Asthma - Allergien KV.8 Beda M. Stadler Die Unterlagen zum Fachpraktikum: Immunreaktionen der Haut http://www.immunology.unibe.ch/wiki/?teaching/medical_students ergänzen diese Konzeptvorlesung Einige der Folien werden als Illustration verwendet und sind nicht Lernstoff. Sie sind so wie hier entweder orange unterlegt oder umrandet

Lerninhalte Asthma eine Atopie? Allergene als Auslöser? Epidemiologie Asthma & Typ I Überempfindlichkeit Zelluläre und molekulare Bestandteile der allergischen Entzündung Klinische Manifestationen Nicht-IgE vermittelte Reaktionen Therapie der allergischen Entzündung Meiden des Allergens Asthma & Allergie

Asthma eine Atopie? Historisch: Heute Atopisches (extrinsisches) Asthma hohes serum IgE Nicht-atopisches (intrinsisches) Asthma normales serum IgE keine positiven Hautteste Heute Chronic obstructive pulmonary disease http://en.wikipedia.org/wiki/Chronic_obstructive_pulmonary_disease Asthma http://en.wikipedia.org/wiki/Asthma Asthma & Allergie

Asthma: der Auslöser? Asthma & Allergie

Allergene als Auslöser? oder Umweltfaktoren? Asthma & Allergie

Allergene: Einteilung Aeroallergene Stoffe, die durch die Luft transportiert werden, z.B. Pollen, Pilzsporen, Tierhaare, Hausstaub(-milben), Federn Nahrungsmittelallergene Milch, Ei, Getreide, Fisch, Hülsenfrüchte, Obst, usw. Kontaktallergene Kosmetika, Haarfärbemittel, nickel- und chromhaltiger Schmuck, Wolle, usw. Injektionsallergene Insektengifte, Arzneimittel, Röntgenkontrastmittel. Asthma & Allergie

Allergische Krankheiten Anaphylaxie Allergische Rhinitis Asthma Allergische Konjunctivitis Urticaria Allergische Gastroenteritis Asthma & Allergie

Allergische Rhinitis & Asthma zusammenhängende anatomische Strukturen Asthma & Allergie

Zunahme von Allergien Asthma & Allergie

Die Umwelt? Asthma & Allergie

Geographische Verteilung 30-40% 11% 5% Asthma & Allergie

EPIDEMIOLOGIE 10-fache regional Unterschiede beim Vorkommen von Asthma “Hygiene Hypothese” Asthma weniger häufig bei jüngeren Geschwistern Asthma weniger häufig in Haushalten mit Hunden (Cookson, Nature, 402:1999) As Cookson so eloquently stated in one of his many articles, "" Epidemiologic studies have, in fact provided us with a great deal of important information about the etiology of asthma. To sumarize: 10-fold regional differences-great increase in New Zealand in 1980s Paradox: more common in Westernized envts vs. hygiene hypothesis--relates to exposure prenatally/infancy also relating to exposure Asthma & Allergie

Asthma & Typ I Überempfindlichkeit Sensibilisierungs Phase Aktivatierungs Phase (Sofortreaktion) Spätreaktion Akute/Chronische Phase “Airway Remodeling” Asthma & Allergie

Sensibilisierung & Auslösung Primärkontakt Sekundärkontakt T-Zell Aktivierung Allergen IgE Allergen Zytokine Mediatoren B Zell Differenzierung Asthma & Allergie

Sensibilisierung (IgE Synthese) Asthma & Allergie

Zytokin Regulation Inhibition Stimulation Allergen IL-8, IL-10, IL-12 IgE Be Inhibition IL-8, IL-10, IL-12 IFN-g, TGF-b ... Bm TH0 Stimulation IL-3, IL-5, IL-9 IL-6, TNF-a ... TH1 TH2 CD8 IL-4 (IL-13) Allergen Asthma & Allergie

Zytokin Netzwerk Production Target Precursor T cell T Cell B cell Interleukin-1 T cell Interleukin-2 T Cell Interleukin-3 B cell B cell Interleukin-4 Macrophage Interleukin-5 Mast cell Macrophage Interleukin-6 Basophile Interleukin-7 Neutrophile IFN-gamma non Lymphoid Eosinophile etc... Asthma & Allergie

Funktionelle T Zell Populationen TH0 TH1 TH2 IL-4, IL-5, IL-13 IFN-g, IL-2,TGF-b, IL-13 IL-12, IL-3, GM-CSF, IL-6, IL-10, IL-13... Asthma & Allergie

Regulation der IgE Synthese Inhibition Stimulation Th1 Th2 IFN-g, IL-12 IL-4, IL-13 + B Zelle zusätzliche Inhibition TGF-b, IL-10,IFN-a, PGE2 zusätzliche Stimulation IL-6, IL-1, CD23 IgE Asthma & Allergie

Pathogenese von Typ I Reaktionen Allergen APZ Sensibilisierung Zweitkontakt IL-4 Th0 Sofortreaktion IL-4 Degranulation Th2 Mastzelle B IgE Histamin, LTs, PAF Chemokine IL-5, IL-6 Th2 Th2 Th2 Eos Entzündung Spätreaktion Asthma & Allergie

Auslösung der Reaktion Primärkontakt Sekundärkontakt T-Zell Aktivierung Allergen IgE Allergen Zytokine Mediatoren B Zell Differenzierung Asthma & Allergie

Mastzellen & Basophile Zellen der „allergischen Entzündung“ Asthma & Allergie

Zellen und Rezeptoren Asthma & Allergie

Die zwei IgE Rezeptoren ...hoch und niedrige Affinität FceRI CD23 Eosinophile Langerhans Zellen Monozyten Thrombozyten Mastzellen Basophile Asthma & Allergie

IgE Receptors Type I (High affinity) FceRI Present on mast cells & basophils Involved in degranulation Four subunits: a, b, and two g Some subunits are found on macrophages & eosinophils Type II (Low affinity)/ FceRII/CD23 Subtype IIa: B cells Subtype IIb: Macrophages, eosinophils, platelets, dendritic cells, & Langerhans’ cells Involved in IgE regulation and cell activation Asthma & Allergie

The High-Affinity IgE Receptor 69 Å >100 Å C FceRI C e 4 C e 2 C e 3 53 Å 45 Å FceRI Zheng et al., Biochem.30:1991 Asthma & Allergie

FceRI-mediated activation pathways Asthma & Allergie

Mast Cell Mediators Preformed Mediators Histamine Heparin/Chondroitin Tryptase Chymotryptase Carboxypeptidase TNF De Novo Synthesized mediators Leukotrienes & Prostaglandins PAF, Oxygen radicals Cytokines (IL-3,-4,-5, -6, -8, -12, -13, GM-CSF, TNF, TGF-ß) Chemokines (MCPs, Eotaxin, MIPs, RANTES, Lymphotactin Asthma & Allergie

Wirkung der Mastzell Mediatoren normale Bronchien LTC4/LTD4 PAF Histamin PGD2 LTB4 Zytokine Chemokine Bronchokonstriktion Mucus Sekretion Vasodilatation Permeabilität Eosinophile Lymphocyten Basophile Chemotaxis Asthma & Allergie

Klinische Manifestationen der Mastzell Degranulation Haut Lunge Ausschlag, Angioödem Dyspnö, Keuchen, Husten Nase Magen Darm Trakt Niesen, Rhinorrhö, Durchfall, Erbrechen Verstopfung Kardiovaskuläres System Augen Anphylaxie Juckreiz, Tränen, Rötung Asthma & Allergie

Spätreaktion: Haut vs Lunge Asthma & Allergie

Folge der Mastzell Degranulation Histamin, LTs, PGs, Kinine, PAF Chemotaktische Faktoren, Zytokine, Chemokine Lunge FEV1 Eosinophile Lymphozyten Mastzelle Early-phase Late-phase (3-12 h) Asthma & Allergie

Spät- vs SofortreaKtion Die Spätphasen Reaktion ist eine Folge der Sofortreaktion Die Spätphasen Reaktion kann manchmal ohne Sofortreaktion vorkommen typischerweise findet man Eosinophile, Basophile und Lymphozyten Asthma & Allergie

Asthma & Eosinophils Arise from marrow, regulated by IL-3, IL-5, GM-CSF Mature cells have MBP, neurotoxin, peroxidase, cationic protein, may damage airway Rich of mediators, contracts airway smooth muscle, increase vascular permeability, recruit more eosinophils Asthma & Allergie

Allergische Entzündung Asthma & Allergie

Patienteninformationen ( Videos) Relax and repeat! Understanding Asthma (1 min.) http://www.youtube.com/watch?v=S04dci7NTPk&NR=1 Asthma Video Provided (8 min.) http://www.youtube.com/watch?v=jmuWKSRqvKI&feature=related Allergy 3D Medical Animation (8 min.) http://www.youtube.com/watch?v=y3bOgdvV-_M Understanding Asthma (3 min.) http://www.youtube.com/watch?v=82gn_rDRpHk&feature=fvw Asthma & Allergie

Nicht-IgE vermittelte Reaktionen Pseudoallergien Allergen Neuropeptides Anaphylatoxins Cytokines Drugs Asthma & Allergie

Psychoneuroimmunologie Asthma & Allergie

Neuroendokrine Immunregulation Hypothalamus Pituitary Adrenals IL-1 CRF ACTH Gluco- IL-6 corticoide B TH1 TH2 TH2-Zytokine Asthma & Allergie

Therapie der allergischen Entzündung Antigen APZ T zelle Zytokine Mastzellen Eosinophile Mediators B Zelle IgE CpG, IL-12 IL-4sR Anti-IL5 Anti-IgE Cromolyn Glucocorticoide Antihistaminika Antileukotriene Asthma & Allergie

Interventionspunkte Sensibilisierung Triggering Allergen IgE FceRI Be IL-8, IL-10, IL-12 IFN-g, TGF-b ... Bm TH0 IL-3, IL-5, IL-9 IL-6, TNF-a ... TH1 TH2 CD8 IL-4 (IL-13) Asthma & Allergie

Xolair: wie anti-IgE wirkt Mastzelle Mediatoren (Histamin, Leukotriene, Zytokine, etc.) Bronchospasm, Entzündung Asthma Asthma & Allergie

Allergen Avoidance Professor, Department of Medicine and Microbiology Thomas A. E. Platts-Mills, M.D., Ph.D. Professor, Department of Medicine and Microbiology Chief, Division of Allergy, Asthma and Clinical Immunology. Director, Asthma and Allergy Disease Center. Asthma & Allergie

Neue Konzepte (Toleranzinduktion) "One cat will do," Platts-Mills said, "but two - two dogs, two cats, a cat and a dog - is even better." Asthma & Allergie

Danke Asthma & Allergie