Interacțiunile imunologice între astm, obezitate și microbiom

Astmul și obezitatea sunt boli inflamatorii comune care sunt mediate de caracteristici imunologice specifice. De exemplu, astmul este asociat cu răspunsul Th2, în timp ce obezitatea este cu profilul Th1/Th17. Când aceste caracteristici imunologice sunt combinate, reacțiile astmatice mai severe au loc cu o frecvență mai mare.
Recent, au fost legate modificări ale caracteristicilor imunologice, în raport cu obezitatea și astmul, cu schimbări ale microbiomului individual.
Un studiu recent din "Immunology Letters" oferă dovezi despre un potential inductor al astmului copilăriei. În plus, acest studiu rezumă mecanismele asociate cu agravarea astmului prin obezitate și descrie rolul obezității materne în stabilirea microbiomului intestinal și al plămânilor descendenților, care induce astmul.

Asocierea imunologică între Astm și obezitate

Astmul este o boală inflamatorie cronică a plămânilor, care cauzează episoade recurente de hiperreactivitate a căilor respiratorii (AHR). Unele simptome comune asociate cu această boală includ wheezing (zgomot caracteristic făcut de trecerea aerului prin căile aeriene îngustate, tuse, presiune în piept și dificultate în respirație.
Inflamarea cronică poate cauza pierdere progresivă a funcției pulmonare, care poate fi un eveniment potențial fatal.

Potrivit unui raport recent, 18% din populația lumii este afectată de astm.
Astmul atopic este forma cea mai frecventă a bolii, care are o predispoziție genetică puternică de a produce cantități mari de imunoglobulină E (IgE) specifică ca răspuns la alergeni.
Când sunt expuși la alergeni, alarmine precum Thymic Stromal Lymphoietin (TSLP) și interleukina 25 (IL-25) și IL-33, sunt produse în subiecții vulnerabili. Ulterior, aceste alarmine activează celulele limfoide innăscute (ILC)2, celulele dendritice (DCs), bazofilele și mastocitele.
DCs purtând antigen translochează la nodulii limfatici, pregătind celulele T helper native (Th)2, care produc citokine precum IL-4, IL-5 și IL-13, precum și celulele T follicular helper (Tfh).
În cele din urmă, aceste evenimente transformă IgM în IgE de către celulele B. Mastocitele sunt acoperite de IgE, care degranulează la expunerea ulterioară a alergenului. Citokinele produse de activarea celulelor Th2 și a mastocitelor cauzează bronhoconstricție, hipersecreție de mucus și recrutare de eozinofile.

Expunerile succesive cauzează leziuni ale țesutului și pierdere graduală a funcției pulmonare.

Obezitatea este acumularea anormală de grăsime, care este descrisă prin un indice de masă corporală (BMI) egal sau mai mare decât 30 kg/m2.

Mai multe studii de meta-analiză au arătat o asociere pozitivă între obezitate și severitatea astmului. Obezitatea nu numai că accelerează episoadele recurente de astm, dar scade și răspunsul la terapia convențională.

Un studiu in vivo raportează agravarea astmului prin obezitate la șoarecii BALB/c, în care au fost observate niveluri reduse de IgE și creșterea IFN-g. Notabil, un alt studiu a elucidat faptul că copiii obezi-astmatici au în comun scheme de metilare a ADN-ului asociate cu activarea macrofagelor, inflamația non-atopică și polarizarea Th1, deci posedă un profil hipometilat pe genele IL2RA, CCL5 și TBX21.

Factorii genetici și ambientali asociați cu astmul și obezitatea

Deși mai multe factori ambientali sunt asociați cu dezvoltarea obezității și astmului, s-au descoperit și factori genetici importanți pentru aceste boli. De exemplu, polimorfismele receptorului β3-adrenergic, care este localizat în țesutul adipos, au fost legate de obezitate și simptome severe de astm.
Un alt factor asociat cu incidenta obezității, AHR și astmul este haplotipul factorului de necroză tumorală (TNF)-α.

Caracteristicile structurale ale unui corp obez afectează și structura tractului respirator. Acumularea de grăsime în abdomen și piept reduce funcțiile pulmonare prin inhibarea mobilității diafragmei și reduce elasticitatea  cutiei toracice.

Adulții obezi prezintă performanțe slabe în testele de funcție pulmonară (PFTs), precum capacitatea vitală forțată (FVC), volumul expirator forțat (FEV1) și raportul dintre cele două (FEV1/FVC).

Mai recent s-a descoperit că schimbările microbiomului sunt legate de agravarea astmului și obezitatea. O modificare a microbiomului intestinal poate afecta sistemul imunitar și poate contribui la dezvoltarea și agravarea simptomelor astmului.
De asemenea, obezitatea poate afecta microbiomul pulmonar, ceea ce poate contribui la agravarea astmului.

Este important să se țină cont de interacțiunile dintre astm, obezitate și microbiom atunci când se planifică tratamentul și se monitorizează evoluția acestor boli. Cercetările continue în acest domeniu pot oferi noi metode de tratament și prevenție pentru astm și obezitate.