Charles University Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Biological and Medical Sciences Author: Bc. Petra Porubová Supervisor: prof. RNDr. Ctirad Andrýs, Ph.D. Title of diploma thesis: Allergic phenotypes in patients with respiratory allergy evaluated by microchip ISAC technique Key words: allergic inflammation, allergen specific IgE, component resolved diagnostics, microchip, ISAC Background: The aim of this diploma thesis was to evaluate the sensitization profile in the group of pacients with allergic rhinitis and/or bronhial asthma and to identify possible differences between patients with different disease severity. Methods: ImmunoCAP ISAC was used to determine specific IgE antibodies against 112 allergen components. The evaluated group included 152 patients (57.9 % women) from the allergology outpatient office of the Department of Clinical Immunology and Allergology, University Hospital Hradec Králové. Results: The most common allergens in this group of patients were the components Phl p 1 (68,4 %) and Bet v 1 (65,1 %). Differences in the number of positive and negative reactions were demonstrated between patients with different severity of allergic rhinitis. Correlations were found between the number of positive/negative reactions and the severity of bronchial asthma. And the...

Allergien sind häufige Erkrankungen in vielen industrialisierten Ländern. Ihre Entstehung beruht auf einem komplexen Zusammenspiel von genetischen und umweltassoziierten Einflüssen. Eine Vielzahl möglicher Faktoren ist beschrieben, die das Auftreten von AllerT gien beeinflussen können, etwa das Alter oder das Geschlecht. Es gibt allerdings nur sehr wenige Daten zur Verbreitung allergischer Erkrankungen in der älteren Bevölkerung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine Übersicht zur Prävalenz allergischer ErkranT kungen und Sensibilisierungen in einer Stichprobe der 40T79Tjährigen Bevölkerung Leipzigs zu geben. Hierzu wurden insgesamt 4088 Probanden der zweiten ZwischenausT wertung (1. November 2011 bis 12. Juni 2013) der LIFETStudie untersucht. LIFE (Leipziger Forschungskomplex für Zivilisationserkrankungen) ist eine Kohortenstudie zur Erfassung von lebensstilT und umweltassoziierten Erkrankungen, beispielsweise Allergien, und mögT lichen Einflussfaktoren. In der vorliegenden Arbeit werden allergische Erkrankungen (alT lergische Rhinitis, Asthma bronchiale, atopisches Ekzem, Urtikaria, Anaphylaxie, NahT rungsmittelT und Insektengiftallergien) anhand eines AllergieTInterviews erfragt; SensibiliT sierungen werden mittels IgETDiagnostik für InhalationsT (SX1T) und NahrungsmittelallerT gene (FX5TScreeningtest) bzw. mittels Hautpricktest (Birke, Wiesenlieschgras, Beifuß, Dermatophagoides pteronyssinus, Alternaria alternata und Ambrosia) erfasst, weiterhin wird das GesamtTIgE bestimmt. Als mögliche Einflussfaktoren werden das Geschlecht, das Alter, der sozioökonomische Status und die allergologische Familienanamnese unterT sucht, hierzu werden neben den Prävalenzen auch OddsTRatios berechnet. Allergien sind häufige Erkrankungen in vielen industrialisierten Ländern. Ihre Entstehung beruht auf einem komplexen Zusammenspiel von genetischen und umweltassoziierten Einflüssen. Eine Vielzahl möglicher Faktoren ist beschrieben, die das Auftreten von Allergien beeinflussen können, etwa das Alter oder das Geschlecht. Es gibt allerdings nur sehr wenige Daten zur Verbreitung allergischer Erkrankungen in der älteren Bevölkerung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine Übersicht zur Prävalenz allergischer Erkrankungen und Sensibilisierungen in einer Stichprobe der 40-79-jährigen Bevölkerung Leipzigs zu geben. Hierzu wurden insgesamt 4088 Probanden der zweiten Zwischenauswertung (1. November 2011 bis 12. Juni 2013) der LIFE-Studie untersucht. LIFE (Leipziger Forschungskomplex für Zivilisationserkrankungen) ist eine Kohortenstudie zur Erfassung von lebensstil- und umweltassoziierten Erkrankungen, beispielsweise Allergien, und möglichen Einflussfaktoren. In der vorliegenden Arbeit werden allergische Erkrankungen (allergische Rhinitis, Asthma bronchiale, atopisches Ekzem, Urtikaria, Anaphylaxie, Nahrungsmittel- und Insektengiftallergien) anhand eines Allergie-Interviews erfragt; Sensibilisierungen werden mittels IgE-Diagnostik für Inhalations- (SX1-) und Nahrungsmittelallergene (FX5-Screeningtest) bzw. mittels Hautpricktest (Birke, Wiesenlieschgras, Beifuß, Dermatophagoides pteronyssinus, Alternaria alternata und Ambrosia) erfasst, weiterhin wird das Gesamt-IgE bestimmt. Als mögliche Einflussfaktoren werden das Geschlecht, das Alter, der sozioökonomische Status und die allergologische Familienanamnese untersucht, hierzu werden neben den Prävalenzen auch Odds-Ratios berechnet. Insgesamt zeigt sich, dass allergische Erkrankungen und Sensibilisierungen in der untersuchten Stichprobe häufig sind. Die Einflussfaktoren zeigen unterschiedliche Effekte für das Risiko einer Allergie. Beispielsweise geht eine positive allergologische Familienanamnese mit einem erhöhten Risiko einher. Die möglichen Ursachen für Prävalenzunterschiede bei den allergischen Erkrankungen im Vergleich mit der Literatur und das Verhalten der Einflussfaktoren werden, ebenso wie die bestehenden Limitationen von LIFE, kritisch diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wird erstmalig der Status quo von allergischen Erkrankungen in einer Probandengruppe der älteren Leipziger Bevölkerung gezeigt. Allergien sind bei den älteren Teilnehmern weniger häufig als bei den jüngeren, aber immer noch weit verbreitet. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um mögliche Prävalenzänderungen zu dokumentieren und weitere Einflussfaktoren zu untersuchen. LIFE und seine geplanten Nachuntersuchungen bieten hierfür passende Möglichkeiten.

Die Erkrankungen des atopischen Formenkreises sind durch eine hypererge Immunreaktion auf harmlose Umwelt-Antigene gekennzeichnet und umfassen u.a. die klinischen Bilder der allergischen Rhinokonjunktivitis, des allergischen Asthmas und der atopischen Dermatitis. Die Pathogenese atopischer Krankheiten ist zwar noch nicht hinreichend aufgeklärt, aber man schreibt der Regulation des IgE bei der Entstehung und Erhaltung dieser Krankheiten eine zentrale Rolle zu. Auf der Suche nach potentiellen anti-allergischen Therapeutika wurde in dieser Arbeit erstmalig der Einfluß von 1alpha,25-Dihydroxyvitamin-D3 (VD) und dem niedrigkalzämischen Derivat EB1089 in vitro auf die IgE-Produktion humaner B-Zellen gesunder Spender untersucht, die zuvor mit anti-CD40+IL-4 stimuliert wurden, wodurch der Isotypenklassenwechsel nativer B-Zellen nach IgE resultierte. Das Steroidhormon VD ist für die Kalziumhämostase essentiell, jedoch sind die immunregulatorischen Funktionen des VD noch relativ unerforscht. Die Experimente dieser Arbeit zeigen eine starke, dosisabhängige Hemmung der IgE-Produktion in diesem Modell, die spezifisch von VD und dem Derivat EB1089 vermittelt wird. Auch bei PBMC atopischer Spender konnte die basale IgE-Produktion mit VD dosisabhängig signifikant gehemmt werden. Eine mögliche Proliferationshemmung, die diese Wirkung erklären könnte, konnte ausgeschlossen werden. Die Messung der Produktion der anderen Immunglobulinklassen (Ig) IgA, IgG und IgM bestätigte, daß die Zellviabilität und die Ig-Produktion außer der von IgE durch VD und EB1089 in diesem Modell nur wenig beeinflußt wird. Diese Beobachtungen weisen auf eine selektive, spezifische Inhibition der IgE-Synthese durch das Molekül aus der Familie der Steroidhormone hin. Auf der Suche nach möglichen indirekten Mechanismen der IgE-Regulation, die die VD-vermittelte Inhibition der IgE-Synthese erklären könnten, wurde der Einfluß von VD auf die Expression der kostimulatorischen Faktoren der IgE-Produktion CD23 (Fc(-RII), CD54 (ICAM-1) und CD86 (B7.2) sowie auf die Sekretion der Zytokine, IL-6, sCD23 und IFN-gamma untersucht. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuteten jedoch nicht auf eine Beteiligung der genannten Faktoren an der Regulation der VD-vermittelten Hemmung der IgE-Produktion hin. Diese in vitro Arbeit stellt einen wichtigen Hinweis auf eine potentielle Nutzung von VD in der anti-allergischen Therapie dar, jedoch deutet die beobachtete Hemmung der IgE-Synthese von PBMC atopischer Spender darauf hin, daß auch in vivo die IgE-Synthese gehemmt werden kann. Es sind daher weitere Studien des Signalweges des VD auf molekularer Ebene, sowie in vivo Versuche notwendig, um zu klären, ob VD selbst oder ein möglichst nicht-kalzitropes VD-Derivat mit ausgeprägten immunologischen Eigenschaften für die anti-allergische Therapie geeignet ist. / Atopic diseases are characterized by a hyperergic immunoreaction towards harmless environmental antigens, expressed by the clinical phenotype of allergic rhinitis, allergic asthma and atopic dermatitis. Even though the pathogenesis of atopic diseases are not completely clear, the regulation of IgE plays a crucial role in the development and maintenance of these disorders. In search of new potentially anti-allergic drugs, the effect of 1alpha,25-Dihydroxyvitamin-D3 (VD) and the low-calcemic synthetic analogue EB1089 was determined in anti-CD40+Il-4-mediated IgE-production by B-cells of healthy donors in vitro. The essential role of VD in calcium hemostasis is well understood, but the immunoregulatory functions of the hormone are still quite unclear. The present data show for the first time, that VD and the analogue EB1089 mediate a strong, dose-dependent inhibition of IgE-synthesis. In PBMC of atopic donors, the baseline IgE-production was also significantly inhibited by VD. Anti-CD40+IL-4-mediated proliferation of B-cells in the presence of VD was only modestly modulated, as well as the production of the other immunoglobulin-isotypes IgA, IgG and IgM. Taken together these data suggest a specific and selective inhibition of IgE-synthesis by VD and EB1089. In order to explore possible mechanisms of VD induced IgE-inibition, the expression of CD23 (Fc(-RII), CD54 (ICAM-1) and CD86 (B7.2) on anti-CD+IL-4 stimulated B-cells was determined as well as IL-6, sCD23 und IFN-gamma. However, none of these molecules were significantly modulated in the presence of VD. Taken together, these in vitro experiments suggest a potential role of VD as a new anti-allergic drug, which is underlined by the observed inhibition of IgE-production by PBMC in allergic donors.

Atopische Erkrankungen wie Asthma, atopische Dermatitis und allergische Rhinitis sind komplexe, multifaktorielle Erkrankungen. Diese Arbeit untersuchte Gen-Gen- und Gen-Umweltinteraktionen von insgesamt acht Polymorphismen in fünf Kandidatengenen. In einer großen deutschen Geburtskohorte (Multizentrische Allergie Studie, MAS 90) mit longitudinalen klinischen und serologischen Daten wurde der Effekt von Polymorphismen in Genen, die für Interleukin-13 (IL-13), Interleukin-4 (IL-4) und dessen gemeinsamer Rezeptoruntereinheit IL4R-a kodieren, auf Atopie-assoziierte Merkmale untersucht. Zwei Polymorphismen im IL13-Gen (Arg130Gln, C-1055T) zeigten über den gesamten Beobachtungszeitraum von sieben Jahren eine signifikante Assoziation mit erhöhten Gesamt-IgE-Werten. Weiterhin konnte diese Untersuchung zeigen, dass mütterliches Rauchen diesen Effekt auf die IgE-Werte noch verstärkt. Ein Polymorphismus des Komplementfaktor-C5-Rezeptors, der im Mausmodell als Suszeptibilitätslokus für Asthma identifiziert wurde, wurde in der MAS-Kohorte wie auch in einer afro-karibischen Population auf Assoziation mit Atopie-relevanten Merkmalen untersucht. Eine Assoziation konnte zwar nicht gefunden werden, jedoch waren hochsignifikante Unterschiede in der Allelfrequenz in den zwei ethnischen Gruppen auffällig; ein Phänomen, welches auch bei anderen genetischen Varianten in proinflammatorischen Genen beobachtet wurde. Ein funktioneller Polymorphismus des histaminabbauenden Enzyms Histamin-N-Methyl-Transferase wurde auf eine Assoziation mit bronchialer Hyperreagibilität und Asthma in der MAS-Kohorte sowie in einer weiteren kaukasischen Population von asthmatischen Kindern überprüft. Weder eine Assoziation mit Asthma noch eine modulierende Wirkung auf den Schweregrad der bronchialen Hyperreagibilität konnte in den Studienpopulationen gefunden werden. Im Gegensatz zu Untersuchungen bei erwachsenen Asthmatikern scheint diese Variante bei kindlichem Asthma keine entscheidende Rolle zu spielen. / Atopic diseases like asthma, atopic dermatitis and allergic rhinitis are complex traits of multifactorial origin. This study aimed to reveal gene-gene- and gene-environmental interactions of eight polymorphisms in five candidate genes. We examined whether 6 genetic variants of the genes coding for Interleukin-4 (IL-4), Interleukin-13 (IL-13) and their common receptor unit IL4R-alpha had genotypic effects on atopy-related traits such as total serum IgE levels in a large German birth cohort study (Multicenter Atopy Study, MAS 90) with longitudinally well defined phenotypes. Two single nucelotide polymorphisms (SNP) in the IL-13 gene (Arg130Gln, C-1055T) showed a significant association with increased serum IgE levels over the whole period of seven years. In addition, exposure to maternal smoking appears to modify the above effects on total serum IgE levels. We tested the association of atopy-related traits and a SNP of the complement factor 5 receptor (-245T) in the MAS cohort and in an afro-caribbean population. Although we could not observe any association, there was a highly significant difference in the frequency of the -245T allele between the two ethnic populations, a phenomenon previously described for other genetic variants. Histamine N-Methyltransferase (HNMT) catalyses the major pathway of histamine metabolism in the human lung. We tested the functional polymorphism C314T of HNMT for association with asthma and bronchial hyperresponsiveness in two German pediatric populations (MAS, Astmatic children from Freiburg). No association of the T314 Allele with asthma, BHR and other asthma related phenotypes could be observed. We concluded that this SNP might not play a major role in the pathogenesis of asthma or BHR in German children.

Aktuelle Studien legen nahe, dass ein niedriger Vitamin D-Status assoziiert mit steigenden Breitengraden, mit dem Auftreten von Autoantikörpern und damit einhergehenden Autoimmunerkrankungen positiv korreliert. Trifft UV-B-Strahlung auf die Haut, entsteht aus 7-Dehydrocholesterol nach enzymatischen Prozessen in Leber und Niere, die bioaktive Form von Vitamin D, 1α,25-Dihydroxyvitamin D3 (Calcitriol). Den finalen Stoffwechselschritt katalysiert die 1α-Hydroxylase CYP27B1. Die biologische Wirkung von Calcitriol wird über dessen Bindung an den nukleären Vitamin D-Rezeptor vermittelt, was letztlich zur Transkription der Zielgene führt. Die T-Zell-abhängige Sensibilisierung von Vitamin D-defizienten Cyp27b1-KO- und Wildtyp-Tieren mit Ovalbumin zeigte verstärkte humorale Immunantworten mit erhöhten Konzentrationen von Gesamt- sowie spezifischem IgG1, IgE und IgA bei den Cyp27b1-KO-Mäusen. Die Untersuchung der Leukopoese der Cyp27b1-KO-Tiere zeigte, dass die untersuchten lymphatischen Organe verminderte Gesamtzellzahlen gegenüber Wildtyp-Tieren aufwiesen. Die Präsenz und Verteilung in den jeweiligen Zellkompartimenten offenbarte keine wesentlichen Abweichungen zwischen Cyp27b1-KO- und Wildtyp-Mäusen. In einem Krankheitsmodell mit dem Helminthen Heligmosomoides polygyrus bakeri fielen die Cyp27b1-KO-Tiere durch dem Wildtyp gegenüber erhöhten Gesamt- sowie spezifischen IgE-Werten auf. Zwischen beiden Genotypen zeigten sich keine Unterschiede bei parasitologischen Parametern wie der Wurmlast, der Eianzahl pro Gramm Faeces sowie der Fekundität. Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen, dass endogen-produziertes Vitamin D einen Einfluss auf die Funktionsweise von Lymphozyten hat. Dies äußert sich in verstärkten IgE-abhängigen Immunantworten bei Cyp27b1-KO-Tieren. In einem Parasiteninfektionsmodell wurden erneut verstärkte IgE-Antworten beobachtet, jedoch waren keine pathophysiologischen Konsequenzen in Bezug auf die Wurmabwehr nachweisbar. / Current studies demonstrate that low vitamin D levels associated with higher latitudes correlate with the occurrence of autoantibodies and linked diseases. Following UV-B radiation of the skin, numerous enzymatic reactions in liver and kidneys causes 7-dehydrocholesterol to turn into the bioactive 1α,25-dihydroxyvitamin D3 (calcitriol). The final and crucial step is thereby performed by the enzyme CYP27B1, an 1α-hydroxylase. The effect of calcitriol is mediated through binding to the vitamin D receptor, resulting in the transcription of target genes. T cell-dependent sensitization of Cyp27b1-wildtype and Cyp27b1-KO mice with ovalbumin revealed an increased humoral immune response in Cyp27b1-KO mice reflected by elevated concentrations of total and specific IgG1, IgE and IgA. Analysis of the leukopoiesis showed a diminished total cell count in bone marrow, thymus, spleen and peritoneal cavity in Cyp27b1-KO compared to Cyp27b1-wildtype mice. However, appearance and distribution of the analyzed cell compartments were comparable. A disease model using the intestinal nematode Heligmosomoides polygyrus bakeri demonstrated enhanced secretion of total and specific IgE in Cyp27b1-KO mice, which confirmed our previous findings. However, this showed no effect on parasite rejection, as seen in comparable results for worm burden, eggs per gram faeces and fecundity of female worms in Cyp27b1-wildtype and Cyp27b1-KO mice. Our work verified the role of endogenous vitamin D for lymphocyte development revealed by increased IgE-dependent immune responses in Cyp27b1-KO mice. Infection with H.p. bakeri confirmed enhanced IgE-responses, however, these results revealed no benefit in parasite clearance.

Der globale Prävalenzanstieg allergischer Erkrankungen wird mit der westlichen Ernährung und einem sich ändernden Fettsäurespektrum assoziiert. Die omega-3 Fettsäure Docosahexaensäure (DHA) wurde bereits bei verschiedenen chronisch-entzündlichen Erkrankungen erfolgreich therapeutisch eingesetzt. Die dabei zugrunde liegenden Wirkmechanismen sind jedoch nicht vollständig geklärt. Deshalb wurde hier der molekulare Mechanismus der DHA-vermittelten Hemmung der IgE-Produktion in humanen B-Zellen sowie der verminderten Differenzierung IgE-produzierender Plasmazellen in vitro untersucht. Analysen der beteiligten Signaltransduktionswege offenbarten eine Reduktion der IL-4-abhängigen STAT6-Phosphorylierung und der CD40-vermittelten NFkappaB-Translokation, was zu einer Inhibition des IgE-Klassenwechsels auf dem Niveau des epsilon-Keimbahntranskriptes sowie der Aktivierungsinduzierten Desaminase führte. Weiterhin wurde in einer randomisierten, kontrollierten Doppelblindstudie die Supplementierung mit hochdosierter DHA bei Patienten mit atopischem Ekzem hinsichtlich klinischer und immunologischer Parameter geprüft. Dabei führte DHA zu einer Reduktion des Schweregrades der Erkrankung und zu einer verminderten IgE-Produktion anti-CD40/IL 4-stimulierter Blutzellen ohne Beeinflussung des Serum-IgE-Spiegels. Schließlich wurden die lokalen Prozesse nach DHA-Verabreichung in einem Mausmodell für proteininduzierte Dermatitis analysiert. Dabei war die Reduktion der klinischen Ekzemausprägung mit der verminderten Zahl dermaler CD8+ T-Zellen verbunden. Andere histologische Parameter und das Serum-IgE blieben jedoch unbeeinflusst. Durch die Fähigkeit von DHA, in den IgE-Klassenwechsel in B-Zellen einzugreifen, stellt die Supplementierung mit DHA somit eine mögliche präventive Maßnahme gegen allergische Erkrankungen dar. Ebenso ist DHA in der Lage, den Schweregrad des atopischen Ekzems durch die positive Beeinflussung lokaler inflammatorischer Prozesse signifikant zu verbessern. / The prevalence of allergic diseases has increased worldwide. Westernised diet with its changing polyunsaturated fatty acid (PUFA) proportions is considered to contribute to this development. The omega-3 PUFA Docosahexaenoic acid (DHA) has been reported to be antiinflammatory, but its way of action is not completely understood. Initially, the molecular mechanisms of DHA impact on IgE production in human B cells were examined in vitro. Thereby, DHA inhibited IgE production and the differentiation of IgE secreting cells. This was mediated through direct inhibition of the immunoglobulin isotype switching process by decreasing epsilon germline transcript and activation induced desaminase transcription. Analysis of involved signalling pathways revealed an inhibition of IL-4 driven STAT6 phosphorylation and a reduced NFkappaB translocation into nucleus upon CD40 ligation. Next, in a randomised, double bind, controlled clinical study the efficacy of high-dose DHA supplementation in atopic eczema was determined by investigating the impact on clinical and immunological parameters. In the DHA, but not in control group a clinical improvement of atopic eczema and a reduction of CD40/IL-4 mediated IgE synthesis of peripheral blood cells were observed whereas serum IgE levels remained unchanged. Finally, in a mouse model the impact of oral DHA application on allergen induced dermatitis as well as the underlying local mechanisms were investigated. Thereby, the DHA mediated reduction of clinical skin score was associated with decreased dermal CD8+ T cell numbers, whereas other histological parameters or serum IgE values were not affected. In summary the results indicate that dietary DHA may be effective in prevention of allergic diseases by interference with the IgE switching process and improve the clinical outcome of atopic eczema by its positive impact on local inflammatory processes.

IgE ist das Schlüsselmolekül Typ-I allergischer Erkrankungen.. Die Produktion von IgE wird durch die Interaktion des Oberflächenmoleküls CD40 auf B-Zellen mit seinem Liganden (CD40L), dass von aktivierten T-Zellen exprimiert wird, sowie über Signale durch die Zytokine IL-4 oder IL-13 von B-Zellen produziert. Die CD40/IL-4-abhängige IgE-Produktion in vitro kann einerseits als Modell zum Verständnis der Entstehung allergischer Erkrankungen eingesetzt werden; andererseits können potenziell therapeutisch wirksame Substanzen untersucht werden. Untersuchungen zum Verständnis allergischer Erkrankungen zeigen, dass LTa nach CD40/IL-4-Stimulation von humanen B-Zellen vermehrt produziert wird und dies in autokriner Weise zu einer Steigerung der CD40/IL-4-vermittelten Proliferation und IgE-Produktion führt. Darüberhinaus wurde eine vermehrte Produktion von LTa bei allergischen Patienten nachgewiesen, so dass eine funktionelle Relevanz von LTa in der Pathogenese allergischer Erkrankungen zu vermuten ist. Die Arbeiten zu den intrazellulären Mechanismen der LTa-Induktion nach CD40/IL-4-Stimulation demonstrieren, dass sowohl der Transkriptionsfaktor NF-kB als auch verschiedene Proteinkinasen hier eine wesentliche Rolle spielen. Untersuchungen mit Hilfe des CD40/IL-4-abhängigen Systems bei humanen B-Zellen, die einen therapeutischen Einsatz zur Behandlung allergischer Erkrankungen haben könnten, zeigen, dass Retinoide aber auch Vitamin D zu einer erheblichen Hemmung der IgE-Produktion in- vitro führen. / IgE plays a key role for the development of type I related allergic diseases. Production of IgE by B cells is induced by the interaction of the surface molecule CD40 with its natural ligand (CD40L), which is expressed on activated T cells and signals which are provided by the cytokines IL-4 or IL-13. This model can be used for studies either to understand the development of allergic diseases or to investigate novel therapeutic approaches. In the context of the understanding the development of allergic diseases the present work shows that LTa is produced by B cells after CD40+IL-4 stimulation and that increased production of LTa results in enhanced CD40+IL-4 mediated B cell proliferation and IgE synthesis. Furthermore an increased production of LTa was shown in allergic patients indicating the potential role of LTa in allergic diseases. Analysis of the gene regulation of LTa after CD40 stimulation revealed an important role of the transcription factor NF-kB and showed the role of different protein kinases at the intracellular level. Studies using the CD40+IL-4 system in vitro which may have a therapeutical impact revealed that vitamin A and vitamin D are potent inhibitors of IgE production in vitro. Taken together the present work shows new mechanisms of CD40+IL-4 mediated IgE synthesis and also offers new potential therapeutical approaches of allergic diseases.

Le cetuximab (CTX) est un anticorps monoclonal anti-EGFR indiqué dans les cancers ORL dont les modalités de prescription pourraient être améliorées. Après chimiothérapie d’induction (étude Tremplin), en comparaison au cisplatine, il était moins toxique mais sans améliorer la préservation laryngée. À la première injection, le CTX peut déclencher un choc anaphylactique lié à la préexistence d’IgE anti-αGal. Des tests prédictifs détectant ces IgE ont été développés et réalisés chez 41 patients avec une sensibilité et une valeur prédictive négative de 100%. La relation entre concentrations sériques et efficacité/toxicité a été étudiée chez 34 patients. La pharmacocinétique a été décrite à l’aide d’un modèle combinant des mécanismes d’élimination non saturable (CL) et saturable (k0). La clairance globale du CTX, reflet de l’exposition des patients, était reliée aux survies sans progression et globale (SG). Le grade de radiodermite était associé à la SG. Une simulation pharmacocinétique suggère, qu’en comparaison à l’injection standard de CTX, une injection toutes les trois semaines entrainera des AUC proches mais des concentrations résiduelles différentes. / Cetuximab (CTX) is an anti-EGFR monoclonal antibody approved in head and neck cancer, which prescription modalities may be improved. After induction chemotherapy (Tremplin study), compared to cisplatin, CTX was less toxic but did not improve larynx preservation. During first infusion, CTX can induce an anaphylaxis reaction due to the presence of preexisting anti-αGal IgE. Predictive assays detecting these IgE were developed and tested in 41 patients, with sensitivity and negative predictive values of 100%. Relationship between serum concentrations and efficacy/toxicity was studied in 34 patients. CTX pharmacokinetics was described using a model combining non-saturable (CL) and saturable (k0) eliminations. Global clearance, which reflects patient exposure, was related to progression free and overall (OS) survivals. Severe radiation dermatitis was also associated with OS. A pharmacokinetic simulation suggests that, in comparison to standard CTX infusion, an infusion every three weeks will lead to similar AUC but to different residual concentrations.

p. 1-157 / Submitted by Santiago Fabio (fabio.ssantiago@hotmail.com) on 2013-04-24T21:12:07Z No. of bitstreams: 1 22222222222tttt.pdf: 2420212 bytes, checksum: d208a267b6fe5b14ae33b31fc9319a4a (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Creuza Silva(mariakreuza@yahoo.com.br) on 2013-05-04T17:08:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 22222222222tttt.pdf: 2420212 bytes, checksum: d208a267b6fe5b14ae33b31fc9319a4a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-04T17:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 22222222222tttt.pdf: 2420212 bytes, checksum: d208a267b6fe5b14ae33b31fc9319a4a (MD5) Previous issue date: 2011 / O objetivo deste estudo foi investigar a influência de fatores ambientais, antropométricos e de estilo de vida em asma e atopia em uma área rural do Equador. Foi conduzido um estudo transversal, a partir do qual foram identificadas crianças e adolescentes, com e sem chiado no peito no ultimo ano, para serem incluídas no estudo caso-controle. Inicialmente, um estudo exploratório foi realizado para identificar se diferentes fatores (sócioeconômicos, ambientais, famíliares, estilo de vida, infecção por helmintos) estariam associados com sibilo atópico e não-atópico na área rural. Os resultados mostraram que sibilo não-atópico foi o fenótipo mais comum nesta área, e foi observado um padrão diferente de fatores de risco para sibilância atópica e não-atópica, o que pode sugerir que diferentes mecanismos podem estar envolvidos. Vários estudos nas áreas rurais e urbanas pobres na América Latina têm reportado que a asma não é atribuída a atopia. Da mesma forma, uma dissociação entre a IgE específica e reatividade ao teste cutâneo tem sido observada. Assim, testamos a hipótese de que na nossa população, infecções por helmintos, poderiam estar modificando estas associações. Os resultados mostram uma relação complexa entre helmintos, asma e atopia. Notou-se que a associação entre os marcadores de atopia foi mais débil nos indivíduos com presença de sensibilização para Ascaris, e a associação entre o teste cutâneo e sibilo, foi atenuada em indivíduos com infecção ativa com Ascaris e / ou Trichuris. Adicionalmente a IgE anti-Ascaris, mas não infecção ativa, incrementou o risco de sibilo, independentemente de IgE específica a alérgenos. Finalmente, uma nova hipótese sugere que a adoção de novos estilos de vida estaria conduzindo a um aumento da asma e atopia. Assim, estudou-se excesso de peso, por ser considerado um marcador de recentes mudanças nos padrões de vida e que, por sua vez, estaria associado com asma e atopia. A presença de teste cutâneo e IgE específica a alérgenos foi de 1,85 e 2,20 vezes maior em crianças com excesso de peso do que em crianças eutróficas/déficit, respectivamente. No entanto, o efeito em sibilo foi decorrente de um mecanismo não-atópico. Embora esses resultados precisem ser confirmados por estudos longitudinais, certamente contribuirão para uma melhor compreensão dos mecanismos da asma não-atopica nas aéreas rurais, que tem sido muito pouco compreendidos. / Salvador

This study aimed to evaluate laboratory aspects (total IgE and eosinophils) in patients with Schistosoma mansoni and geohelminths in three localities in Rio Largo, Alagoas. Coprological survey was conducted in 3030 subjects and examined two slides for each stool sample by the Kato-Katz technique, blood count to determine the absolute and relative number of eosinophilic and quantification of serum total IgE using the automated chemiluminescence system (Automated Chemiluminescence Systems) ACS: 180 SIEMENS, adapted to the System II and MAGIC LITE using commercial kits in 547 individuals from three localities infested by the snail Biomphalaria glabrata, close to the river Mundaú and environmental similarities. The subjects were divided into four groups, G1 (co-infected with S. mansoni and geohelminths): n = 115 (21.02%) with mean age 21.18 ± 13.08 years, G2 (infected only by S. mansoni): n = 127 (23.22%) with mean age 29.59 ± 16.54 years; G3 (infected only by geohelminths): n = 149 (27.24%) with mean age 23.99 ± 15.52 years and G4 (negative for S. mansoni and geohelminths, the control group): n = 156 (28.52%) with mean age 25.44 ± 14.60 years. The parasitic load of S. mansoni was quantified and classified according to intensity of infection by the number of eggs per gram of feces detected. The study was approved by the Ethics Committee of the Federal University of Alagoas and implemented in accordance with the resolution MS-CNS 196/96. For processing and data analysis used the software SPSS 11.5. In all analysis was considered the 5% level of significance. The descriptive statistical analysis of qualitative and quantitative variables were performed by the distribution of relative frequencies and absolute position measurements (mean) and dispersion (standard deviation). He applied the normality test, t test, analysis of variance oneway (ANOVA), chi-square test, Fisher exact test, Pearson and Spearman correlation and linear regression. Of the 3030 samples, 1,209 (39.90%) were positive for any helminth, and 679 (22.41%) positive for A. lumbricoides, 546 (18.02%) for T. Trichiura, 220 (7.26%) to Ancyostomatidae and 242 (8.0%) for S. mansoni. There was no statistically significant difference (p>0.05) of individuals positive for S. mansoni separated by gender, age and locality, the mean parasite burden was moderate and 111 epg (minimum 24 and maximum of 4,080 epg). Eosinophils increased significantly with increasing parasite load (p<0.05). The absolute and relative eosinophilia appear to have greater significance in relation to group coinfected, because presented more frequently than the other groups. There were no significant differences (p>0.05) between worm burden of S. mansoni and total IgE levels, nor between serum total IgE and age. Thus the total IgE test was not considered relevant to the diagnosis of Schistosomiasis mansoni. There was no correlation between markers of total IgE and geohelminth infections, whether they are co-infected with S. mansoni. The results suggest the importance of including eosinophil counts in epidemiological surveys, the complementation of the findings and parasitological diagnosis of schistosomiasis, contributing to more precise investigations focused on the control of schistosomiasis in endemic areas. / Este estudo objetivou avaliar aspectos laboratoriais (IgE total e eosinófilos) em portadores de Schistosoma mansoni e geohelmintos em três localidades no município de Rio Largo, Alagoas. Foi realizado inquérito coprológico em 3.030 indivíduos e analisadas duas lâminas para cada amostra de fezes pela técnica de Kato-katz, hemograma para determinar o número absoluto e relativo de eosinífilos e quantificação sérica de IgE total utilizando o sistema de quimioluminescência automatizado (Automated Chemiluminescence Systems) ACS: 180 da SIEMENS, adaptado ao Sistema MAGIC LITE II e usando kits comerciais em 547 indivíduos de três localidades infestadas pelo molusco Biomphalaria glabrata, próximas ao rio Mundaú e com semelhanças ambientais. Os indivíduos foram divididos em 4 grupos, G1 (co-infectados por S. mansoni e geohelmintos): n=115 (21,02%) com média de idade 21,18 ± 13,08 anos; G2 (infectados apenas por S. mansoni): n=127 (23,22%) com média de idade 29,59 ± 16,54 anos; G3 (infectados exclusivamente por geohelmintos): n=149 (27,24%) com média de idade 23,99 ± 15,52 anos e G4 (negativos para S. mansoni e geohelmintos, considerado grupo controle): n=156 (28,52%) com média de idade 25,44 ± 14,60 anos. A carga parasitária do S. mansoni foi quantificada e classificada de acordo com a intensidade da infecção pelo número de ovos por grama de fezes detectados. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Alagoas e executado de acordo com a resolução CNS-MS 196/96. Para o processamento e análise dos dados utilizou-se o software SPSS 11.5. Em todas as análises foi considerado o nível de 5% de significância. A análise estatística descritiva das variáveis qualitativas e quantitativas foram realizadas através da distribuição de freqüências relativas e absolutas, medidas de posição (média aritmética) e dispersão (desvio padrão). Aplicou-se teste de normalidade, teste t, análise de variância one-way (ANOVA), teste do quiquadrado de Pearson, teste exato de Fisher, correlação de Pearson e Spearman e regressão linear simples. Das 3.030 amostras, 1.209 (39,90%) estavam positivas para algum helminto, sendo 679 (22,41%) positivas para A. lumbricoides , 546 (18,02%) para T. Trichiura, 220 (7,26%) para Ancyostomatidae e 242 (8,0%) para S. mansoni. Não houve diferença estatisticamente significante (p>0,05) dos indivíduos positivos para S. mansoni separados por gênero, faixa etária e localidades, a média da carga parasitária foi moderada e de 111 opg (mínimo de 24 e máximo de 4.080 opg). Os eosinófilos aumentavam significantemente conforme o aumento da carga parasitária (p<0,05). As eosinofilias absoluta e relativa parecem ter maior significado em relação ao grupo de co-infectados, pois apresentram maior frequência em relação aos demais grupos. Não foram observadas diferenças significantes (p>0,05) entre carga parasitária de S. mansoni e níveis de IgE total, nem entre níveis séricos de IgE total e faixa etária. Desta forma o teste de IgE total não foi considerado relevante para o diagnóstico de esquistossomose mansoni. Não houve correlação entre os marcadores de IgE total e as infecções geohelmínticas, independente de estarem co-infectados por S. mansoni. Os resultados sugerem a importância da inclusão de contagem de eosinófilos em inquéritos epidemiológicos, na complementação dos achados parasitológicos e no diagnóstico da esquistossomose, contribuindo para investigações mais precisas voltadas para o controle da esquistossomose mansônica nas áreas endêmicas.