Prof Dr L.J. Dupont Exhaled Markers

Transcriptie

1 Prof Dr L.J. Dupont Inleiding Meting van gassen in uitademingslucht Prof. Dr. Lieven Dupont Pneumologie UZ Leuven Inleiding Gebruik van ademtesten Hippocrates: aroma's 1784 Lavoisier: CO2 in uitademingslucht 1874 Anstie: excretie van alcohol via uitademingslucht 1971 Pauling: vluchtige organische bestanddelen in ademcondensaat 1991 Gustafsson: NO in uitademingslucht alcohol ademtest Gebruik van ademtesten Meten van inflammatie in de longen alcohol ademtest end-tidal CO2 toepassingen buiten de pneumologie directe markers Helicobacter infectie lactose intolerantie maaglediging bacteriële overgroei cytochroom P45 activiteit ketogenese nasaal lavagevocht neusslijmvliesbiopsie (geïnduceerd) sputum BAL bronchusbiopsie longbiopsie 1

2 Prof Dr L.J. Dupont Meten van inflammatie in de longen directe markers Biomarkers in uitademingslucht uitademingslucht long/bronchus biopsies, broncho-alveolaire lavage, (geïnduceerd) sputum nadeel: invasief, gecompliceerd en tijdrovend indirecte markers NO CO ethaan, pentaan, isopreen, ademcondensaat symptomen, longfunctie, radiologie, markers in bloed en urine nadeel: sensitiviteit & specificiteit, interpretatie NO (stikstofoxide): fysiologisch belang H22, NO2-/NO38-isoprostane nitrotyrosine NO (stikstofoxide) in uitademingslucht L-arginine O2 NOS regulatie vaattonus en NO L-citrulline bloedstolling neurotransmissie (inanc) verdediging, trilhaarfunctie inflammatoire mediator aanwezig in uitgeademde lucht ( aerocrine messenger ) Oorsprong van NO in uitademingslucht Meting van NO in uitademingslucht

3 Meting van NO in uitademingslucht Meting van NO in uitademingslucht NO in uitademingslucht en NO in uitademingslucht en hyperreactiviteit zonder steroiden *** *** met steroiden * controle personen 1 1 tici zonder inhalatiesteroïden r = -.63 p<.1 n = PC2 histamine (mg/ml) 1 r = -.2 p NS n = PC2 histamine (mg/ml) tici met inhalatiesteroïden Dupont et al., AJRCCM 1998 Dupont et al., AJRCCM 1998 NO in uitademingslucht en extrinsiek Wat beïnvloedt NO in uitademingslucht? uitgeademd NO [ppb] 4 ** *** * geen atopie Dupont et al., AJRCCM 1999 atopie controle personen ** geen atopie atopie 2 1 PC 2 [mg/ml] respiratoire infectie rejectie na longtx bronchiale bronchiectasieën (ernstig) COPD actieve TBC (actief) ILD sarcoidose L-arginine NO diffuse panbronchiolitis pulmonale hypertensie inname van alcohol steroid therapie mucoviscidose inos inhibitor roken PCD 3

4 Belang van NO in uitademingslucht NO in uitademingslucht en inflammatie parameter van luchtweginflammatie: "on-line inflammometrie"? waarde bij diagnostiek? screening PCD waarde bij monitoring van therapie? longtransplantatie Exhaled NO (ppb) Sputum eosinophils (%) r=.48 p=.3 Eosinophil score (%) r=.67 p= Sputum eosinophils (%) Jatakanon et al., Thorax 1998 Payne et al., AJRCCM 21 NO in uitademingslucht en diagnose NO in uitademingslucht en diagnose uitgeademd NO Dupont et al., Chest 23 (in druk) - 24 pts met symptomen van obstructief longlijden - 13 vrouw / 111 man - leeftijd 42±17 jaar - niet-rokers of ex-rokers - geen inhalatiesteroiden, b 2 -mimetica revers. FEV 1 >12%pred PEF variabiliteit > 2% PC 2 < 8 mg/ml yes no n=16 geen n=8 sensitiviteit (%) NO>13 NO>15 NO>17 NO>19 NO>2 NO>25 NO>3 Dupont et al., Chest 23 (in druk) NO>11 NO>9 NO>5 NO> specificiteit (%) NO in uitademingslucht en diagnose NO in uitademingslucht en diagnose test accuraatheid (%) specificiteit sensitiviteit Dupont et al., Chest 23 (in druk) meting van uitgeademd NO vermoeden van Dupont et al., Chest 23 (in druk) NO > 18 9<NO<18 NO < 9 start therapie aanvullende diagnostiek (provocatietest, ) zoek naar andere diagnose dan 4

5 NO in uitademingslucht en follow-up NO in uitademingslucht en follow-up uitgeademd NO (%) Kharitonov et al., ERJ 2 behandeling placebo budesonide 1µg budesonide 4µg wash-out tijd (dagen) run-in Jones et al., AJRCCM pts met mild/matig - 48 vrouw / 3 man - leeftijd jaar - niet-rokers of ex-rokers - inhalatiesteroiden (ICS) sedert 6 ma stop ICS study wekelijkse spirometrie en NO meting IS PC 2 "loss of control" IS PC 2 NO in uitademingslucht en follow-up Waarde van NO in behandeling van diagnosis LOC (meting tijdstip 2) D PD 15 (x2) D eos (+4%) D NO exh (+1 ppb) voorspellen LOC (meting tijdstip 1) NO exh > 15 ppb) D NO exh (+1 ppb) run-in sensitiviteit 41 % 51 % 48 % 5 % 27 % stop ICS specificiteit 94 % 64 % 82 % 65 % 76 % study pos. pred. waarde % 84 % 91 % 83 % 8 % LOC= "loss of control" niet-invasief, eenvoudig en snel reproduceerbaar en on-line resultaat NO correleert met BHR en inflammatie nuttig als screening test snelle dosis-dependente reductie oiv steroïden nuttig in monitoring van therapiecompliantie vroegtijdige toename bij deterioratie nuttig als predictor van exacerbatie Jones et al., AJRCCM 21 "The answer ís blowing in the wind" NO in uitademingslucht en PCD diagnose NO in uitademingslucht en longtx follow-up Nasaal NO (ppb) LTX patients with BOS = versus LTX patients with BOS > FEV1 (L) PCD Controle maanden na LongTX Dupont et al., ongepubliceerde data Verleden, Dupont et al., JHLT 23 (in druk) 5

6 Andere markers in uitademingslucht gassen in uitademingslucht : CO vluchtige organische bestanddelen: ethaan, pentaan, isopreen, stabiel onstabiel stabiel COPD onstabiel stabiel CF onstabiel BR ect ILD PCD NO CO ethane eicosanoiden 8-isoprostaan LTE 4, LTC 4, LTD 4 LTB 4 PGE 2, PGF 2α TxB 2 H 2 2 NO gerelateerd nitrotyrosine NO 2- /NO 3 - S-nitrosothiols vet peroxidatie (diene, ketodiene,malonaldehyde) NH 3 /NH 4 + cytokines vasoactieve amines (Ach, 5-HT, hist, ) electrolyten (Mg, Ca) ph temperatuur Exhaled 8-isoprostane (pg/ml) ** ** Exhaled nitrotyrosine (ng/ml) stable asthma unstable asthma * ** ** nitrotyrosine LTE 4 /C 4 /D 4 LTB 4 leukotrienes Exhaled leukotrienes (pg/ml) 8epi-PGF 2a LTE 4, C 4, D 4 LTB 4 nitrotyrosine NO 2- /NO - 3 S-nitrosothiols H 2 2 NH 3 /NH + 4 ph COPD CF? Bronchiect. ILD (BBS) (BBS) ander (ARDS) (inf.) (ARDS) (URTI) (URTI) control mild severe asthma asthma Montushi et al., AJRCCM 1999 Hanazawa et al., AJRCCM 2 andere TxB 2 IL-1b IL-6 IL-4/IFN-g IL-6 PGE 2 PGF 2a IL-8 IL-6 6

7 Conclusie: markers in uitademingslucht niet invasief eenvoudig & snel (on-line) veilig herhaalbaar (thuismetingen) standaardisatie specificiteit interpretatie klinisch nut (reproduceerbaarheid) kostprijs nieuwe longfunctie test? 7