Kouření a imunita


Smoking and immunity

Smoking has an influence upon the immune functions. It can decrease the anti-infectious response in the epithelial surfaces of upper and lower respiratory tract. Allergic and autoimmune diseases can be worsened and tumor cells can escape the diminished immune surveillance. The influence of smoking was described in active and passive smokers.

Keywords:
smoking, immunity, inflammation, infection, allergy, autoimmunity


Autoři: Jitka Petanová
Působiště autorů: Ústav imunologie a mikrobiologie 1. LF UK a VFN v Praze
Vyšlo v časopise: Čas. Lék. čes. 2017; 156: 6-8
Kategorie: Přehledový článek

Souhrn

Kouření se podílí na změnách imunitních funkcí. Ke snížené obranyschopnosti dochází nejčastěji v oblasti sliznic horních a dolních cest dýchacích. Mohou se zhoršovat stávající alergická či autoimunitní onemocnění, nádorové buňky mohou unikat sníženému imunitnímu dohledu. Vliv kouření na imunitní systém byl popsán u aktivních i pasivních kuřáků.

Klíčová slova:
kouření, imunita, zánět, infekce, alergie, autoimunita

Úvod

Imunitní systém je jedním z důležitých regulačních systémů organismu. Jeho základní funkcí je obrana proti působícím mikrobiálním podnětům, rozpoznávání a tolerance vlastních buněk a dohled nad jejich případnými změnami.

Imunitní reakce jsou velice dynamické a adaptabilní. Imunitní odpověď je zajišťována různými mechanismy, které dělíme na přirozenou a specifickou imunitu. Na jejich fungování se podílejí buněčné a humorální složky.

Imunitní systém a jeho funkce jsou ovlivňovány genetickými dispozicemi i faktory vnějšího prostředí. Jedná se o globální, lokální i individuálně působící vlivy, například fyzikálně-chemické faktory, nutriční složky, užívané léky, probíhající infekce, stresové podněty. Jejich vzájemným působením může docházet ke změnám původního vrozeného nastavení imunitní odpovědi. Tomuto problému se v současné době věnuje epigenetika.

Poruchy imunity mohou být ve smyslu imunodeficience nebo nadměrné imunitní reaktivity, která se může projevit vznikem alergického nebo autoimunitního onemocnění. U části pacientů je zjišťována kombinace různých imunopatologických stavů zároveň.

Jedním z vnějších faktorů, který může mít vliv na funkce imunitního systému, je kouření. U aktivních kuřáků dochází kromě rozvoje kardiovaskulárních chorob, plicních onemocnění a zvýšeného rizika nádorů především ke snížení protiinfekční imunity. Obdobné změny mohou postihnout i pasivní kuřáky. V současné době je pozornost imunologického výzkumu zaměřena na problematiku slizniční imunity a s ní souvisejících změn mikrobiomu v důsledku kouření.

Laboratorní nálezy u kuřáků

Laboratorní imunologické nálezy u kuřáků ukazují změny v oblasti humorálních i buněčných faktorů v porovnání s nekuřáky. V humorálních složkách je nejčastěji patrné snížení koncentrací imunoglobulinů G a M (1, 2). Tyto změny souvisejí se zvýšenou dlouhodobou expozicí cigaretovému kouři. Oba izotypy protilátek jsou významné v protiinfekční imunitě, detekce specifických protilátek proti virovým a bakteriálním agens v IgG a IgM je součástí sérologických vyšetření.

Po vakcinaci může být nedostatečná protilátková odpověď dle druhu použitého antigenu u různých věkových skupin aktivních kuřáků. U izotypu IgA byla popsána jak snížená, tak i zvýšená koncentrace protilátky v séru (2, 3). IgA je nedílnou součástí slizniční imunity. Jeho změny mohou být při snížení hladiny (IgA deficit) příčinou recidivujících infekcí v oblasti epitelu především dýchacích cest, středouší a urogenitálního traktu. Na druhou stranu mohou lokalizované záněty koncentraci IgA zvyšovat i v periferní krvi v důsledku jeho celkově zvýšené syntézy.

V případě imunoglobulinu E často dochází ke zvýšení jeho syntézy v důsledku změněné regulace T lymfocytů a následné změny syntézy jednotlivých izotypů protilátek vlivem kouření a složek cigaretového kouře (1, 4). Zvýšené hodnoty IgE jsou při vyloučení parazitárních onemocnění hodnoceny jako známka atopické dispozice. V důsledku této změny může při spoluúčasti dalších imunitních mechanismů a při odpovídající kombinaci genetické dispozice a vlivů vnějšího prostředí docházet k senzibilizaci vůči různým druhům alergenů.

U aktivních kuřáků je také častější nález pozitivních autoprotilátek (3), hlavně proti jaderným antigenům. Tento nález je hodnocen jako zvýšení autoimunitní reaktivity. Ne vždy ale dochází k rozvoji samotného autoimunitního onemocnění. V buněčné imunitě u většiny aktivních kuřáků nalézáme v periferní krvi v krevním obraze leukocytózu (1, 5), v diferenciálu zvýšení neutrofilních leukocytů a případně i lymfocytů. Podrobná vyšetření buněčné imunity potvrzují zvýšené zastoupení hlavně T lymfocytů (6,7). Podobně jako v případě NK buněk (natural killer, přirozený zabíječ) ale u těchto buněčných populací dochází k výraznému snížení jejich aktivity (5, 8).

Kouření a záněty

Lokální záněty

Kouření cigaret působí na imunitní systém především v oblasti slizniční imunity. Složky cigaretového kouře (hlavního i vedlejšího proudu) vyvolávají poškození fyziologických slizničních bariér. Zhoršení odstraňování bakterií a nečistot při omezení mukociliárních funkcí spolu se zvýšenou sekrecí hlenu dále přispívá k oslabení přirozené imunity a snadnějšímu rozvoji infekcí.

Plicní makrofágy jsou sice schopné bakterie pohltit, ale jejich zvýšená aktivace není vždy spojena se zvýšenou baktericidní účinností. Časté proto u kuřáků bývají virové a bakteriální záněty horních cest dýchacích a záněty v oblasti sliznice dutiny ústní. V důsledku kouření bylo prokázáno výrazné zhoršení parodontitidy a gingivitidy. Vlivem složek cigaretového kouře dochází k rozvoji oxidativního stresu, aktivaci polymorfonukleárních leukocytů a k poškození tkání kyslíkatými a dusíkatými radikály (9).

Na druhou stranu je kouření považováno za jeden z možných ochranných faktorů z hlediska vzniku recidivující aftózní stomatitidy (10–12). Toto v populaci časté onemocnění zatím nemá zcela objasněnou příčinu, předpokládá se multifaktoriální etiologie. Afty se nejčastěji tvoří na nerohovějící sliznici, proto je u kuřáků nález aftózní stomatitidy méně častý než u nekuřáků.

Systémový zánět

Kouření vyvolává změny nejen lokální imunitní reaktivity. Dochází k jeho systémovému působení a rozvoji systémového zánětu. Aktivace imunitních mechanismů na podkladě odblokování faktoru NF-κB s následnou zvýšenou produkcí četných prozánětlivých cytokinů, chemokinů a dalších mediátorů vede ke zvýšení rizika nadměrné imunitní reaktivity složek vrozené i adaptivní imunity.

Společným mechanismem a důsledkem rozdílného působení jednotlivých složek cigaretového kouře je zvýšení volných radikálů a rozvoj zánětu (13). Zároveň je ale potlačena protiinfekční odpověď buňkami TH1 (podtyp pomocných T lymfocytů) a jejich produkty, které zajišťují i protinádorovou obranu, jež je nedílnou součástí normálních imunitních funkcí (4). Snížená sekrece interferonu gamma při potlačení TH1 odpovědi vede ke zhoršení protivirové imunitní odpovědi. Nejčastějšími infekcemi u kuřáků jsou proto záněty respiračního traktu.

Neutrofilní zánět udržovaný zvýšenou syntézou interleukinu 17 (IL-17) vede ke vzniku a k exacerbacím chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN), jak bylo prokázáno na myším modelu expozice cigaretovému kouři (14). Tato práce také prokázala snížení funkcí T a B lymfocytů spolu se sníženou tvorbou specifických protilátek po imunizaci u myší. U aktivních kuřáků se také zvyšuje riziko TBC a jiných mykobakteriálních infekcí.

Dalšími infekčními komplikacemi jsou především nozokomiální infekce vyvolané různými bakteriálními kmeny (Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Staphylococcus aureus, Legionella pneumophila, Mycobacterium tuberculosis). U dětí jakožto pasivních kuřáků jsou častější meningitidy a mezotitidy. Vlivem kouření byla prokázána zvýšená mikrobiální virulence a větší rezistence vůči antibiotikům (15). Kuřáci také vykazovali jiné složení mikrobiomu než nekuřáci, s vyšším zastoupením patogenních kmenů.

Kouření, alergie a autoimunita

Kouření bývá dáváno rovněž do souvislosti s rozvojem alergických a některých autoimunitních reakcí (16). Vlivem působení různých faktorů prostředí totiž dochází k rozvoji zánětlivých odpovědí indukovaných původně tolerovanými vnějšími a vnitřními antigeny. U aktivních kuřáků je častěji zjištěna zvýšená koncentrace imunoglobulinu E bez klinických projevů alergických onemocnění.

Vliv pasivního kouření na rozvoj alergie u dětí bývá vysvětlován spolu s vlivem zplodin výfukových plynů a dalších faktorů prostředí hygienickou hypotézou. V časném období po narození je důležité přenastavení imunitního systému směrem k efektivní protiinfekční odpovědi zprostředkované TH1 lymfocyty. Chybějící a nedostatečné mikrobiální podněty nahrazené chemickými látkami z vnějšího prostředí naopak vedou k upřednostnění proalergického nastavení imunitních funkcí s dominancí TH2 typu imunitní odpovědi. U dětí, které jsou vystaveny vedlejšímu proudu kouře, se proto zvyšuje riziko rozvoje astmatu nebo jeho zhoršení (17). Zvýšení rizika vzniku alergického onemocnění u dětí matek kuřaček je také jednoznačně spojeno již s prenatální expozicí kouři.

Rozvoj autoimunitní reaktivity a onemocnění v důsledku kouření souvisí s hypoxií a poškozením tkání a porušením autotolerance, s aktivací autoreaktivních lymfocytů T a B. K tomu dochází kvůli ovlivnění funkcí složek i přirozené imunity. Poškození tkání vyvolané oxidativním stresem, aktivace makrofágů v důsledku působení „nebezpečných antigenů“ a změna prezentace autoantigenů ve svém důsledku vedou k rozvoji autoimunitního onemocnění. Klinickým sledováním byla jednoznačně prokázána souvislost aktivního kouření se zhoršením Crohnovy choroby a revmatoidní artritidy (16, 18, 19).

U autoimunitních onemocnění střevního traktu dochází u kuřáků k výraznému ovlivnění střevního mikrobiomu, změně jeho složení a k následným změnám slizniční imunity s rozvojem zánětlivé reakce. Tento fakt vysvětluje zhoršení Crohnovy choroby u aktivních kuřáků. V případě pacientů s ulcerózní kolitidou však bývá u kuřáků popisován určitý protektivní efekt kouření spojený se zmírněním klinických projevů nemoci (20). Mechanismus tohoto ochranného působení zatím není jasně prokázán. Předpokládá se změna permeability sliznice a snížené zastoupení protektivně působících bakteriálních kmenů v mikrobiomu kuřáků s Crohnovou chorobou, zvažuje se i vliv jednotlivých složek cigaretového kouře (například nikotinu) na slizniční zánět.

Dalším faktorem, který může modifikovat výsledek působení kouření na imunitní funkce v případě autoimunitního onemocnění, je genetická dispozice konkrétního pacienta.

Závěr

Kouření má vliv na imunitu aktivních i pasivních kuřáků. Nejčastěji dochází ke snížení protiinfekční obrany. V důsledku kouření se mohou rozvíjet záněty lokální i systémové, které kromě infekce souvisejí například s rozvojem alergické nebo autoimunitní reaktivity. Změny imunitních funkcí vyvolané aktivním kouřením jsou do určité míry reverzibilní.

Poděkování

Práce byla podpořena z programového projektu Ministerstva zdravotnictví ČR s reg. č. 15-29336A.

Čestné prohlášení

Autorka není v souvislosti s tématem, vznikem a publikací tohoto článku ve střetu zájmů, vznik a publikace článku nebyly podpořeny žádnou farmaceutickou firmou.

Seznam použitých zkratek

CHOPN   chronická obstrukční plicní nemoc

IgA, IgE, IgG, IgM   imunoglobuliny třídy A, E, G, M

IL-17   interleukin 17

NF-κB   nukleární faktor kappa B

NK   natural killer (přirozený zabíječ)

TBC   tuberkulóza

TH1, TH2   T helper 1, 2  (podtypy pomocných T lymfocytů)

Adresa pro korespondenci:

MUDr. Mgr. Jitka Petanová, CSc.

Ústav imunologie a mikrobiologie 1. LF UK a VFN v Praze

Karlovo nám. 32

121 11  Praha 2

Tel.: 224 966 270, 224 968 449

e-mail: jitka.petanova@lf1.cuni.cz


Zdroje

1. Johnson JD, Houchens DP, Kluwe WM et al. Effects of mainstream and environmental tobacco smoke on the immune system in animals and humans: a review. Crit Rev Toxicol 1990; 20: 369–395.

2. Moszczynski P, Słowiński S, Lisiewicz J. Effect of tobacco smoking on selected immunologic indices. Folia Haematol Int 1989; 116: 305–310.

3. Regius O, Rajczy K, Gergely I et al. The effect of smoking on peripheral blood lymphocytes and on some immunological parameters in old age. Z Gerontol 1990; 23: 163–167.

4. Krejsek J, Kopecký O. Klinická imunologie. Nucleus HK, Hradec Králové, 2004: 844–846.

5. Hockertz S, Hockertz S, Emmendörffer A et al. Acute effects of smoking and high experimental exposure to environmental tobacco smoke (ETS) on the immune system. Cell Biol Toxicol 1994; 10: 177–190.

6. Schaberg T, Theilacker C, Nitschke OT et al. Lymphocyte subsets in peripheral blood and smoking habits. Lung 1997; 175: 387–394.

7. Tanigawa T, Araki S, Nakata A et al. Increase in memory (CD4+CD29+ and CD4+CD45Ro+) T and naive (CD4+CD45RA+) T-cell subpopulations in smokers. Arch Environ Health 1998; 53: 378–383.

8. Phillips B, Marshall ME, Brown S et al. Effect of smoking on human natural killer cell activity. Cancer 1985; 56: 2789–2792.

9. Jenifer HD, Bhola S, Kalburgi V et al. The influence of cigarette smoking on blood and salivary super oxide dismutase enzyme levels among smokers and nonsmokers – a cross sectional study. J Tradit Complement Med 2015; 5: 100–105.

10. Koybasi S, Parlak AH, Serin E et al. Recurrent aphthous stomatitis: investigation of possible etiologic factors. Am J Otolaryngol 2006; 27,4: 229–232.

11. Winn DM. Tobacco use and oral disease. J Dent Educ 2001; 65: 306–312.

12. Subramanyam RV. Occurrence of recurrent aphthous stomatitis only on lining mucosa and its relationship to smoking – a possible hypothesis. Med Hypotheses 2011; 77: 185–187.

13. Milnerowicz H, Ściskalska M, Dul M. Pro-inflammatory effects of metals in persons and animals exposed to tobacco smoke. J Trace Elem Med Biol 2015; 29: 1–10.

14. Lugade AA, Bogner PN, Thatcher TH et al. Cigarette Smoke Exposure Exacerbates Lung Inflammation and Compromises Immunity to Bacterial Infection. J Immunol 2014; 192: 5226–5235.

15. Feldman C, Anderson R. Cigarette smoking and mechanisms of susceptibility to infections of the respiratory tract and other organ systems. J Infect 2013; 67: 169–184.

16. Anaya JM, Ramirez-Santana C, Alzate MA et al. The Autoimmune Ecology. Front Immunol 2016; 26: 139.

17. Miller RL, Peden DB. Environmental effects on immune responses in patients with atopy and asthma. J Allergy Clin Immunol 2014; 134: 1001–1008.

18. Hazes JM, Dijkmans BA, Vandenbroucke JP et al. Lifestyle and the risk of rheumatoid arthritis: cigarette smoking and alcohol consumption. Ann Rheum Dis 1990; 49: 980–982.

19. Jonsson T, Thorsteinsson J, Valdimarsson H. Does smoking stimulate rheumatoid factor production in non-rheumatic individuals? APMIS 1998; 106: 970–974.

20. Parkes GC, Whelan K, Lindsay JO. Smoking in inflammatory bowel disease: impact on disease course and insights into the aetiology of its effect. J Crohns Colitis 2014; 8: 717–725.

Štítky
Adiktologie Alergologie a imunologie Angiologie Audiologie a foniatrie Biochemie Dermatologie Dětská gastroenterologie Dětská chirurgie Dětská kardiologie Dětská neurologie Dětská otorinolaryngologie Dětská psychiatrie Dětská revmatologie Diabetologie Farmacie Chirurgie cévní Algeziologie Dentální hygienista

Článek vyšel v časopise

Časopis lékařů českých

Číslo 1

2017 Číslo 1

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Doporučení, indikace a dávkování LMWH
nový kurz
Autoři: Doc. MUDr. Tomáš Kvasnička, CSc.

Pacient s neuropatickou bolestí v ordinaci praktického lékaře
Autoři: doc. MUDr. Ladislav Slováček, Ph.D., MUDr. Birgita Slováčková, Ph.D.

Imunoterapie urotelového karcinomu močového měchýře
Autoři:

Neutropenie
Autoři: MUDr. Michal Kouba

Průlomová bolest a možnosti její léčby
Autoři: MUDr. Pavlína Nosková, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se