Kouření a imunita

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 T_H1 (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 T_H1 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 T_H1 lymfocyty. Chybějící a nedostatečné mikrobiální podněty nahrazené chemickými látkami z vnějšího prostředí naopak vedou k upřednostnění proalergického nastavení imunitních funkcí s dominancí T_H2 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

T_H1, T_H2   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