Efek Karbondioksida Intra Nasal Pada Respon Akut Terhadap Uji Nasal Alergen

ABSTRAKKarbon dioksida (CO2) intranasal terbukti mengurangi gejala rinitis alergi musiman (SAR). Penelitian ini dirancang untuk mengevaluasi efek dari CO2 terhadap uji alergen hidung. Kami melakukan acak, terkontrol, percobaan silang pada 12 subyek dengan SAR luar musim serbuk sari mereka. Tiga puluh menit setelah 20 detik paparan CO2 atau tidak ada paparan, subyek menjalani unilateral, lokal, uji alergen hidung. Kertas filter ditempatkan pada septum hidung untuk dilakukan uji diikuti oleh 2 kali meningkatkan dosis. Sekresi dikumpulkan dari kedua sisi septum untuk mengevaluasi refleks nasonasal dan diuji untuk histamin. Gejala yang timbul hidung dan mata dicatat. Hasil utama ukuran adalah kontralateral, refleks, respon yang keluar dengan alergen yang diukur dengan bobot sekresi. Hasil sekunder termasuk ipsilateral bobot sekresi hidung, gejala hidung dan mata, tingkat histamin dalam sekresi hidung, dan eosinofil kerokan di hidung. Subyek melaporkan sensasi terbakar sementara selama paparan CO2. Dibandingkan dengan tidak pengobatan, pengobatan aktif menghasilkan penurunan yang signifikan dalam bersin (p = 0,05), bobot sekresi kontralateral (p = 0,04) dan gejala pilek bilateral (p = 0,01). Bobot sekresi ipsilateral yang numerik berkurang. Tingkat histamin di sekresi hidung ipsilateral meningkat secara signifikan saat subyek menerima pengobatan palsu (plasebo) tetapi tidak meningkat setelah pretreatment dengan CO2. Pengobatan dengan CO2 hidung mengakibatkan pengurangan parsial respon akut terhadap uji alergen. Respon refleks berkurang, mendukung efek pada mekanisme neuronal, yang memprediksi kegunaan dalam pengobatan rhinitis alergi.

Rhinitis alergi adalah penyakit umum yang menyebabkan morbiditas yang signifikan dan nmempengaruhi kualitas hidup pasien. Patofisiologi dari penyakit melibatkan respon akut didominasi oleh pelepasan sel mediator inflamasi seperti histamin dan leukotrien. Selama fase akut selain adanya mediator, mukosa hidung juga diinfiltrasi dengan sel-sel inflamasi termasuk eosinofil dan limfosit. Hasil peradangan ini tampak adanya gejala spontan dan memuncak reaktivitas mukosa hidung oleh adanya paparan alergen lebih lanjut dan iritanyang spesifik. Uji alergi pada subyek dengan alergen yang relevan di laboratorium telah menunjukkan bahwa respon alergi diperkuat oleh reflek nasonasal dan reflek nasookular. Refleks nasonasal adalah sekretori sebuah refleks dalam rongga hidung kontralateral dalam menanggapi allergen unilateral atau stimulan sensorik lainnya seperti udara dingin yang kering, histamin, dan capsaicin. Meskipun histamin hanya keluar di sisi uji dengan antigen, oral H1-antihistamin mengurangi efek kontralateral. Uji alergen hidung dan antihistamin topikal menghambat reflek nasookuler, menunjukkan bahwa histamin kontribusi untuk inisiasi refleks. Refleks sekretori juga efektif dikurangi dengan agen antikolinergik topikal yang diterapkan pada rongga hidung kontralateral, yang dimediasi saraf parasimpati eferen. Bukti lain yang mendukung peran saraf di nasal pusat respon alergi pada identifikasi peptida saraf sensorik pada mukosa hidung dan pemulihan neuropeptida ini dalam sekresi hidung setelah terpapar alergen. Meskipun ketersediaan berbagai pengobatan untuk rhinitis alergi, sejumlah besar pasien memiliki gejala yang terus mengganggu. Dalam upaya untuk mengeksplorasiterapi baru untuk penyakit ini, Casale dan rekan diberikan intranasal karbon dioksida non inhaled (CO2) dan menguji efeknya terhadap gejala alergi selama paparan beberapa waktu musiman. Hasil menunjukkan bahwa intranasal CO2 mengakibatkan peningkatan dalam total gejala hidung rhinitis alergi dibandingkan dengan plasebo. Efek menguntungkan yang sama yang dicatat pada pasien dengan rinitis alergi.

Alasan untuk penggunaan CO2 adalah bahwa hal itu telah terbukti dapat menghambat aktivasi neuronal dan kalsitonin peptida (CGRP) release-gen yang terkait bila diberikan untuk neuron trigeminal di media buffer. Karena adanya aktivasi saraf trigeminal dan pelepasan CGRP terjadi pada rhinitis alergi, berspekulasi bahwa CO2 intranasal diterapkan mungkin memiliki efek penghambatan pada penyakit melalui mekanisme ini. Selain itu, intranasal CO2 juga telah terbukti efektif dalam pengobatan sakit kepala migrain, dengan mekanisme aksi penghambatan yang terkait dengan saraf yang sama proses. Mekanisme potensial lain tindakan CO2 pada penyakit alergi adalah penghambatan sel mast pelepasan histamin, yang telah ditunjukkan pada tikus peritoneal sel mast dalam vitro. Untuk menyelidiki kemungkinan mekanisme CO2 di rhinitis alergi, kami memeriksa pengaruh intranasal CO2 pada uji hidung dengan alergen dengan penekanan khusus pada refleks nasonasal dan mast pelepasan histamin sel.

METODEDesain StudiKami melakukan acak, dua arah crossover. Penelitian pada subyek dengan rhinitis alergi musiman dari musim. Subyek datang ke Laboratorium Fisiologi Hidung untuk skrining, di mana mereka menyelesaikan alergi kuesioner dan menjalani tes tusukan kulit untuk konfirmasi alergi rumput atau ragweed. Uji kulit termasuk kontrol dan positif dan negatif. Hasil yang dinilai dibandingkan dengan kontrol sebagai 1+ sampai 4+ (1 +, bintul lebih besar dari kontrol negatif dan lebih kecil dari kontrol positif; 2 +, bintul 5-7 mm; 3+ bintul 7-10 mm; 4 + reaksi bintul dengan itu 10 mm atau disebut pseudopodia). Subyek dengan tes kulit positif (antara 2+ dan 4+) dan positif terdapat riwayat gejala alergi selama musim relevan kemudian menjalani tantangan skrining hidung dengan alergen rumput atau ragweed. Subyek yang lulus tantangan screening (peningkatan dua kali lipat baik ipsilateral atau ingus kontralateral paparan alergen) memiliki 2 minggu periode bebas dan kembali ke laboratorium, di mana nantinya mereka secara acak menerima pengobatan intranasal dengan baik CO2 atau tanpa pengobatan. Tiga puluh menit setelah pengobatan, subyek menjalani uji hidung dengan alergen. Tujuh subyek diuji dengan ragweed dan lima subyek diuji dengan rumput. Subjek memiliki periode periode bebas selama 2 minggu dan kemudian akan kembali kelaboratorium untuk mengetahui respon alergi.

SubyekDua belas subyek berpartisipasi. Subyek dipelajari di luar musim alergi mereka. Semua subjek yang sehat kecuali untuk asma ringan hanya membutuhkan bronkodilator. Mereka tidak mendapatkan obat apapun dan belum menerima antihistamin atau reseptor leukotrien antagonis selama minimal 1 minggu dan intranasal steroid setidaknya 1 bulan sebelum pendaftaran dan untuk durasi penelitian.

PengobatanCO2 diaplikasikan selama 10 detik di setiap lubang hidung menggunakan aplikator khusus (plastik ketat segel nosepiece) terpasang untuk tabung CO2 dan katup aliran kontrol. Kecepatan aliran dari 0,5 standar L / min dengan mulut terbuka untuk mencegah inhalasi. Dengan demikian, dalam durasi 20 detik, total dosis CO2 yang disampaikan adalah 167 mL. Jumlah CO2 yang disampaikan pada mukosa tidak diketahui. Subyek maupun peneliti dibutakan dengan perlakuan diberikan. Tidak terdapat pengobatan selama dilakukan CO2 intranasal yang ditakutkan akan mengacaukan hasil. Udara yang dingin dan kering dapat membuat lingkungan menjadi hiperosmolar, memicu aktivasi sel mast, dan menginduksi reaksi nasonasal dengan demikian hasil utama kami adalah ukuran yang obyektif dari refleks nasonasal.Uji NasalSubyek diizinkan 15 menit untuk membiasakan diri dengan lingkungan laboratorium sebelum tantangan. Bersin mencerminkan 15 menit aklimatisasi gejala pada hidung dan mata diikuti menggosok hidung untuk kuantisasi eosinofil dalam sekresi hidung (Gambar. 1). Bersin dicatat oleh subjek dan masing-masing dinilai interval protokol uji. Subyek penelitian diingatkan untuk mengitung jumlah bersin oleh Koordinator Penelitian yang hadir untuk durasi uji. Intranasal CO2 atau palsu kemudian diterapkan selama 10 detik untuk setiap lubang hidung. Tiga puluh menit kemudian, bersin dan gejala dicatat lagi, untuk mencerminkan jangka waktu 30 menit, dan uji hidung dimulai. Karena kami tertarik untuk mengevaluasi efek pengobatan pada alergen yang diinduksi refleks hidung, kami menggunakan disk kertas filter untuk melakukan tantangan dan memantau respon sekresi seperti sebelumnya dijelaskan.

Secara singkat, 8-mm disk kertas filter yang digunakan untuk kedua uji hidung dan jumlah sekresi yang dihasilkan. Mereka ditempatkan pada septum hidung anterior, di luar mukokutan persimpangan, di bawah penglihatan langsung menggunakan speculum hidung, tang, dan lampu. Lima puluh mikroliter uji solusi ditempatkan pada disk, yang kemudian diterapkan pada septum hidung selama 1 menit. Tiga puluh detik setelah penghapusan, dua disk kertas preweighed penyaring ditempatkan pada kedua sisi septum hidung selama 30 detik, mengumpulkan sekresi hidung dari uji ipsilateral dan lubang hidung kontralateral. Disk yang kemudian segera ditempatkan kembali ke microtubes dan ditimbang. Perbedaan berat mereka sebelum dan setelah tantangan adalah berat dari yang dihasilkan sekresi hidung, yang tercatat dalam miligram. Sepuluh menit setelah setiap tantangan, jumlah bersin serta gejala di setiap sisi dicatat oleh subyek mencerminkan interval 10 menit (Gbr. 1). Tantangan pertama dilakukan dengan menggunakan fenol-buffered saline, pengencer untuk ekstrak alergen, dan ini diikuti oleh 2 meningkatkan dosis rumput atau ragweed alergen (Gbr. 1). Waktu dari perlakuan administrasi tantangan alergen pertama 40 menit dan tantangan alergen kedua, 50 menit. Jumlah alergen diaplikasikan pada kertas disk untuk tantangan yang 333 dan 1000 BAU (bioekuivalen Unit alergi) rumput ekstrak alergen (Hollister- Stier, Spokane, WA) atau 50L dari ragweed ekstrak antigen pada konsentrasi 1: 666 dan 1: 200 b / v (Hollister- Stier). Subyek kembali ke laboratorium 24 jam kemudian dan sekresi hidung mereka untuk mengevaluasi masuknya jumlah eosinofil.

GejalaJumlah bersin tercatat setelah setiap uji mencerminkan jangka waktu uji. Gejala bumpet, rhinorrhea, hidung / tenggorokan gatal, mata gatal, dan berair mata yang dinilai pada skala 0-3 (0, none; 1, ringan, 2, sedang, 3, parah) oleh subyek. Gejala hidung dicatat untuk setiap rongga hidung secara terpisah, sedangkan gejala mata mencerminkan status kedua mata.

Sekresi dan MediatorSetelah pengumpulan sekresi hidung, kertas saring disk digantikan dalam tabung Eppendorf dan disk / Kombinasi tabung ditimbang untuk merekam diproduksi sekresi. Tiga ratus mikroliter 0,9% sodium larutan klorida kemudian ditempatkan dalam tabung dan mediator diizinkan untuk mengelusi dari disk untuk 24 jam pada suhu 4 C. Eluat yang kemudian dipindahkan ke tabung dan disimpan pada subu 20 C sampai diuji untuk histamine.

Histamin AssayHistamin diuji dengan ELISA (Oxford Biomedis Penelitian, Oxford, MI). Batas bawah deteksi assay adalah 2,5 ng / mL dan sampel di bawah batas deteksi yang sewenang-wenang diberi nilai 1,25 ng / mL.

Penghitungan EosinofilSebuah gesekan pada mukosa septum diperoleh sebelum dan 24 jam setelah tantangan alergen menggunakan Rhinoprobe. Sekresi yang dioleskan pada slide, udara kering, dan diwarnai dengan noda Wright dimodifikasi dan tertutup. Slide kemudian dievaluasi oleh seorang pengamat independen di bawah minyak imersi dan 1000x pembesaran. Jumlah tersebut eosinofil per 200 sel darah putih dihitung dan dicatat persentase eosinofil.

StatistikaSebuah perhitungan dilakukan sebelum penelitian didasarkan pada pekerjaan kami sebelumnya dengan uji yang sama menunjukkan reflex nasonasal. Perhitungan ini didasarkan pada perubahan total dari respon pengencer dalam respon sekresi kontralateral untuk alergen tantangan dan menunjukkan bahwa 12% subyek memiliki kekuatan untuk mendeteksi perbedaan dari 8 mg 80 antar perlakuan. Parameter utama adalah respon sekresi kontralateral untuk alergen yang diukur dengan bobot sekresi kontralateral. Semua lainnya tindakan dievaluasi adalah sekunder. Data yang diperoleh dari tantangan yang tidak normal didistribusikan dan dianalisis menggunakan nonparametrik statistik dan digambarkan sebagai median atau individu titik data dan median bar. Kami pertama kali mengeevaluasi respon untuk alergen setelah ada pengobatan untuk menunjukkan adanya respon yang signifikan untuk alergen. Ini dicapai dengan melakukan analisis Friedman varians untuk menilai signifikansi keseluruhan tanggapan (Baseline, pengencer, dan alergen). Analisis post hoc adalah kemudian dilakukan untuk mengetahui signifikansi antara uji pengencer dan uji alergen masing menggunakan Wilcoxon signed peringkat tes. Untuk membandingkan dua perlakuan, kita menghitung perubahan bersih dari ui pengencer dengan mengurangi respon pengencer dari setiap respon alergi dan menjumlahkan angka-angka. Perubahan bersih kemudian dibandingkan antara perawatan menggunakan Wilcoxon signed-peringkat tes. Statistik Analisis dilakukan dengan menggunakan software SYSTAT 12.

HASILSubyek mengeluh adanya sensasi terbakar bersifat sementara setelah pemberian CO2, pengobatan baik ditoleransi dan tidak ada yang lain efek samping selama penelitian baik pengobatan atau uji alergen. Bersin dan hidung dan mata gejala dievaluasi pada awal dan setelah pengobatan, sebelum inisiasi uji alergen. Tidak ada dampak signifikan dari pemberian CO2 pada jumlah dari bersin atau hidung atau mata gejala (p >0,05). Hasil setelah uji alergen dengan pengencer dan kedua uji alergen dengan pasien tanpa terapi yang digambarkan dalam Tabel 1. Seperti dapat dilihat, ada peningkatan yang signifikan di hampir semua parameter setelah uji alergen dibandingkan dengan pengencer kecuali bobot sekresi kontralateral dan tingkat histamin dalam sekresi hidung. Kontralateral bobot sekresi, ukuran hasil utama kami, menunjukkan peningkatan setelah uji alergen dibandingkan dengan pengencer tetapi perbedaan tersebut tidak secara statistik signifikan. Skor pilek kontralateral itu, bagaimanapun, menunjukkan peningkatan yang signifikan setelah alergen dibandingkan dengan respon pengencer, menunjukkan nasonasal sebuah respon refleks sekretori. Alasan di balik perbedaan antara hasil obyektif dan subyektif ukuran respon sekresi refleks nasonasal tidak jelas, tetapi mungkin terkait dengan individu variabilitas respon tersebut. Hal ini harus disimpan dalam pikiran bahwa tren yang sangat mirip. Pengaruh perlakuan aktif seperti disebutkan sebelumnya, perubahan bersih dari pengencer respon untuk setiap parameter respon dihitung setelah lengan aktif dan tidak ada perawatan. Nilai-nilai ini dibandingkan untuk menentukan efek pengobatan dan ditunjukkan pada Tabel 2. Pretreatment dengan intranasal CO2 yang dihasilkan penurunan yang signifikan dalam bersin (Gbr. 2), ipsilateral dan gejala pilek kontralateral (Gambar 3.), dan bobot sekresi kontralateral (out- utama kami datang ukuran), (Gambar. 4) dibandingkan dengan pengobatan palsu. Tidak ada efek yang signifikan pada sekresi ipsilateral bobot, gejala hidung tersumbat, gejala mata total, atau tingkat histamin (Gambar. 5) dalam sekresi. Tidak ada peningkatan yang signifikan dalam persentase eosinofil setelah alergen tantangan setelah baik tidak ada perawatan atau pengobatan CO2 dan tidak ada efek CO2 pada respon diabaikan ini.

PEMBAHASANStudi kami memberikan hasil yang positif dengan efek penghambatan intranasal CO2 pada gejala yang dilaporkan oleh pasien dengan alergi rhinitis. Perbedaan antara penelitian kami dan studi musiman, dilakukan oleh Casale dan rekan, adalah bahwa mereka diperiksa pengaruh CO2 pada penyakit musiman alami sedangkan kita mempelajari patofisiologi dalam tantangan subyek alergi dari musim. Sehubungan dengan itu, selain mempelajari efek pengobatan CO2 pada gejala hidung, kami mampu melihat dampaknya pada refleks saraf (bersin dan nasonasal dan refleks mata hidung), serta degranulasi sel mast sebagaimana dinilai oleh pelepasan histamin. Perbedaan lain adalah bahwa mereka diberikan total dosis yang lebih tinggi CO2 ke pelajaran. Kami menggunakan dosis total 167 mLCO2 diberikan selama 10 detik di setiap lubang hidung dan mereka menggunakan dosis total 1200 mL diberikan lebih dari 60 detik untuk setiap lubang hidung. Pretreatment dengan intranasal CO2 dalam penelitian kami menghasilkan penghambatan respon bersin setelah alergen tantangan, gejala yang berhubungan dengan stimulasi saraf sensorik oleh mediator yang dihasilkan selamareaksi alergi. Selain itu, tantangan hidung menghasilkan peningkatan refleks sekretori hidung kontralateral (dalam gejala pilek) serta peningkatan yang signifikan gejala okular ketika subjek terkena tidak ada perawatan menduplikasi nasonasal dijelaskan sebelumnya dan hidung mata reflexes. Pretreatment dengan CO2 mengakibatkan penghambatan sekresi hidung kontralateral dan gejala pilek, mendukung penghambatan efek pada refleks saraf. Sekresi ipsilateral adalah hasil dari stimulasi langsung kelenjar hidung oleh mediator dibebaskan setelah alergen tantangan, pembuluh darah kebocoran dirangsang oleh mediator yang sama, dan potensial akson refleks sekunder untuk alergen tantangan. CO2 mungkin belum efektif dalam menghambat inirespon. Ada kecenderungan untuk CO2 untuk menghambat refleks mata hidung yang dibuktikan dengan kurangnya signifikan peningkatan gejala keseluruhan mata setelah alergen tantangan dibandingkan dengan respon pengencer.Ketika perubahan bersih dari respon pengencer dibandingkan antara perawatan, pengurangan parameter bahwa dengan CO2 tidak signifikan secara statistik. Ini bisa terkait fakta bahwa jumlah mata pelajaran yang digunakan untuk penelitian ini tidak memberikan daya yang cukup untuk menunjukkan efek dari pengobatan pada refleks mata hidung. Dalam Studi sebelumnya kami mengevaluasi dampak dari perawatan intranasal pada refleks ini pada 20 pasien. Penelitian kami saat ini ini didukung untuk pembentukan penghambatan nasonasal refleks, yang dicapai. Ketika memeriksa efek pengobatan terhadap tingkat histamin pada sekresi hidung ipsilateral, tidak ada efek pengobatan aktif pada tingkat ini ketika bersih perubahan dari tanggapan pengencer yang dianalisis. Ketika seseorang meneliti data lebih lanjut, ada yang signifikan peningkatan kadar histamin setelah uji 2 alergen. Dosis dibandingkan dengan pengencer ketika pasien menerima ada pretreatment, sedangkan tidak ada yang signifikan Peningkatan yang sama ketika subjek premedikasi dengan CO2 (Gambar. 5). Hal ini menunjukkan bahwa ada kecenderungan pengobatan untuk menghambat pelepasan histamin. Jika memang demikian, maka ini akan, pada gilirannya, menyebabkan penghambatan refleks nasonasal histamin-induced tanggapan. Bahkan, dalam studi saat ini, ada korelasi positif antara pelepasan histamin pada sisi tantangan dan kontralateral, refleks, peningkatan dalam sekresi hidung. Korelasi lebih kuat ketika pasien tidak menerima pengobatan (r=0,39) daripada setelah mereka pra-perawatan dengan CO2 (r = 0,06). Ini lebih lanjut mendukung peran pelepasan histamin alergen yang diinduksi dalam inisiasi respon refleks nasonasal. Mendukung untuk kemungkinan efek penghambatan CO2 pada tiang pelepasan histamin sel disediakan oleh baru-baru ini dalam data vitro yang mengevaluasi efek dari CO2 pada tikus tiang peritoneal cells. Dalam percobaan ini, para peneliti melaporkan signifikan efek penghambatan CO2 pada 48/80 dirangsang rilis sel mast. Apakah atau tidak ini juga akan berlaku untuk manusia dalam hidung vivo pelepasan histamin sel mast memiliki belum diteliti kecuali dalam data yang disajikan dalam Artikel dan pasti akan menjamin konfirmasi.Percobaan lain yang akan didukung untuk menunjukkan efek pada pelepasan histamin antigen-induced. CO2 intranasal telah terbukti mempengaruhi saraf di beberapa pengaturan. Non inhaled intranasal CO2 efektif dalam pengobatan gagal dari migrain. Sakit kepala migrain berhubungan dengan trigeminal aktivasi neuronal dan pelepasan CGRP, a neuropeptida juga terlibat dalam rhinitis alergi. Di vitro dengan neuron berbudaya telah menunjukkan bahwa CO2 mengurangi pH intraseluler sekaligus menekan sekresi neuropeptide, khususnya, CGRP.15 Memang, penurunan pH setelah paparan intranasal CO2 telah didokumentasikan pada manusia dengan pengukuran dari pH.21 mukosa hidung Selanjutnya, nyeri transien yang dialami oleh subjek setelah CO2 administrasi berbicara kepada efek pada saraf hidung. Oleh karena itu, masuk akal bahwa premedikasi dari hidung mukosa dengan CO2 mengakibatkan penurunan pH mukosa hidung dan penghambatan berikutnya saraf transmisi yang mengarah ke penghambatan nasonasal yang tanggapan refleks. Intranasal CO2 juga bisa menghambat allergen- diinduksi inflamasi dengan efek penghambatan pada pelepasan neuropeptida, yang mungkin bertanggung jawab untuk efek positif diamati dalam sebelumnya klinis studies. Mekanisme potensial ini tidak dibahas oleh penelitian kami, karena kami fokus pada histamin release dan refleks hidung tanggapan. Singkatnya, data kami mendukung sebelumnya didirikan efek penghambatan pemberian CO2 intranasal pada respon alergi hidung. Efeknya adalah jelas pada bersin, gejala hidung, dan nasonasal refleks. Sulit untuk menyimpulkan dari hasil kami apakah efek penghambatan CO2 terkait dengan nya pengurangan pelepasan histamin setelah tantangan atau ke efek langsung pada stimulasi saraf dalam menanggapi histamin atau keduanya. Percobaan kami tidak dirancang untuk mengatasi mekanisme ini dan dimaksudkan untuk memberikan bukti objektif awal dari keberhasilan intranasal CO2 di rhinitis alergi. Data tujuan ini dan hasil studi klinis menggunakan pasien dilaporkan Hasil menjamin studi serius CO2 sebagai agen terapi mungkin dalam rhinitis alergi.