergen. Am Rev Respir Dis 1983; 128: 597-602.  
7. Lebel B, Bousquet J, Morel A, et al. Correlation between symptoms and the threshold for release of mediators in nasal secretions during nasal challenge with grass-pollen grains. J Allergy Clin Immunol 1988; 82: 869-77.  
8. Samoliński B. Diagnostyka chorób alergicznych górnych dróg oddechowych. W: Zawisza E, Samoliński B (red.). Choroby alergiczne. PZWL, Warszawa 1998.  
9. Gomez E, Corrado OJ, Baldwin DL, et al. Direct in vivo evidence for mast cell degranulation during allergen-induced reactions in man. J Allergy Clin Immunol 1986; 78: 637-45.
10. Miadonna A, Tedeschi A, Leggieri E, et al. Behavior and clinical relevance of histamine and leukotrienes C4 and B4 in grass pollen induced rhinitis. Am Rev Respir Dis 1987; 136: 357-62.
11. Doyle WJ, Boehm S, Skoner DP. Physiologic responses to intranasal dose-response challenges with histamine, methacholine, bradykinin, and prostaglandin in adult volunteers with and without nasal allergy. J Allergy Clin Immunol 1990; 86: 924-35.
12. Shaw RJ, Fitzharris P, Cromwell O, et al. Allergen-induced release of sulphidopeptide leukotrienes (SRS-A) and LTB4 in allergic rhinitis. Allergy 1985; 40: 1-6.
13. Miadonna A, Tedeschi A, Arnoux B, et al. Evidence of PAF-acether metabolic pathway activation in antigen challenge of upper respiratory airways. Am Rev Respir Dis 1989; 140: 142-7.
14. Castells M, Schwartz LB. Tryptase levels in nasal-lavage fluid as an indicator of the immediate allergic response. J Allergy Clin Immunol 1988; 82: 348-55.
15. Juliusson S, Holmberg K, Baumgarten CR, et al. Tryptase in nasal lavage fluid after local allergen challenge. Relationship to histamine levels and TAME-esterase activity. Allergy 1991; 46: 459-65.
16. Romański B, Bartuzi Z. Pyłkowica. W: Alergia i nietolearcja pokarmów. Śląsk, Katowice 2004.
17. Meslier N, Braunstein G, Lacronique J, et al. Local cellular and humoral responses to antigenic and distilled water challenge in subjects with allergic rhinitis. Am Rev Respir Dis 1988; 137: 617-24.
18. Baroody FM, Ford S, Proud D, et al. Relationship between histamine and physiological changes during the early response to nasal antigen provocation. J Appl Physiol 1999; 86: 659-68.
19. Bousquet J, Van Cauwenberge P, Khaltaev N; Aria Workshop Group; World Health Organization. Allergic rhinitis and its impact on asthma. J Allergy Clin Immunol 2001; 108 (5 Suppl): 147-334.
20. Holmberg K, Bake B, Pipkorn U. Nasal mucosal blood flow after intranasal allergen challenge. J Allergy Clin Immunol 1988; 81: 541-7.
21. Eccles R. Plasma exudation in rhinitis. Clin Exp Allergy 1992; 22: 319-20.
22. Kowalski ML. Immunopatoeneza alergii atopowej. W: Immunologia kliniczna. Kowalski ML (red.). Mediton, Łódź 2000.
23. Proud D, Togias A, Naclerio RM, et al. Kinins are generated in vivo following nasal airway challenge of allergic individuals with allergen. J Clin Invest 1983; 72: 1678-85.
24. Baumgarten CR, Togias AG, Naclerio RM, et al. Influx of kininogens into nasal secretions after antigen challenge of allergic individuals. J Clin Invest 1985; 76: 191-7.
25. Baumgarten CR, Nichols RC, Naclerio RM, et al. Plasma kallikrein during experimentally induced allergic rhinitis: role in kinin formation and contribution to TAME-esterase activity in nasal secretions. J Immunol 1986; 137: 977-82.
26. Andersson M, Michel L, Llull JB, Pipkorn U. Complement activation on the nasal mucosal surface – a feature of the immediate allergic reaction in the nose. Allergy 1994; 49: 242-5.
27. Canonica GW, Ciprandi G, Buscaglia S, et al. Adhesion molecules of allergic inflammation: recent insights into their functional roles. Allergy 1994; 49: 135-41.
28. Campbell A, Vignola A, Chanez P, et al. Low-affinity receptorm for IgE on human bronchial epithelial cells in asthma. Immunology 1994; 82: 506-8.
29. Vignola AM, Campbell AM, Chanez P, et al. Activation by histamine of bronchial epithelial cells from nonasthmatic subjects. Am J Respir Cell Mol Biol 1993; 9: 411-7.
30. Mullol J, Rieves RD, Baraniuk JN, et al. The effects of neuropeptides on mucous glycoprotein secretion from human nasal mucosa in vitro. Neuropeptides 1992; 21: 231-8.
31. Mullol J, Raphael GD, Lundgren JD, et al. Comparison of human nasal mucosal secretion in vivo and in vitro. J Allergy Clin Immunol 1992; 89: 584-52.
32. Freeland HS, Pipkorn U, Schleimer RP, et al. Leukotriene B4 as a mediator of early and late reactions to antigen in humans: the effect of systemic glucocorticoid treatment in vivo. J Allergy Clin Immunol 1989; 83: 634-42.
33. Klementsson H, Andersson M. Eosinophil chemotactic activity of topical PAF on the human nasal mucosa. Eur J Clin Pharmacol 1992; 42: 295-9.
34. Pelikan Z, Pelikan-Filipek M. Cytologic changes in the nasal secretions during the immediate nasal response. J Allergy Clin Immunol 1988; 82: 1103-12.