Etiologia astmy – przyczyny powstania choroby oskrzelowej

Astma jest przewlekłą chorobą zapalną dróg oddechowych, która dotyka miliony ludzi na całym świecie. Pomimo intensywnych badań naukowych, dokładne przyczyny powstania astmy nie są w pełni poznane¹². Współczesna wiedza medyczna wskazuje, że rozwój astmy wynika z złożonego oddziaływania czynników genetycznych i środowiskowych, które razem determinują podatność organizmu na tę chorobę³⁴.

Zrozumienie etiologii astmy ma fundamentalne znaczenie dla skutecznego leczenia i profilaktyki. Identyfikacja konkretnych czynników ryzyka pozwala na lepsze zarządzanie chorobą oraz może przyczynić się do opracowania strategii zapobiegania jej wystąpieniu⁵. Współczesne podejście do astmy uznaje ją za chorobę heterogenną, o różnych fenotypach, które mogą mieć odmienne przyczyny i mechanizmy rozwoju⁴.

Czynniki genetyczne w rozwoju astmy

Predyspozycje genetyczne odgrywają kluczową rolę w rozwoju astmy. Badania rodzinne jednoznacznie wskazują, że astma ma tendencję do występowania w rodzinach¹⁶. Dzieci, których rodzice cierpią na astmę, mają znacznie wyższe ryzyko rozwoju tej choroby – jeśli jeden z rodziców ma astmę, ryzyko wzrasta 3-6 razy w porównaniu z osobami bez obciążeń rodzinnych²⁷.

Genetyka astmy jest jednak bardzo złożona i nie następuje zgodnie z prostymi wzorcami dziedziczenia mendelowskiego⁸. Badania genomowe całego genomu (GWAS) zidentyfikowały liczne loci podatności na astmę, w tym geny kodujące interleukiny IL-33, receptor IL-1R1 oraz białko PYHIN1, które szczególnie często występuje u osób pochodzenia afrykańskiego⁴⁹. Ważną rolę odgrywa również gen TSLP kodujący limfopoetynę zrębu grasicy, cytokiny pochodzenia nabłonkowego zaangażowanej w inicjację stanu zapalnego związanego z astmą⁹.

Warto podkreślić, że same predyspozycje genetyczne nie są wystarczające do rozwoju astmy. Różne wskaźniki zgodności u bliźniąt jednojajowych sugerują, że ekspozycja na czynniki środowiskowe odgrywa istotną rolę w manifestacji choroby⁹. To oznacza, że nawet osoby z genetyczną predyspozycją mogą nie rozwinąć astmy, jeśli nie zostaną narażone na odpowiednie czynniki wyzwalające Zobacz więcej: Czynniki genetyczne w astmie - dziedziczenie i predyspozycje.

Czynniki środowiskowe i ich wpływ na rozwój astmy

Czynniki środowiskowe mają fundamentalne znaczenie w rozwoju astmy, szczególnie u osób genetycznie predysponowanych. Ekspozycja na różnorodne irritanty i alergeny może prowadzić do wystąpienia objawów astmy oraz przyczynić się do rozwoju przewlekłego stanu zapalnego dróg oddechowych¹¹⁰.

Zanieczyszczenie powietrza jest jednym z najważniejszych czynników środowiskowych wpływających na rozwój astmy. Ekspozycja na główny składnik smogu (ozon) zwiększa ryzyko astmy, a osoby mieszkające lub wychowujące się w obszarach miejskich mają wyższe ryzyko rozwoju tej choroby¹¹. Badania wykazują również związek między zanieczyszczeniem powietrza a nasileniem objawów astmy u osób już chorych⁵.

Dym tytoniowy stanowi szczególnie szkodliwy czynnik środowiskowy. Palacze mają wysokie ryzyko rozwoju astmy, podobnie jak osoby, których matki paliły podczas ciąży lub które były narażone na bierne palenie¹¹¹². Ekspozycja na dym tytoniowy w okresie prenatalnym powoduje zmniejszenie funkcji płuc u noworodków i zwiększa prawdopodobieństwo rozwoju astmy dziecięcej¹³.

Narażenie zawodowe na różne substancje chemiczne również może prowadzić do rozwoju astmy. Wdychanie chemikaliów lub pyłów przemysłowych w miejscu pracy może zwiększyć ryzyko rozwoju astmy zawodowej³¹¹. Zidentyfikowano ponad 300 specyficznych czynników zawodowych związanych z astmą, w tym różnorodne związki chemiczne używane w rolnictwie, fryzjerstwie i przemyśle¹⁴ Zobacz więcej: Czynniki środowiskowe w astmie - alergeny i irritanty.

Rola alergii i atopii w rozwoju astmy

Alergie i astma są ściśle ze sobą powiązane, a obecność chorób alergicznych znacząco zwiększa ryzyko rozwoju astmy. Atopia, czyli genetyczna skłonność do wytwarzania swoistych przeciwciał IgE w odpowiedzi na powszechne alergeny środowiskowe, jest najważniejszym znanym czynnikiem ryzyka rozwoju astmy⁹¹⁵.

Osoby z innymi chorobami alergicznymi, takimi jak atopowe zapalenie skóry (egzema), alergiczny nieżyt nosa (katar sienny) czy alergie pokarmowe, mają znacznie wyższe ryzyko rozwoju astmy¹⁶. Badania wskazują, że około 80% osób z astmą ma alergie na substancje znajdujące się w powietrzu, takie jak pyłki roślin, pleśnie, sierść zwierząt czy roztocza kurzu domowego¹⁶.

Najczęstsze alergeny wywołujące astmę to roztocza kurzu domowego, alergeny zwierzęce (szczególnie kotów i psów), pleśnie, pyłki roślin oraz alergeny karaluchów¹⁷¹⁸. Ekspozycja na te alergeny, szczególnie w okresie dzieciństwa, może prowadzić do sensytyzacji układu immunologicznego i rozwoju astmy alergicznej¹⁸.

Wpływ infekcji wirusowych na rozwój astmy

Infekcje wirusowe dróg oddechowych, szczególnie we wczesnym dzieciństwie, odgrywają istotną rolę w rozwoju astmy. Świszczący oddech spowodowany infekcjami wirusowymi, szczególnie wirusem syncytialnym (RSV) i rinowirusem ludzkim, może predysponować niemowlęta i małe dzieci do rozwoju astmy w późniejszym życiu¹³¹⁴.

Badania wykazują, że choroba rinowirusowa w okresie niemowlęcym jest znaczącym czynnikiem ryzyka rozwoju świszczącego oddechu u dzieci przedszkolnych i częstym czynnikiem wyzwalającym epizody świszczącego oddechu u dzieci z astmą¹⁴. Infekcje wirusowe dróg oddechowych, w tym grypa, są również główną przyczyną ostrych napadów astmy u osób już chorych¹⁹.

Mechanizm, przez który infekcje wirusowe przyczyniają się do rozwoju astmy, może być związany z uszkodzeniem rozwijających się płuc u małych dzieci²⁰. Ponadto, niektóre badania sugerują, że komórki pacjentów z astmą produkują niższe poziomy interferonów, co może zwiększać podatność na infekcje wirusowe i następnie na astmę²¹.

Inne ważne czynniki ryzyka

Oprócz głównych czynników genetycznych i środowiskowych, istnieje wiele innych czynników, które mogą wpływać na rozwój astmy. Nadwaga i otyłość są znaczącymi czynnikami ryzyka – dzieci i dorośli z nadwagą lub otyłością mają większe ryzyko rozwoju astmy¹¹²². Mechanizm tego zjawiska może być związany z przewlekłym stanem zapalnym w organizmie, który występuje przy nadmiernej masie ciała¹¹.

Czynniki perinatalne również mają istotne znaczenie w rozwoju astmy. Wcześniactwo jest najważniejszym czynnikiem ryzyka wpływającym na częstość występowania astmy w tym okresie¹³. Inne czynniki perinatalne obejmują młody wiek matki, niedożywienie matki, niską masę urodzeniową oraz brak karmienia piersią¹⁸.

Interesująco, urbanizacja jest związana ze zwiększoną częstością występowania astmy, prawdopodobnie z powodu wielu czynników związanych ze stylem życia⁶. Wydarzenia we wczesnym życiu, które wpływają na rozwijające się płuca, mogą zwiększać ryzyko astmy – obejmują one niską masę urodzeniową, wcześniactwo, ekspozycję na dym tytoniowy i inne źródła zanieczyszczenia powietrza, a także wirusowe infekcje dróg oddechowych⁶.

Znaczenie wczesnego okresu życia

Okres prenatalny i wczesne dzieciństwo mają kluczowe znaczenie dla rozwoju astmy. Stres psychologiczny matki podczas ciąży jest czynnikiem ryzyka rozwoju astmy u dziecka¹². Palenie przez matkę podczas ciąży i po porodzie wiąże się z większym ryzykiem wystąpienia objawów podobnych do astmy¹².

Hipoteza higienistyczna próbuje wyjaśnić zwiększoną częstość występowania astmy na świecie jako bezpośredni i niezamierzony rezultat zmniejszonej ekspozycji w dzieciństwie na niepatogenne bakterie i wirusy¹²²³. Tendencje w kierunku mniejszych rodzin z mniejszą liczbą dzieci, czystszych środowisk wewnętrznych oraz wczesnego stosowania szczepionek i antybiotyków mogą pozbawiać dzieci ekspozycji tłumiącej odpowiedź typu T2 i indukującej tolerancję, co może częściowo wyjaśniać ciągły wzrost częstości występowania astmy w krajach o wyższych dochodach²³.

Współczesne wyzwania w rozumieniu etiologii astmy

Mimo znacznych postępów w zrozumieniu podstawowych loci genetycznych, czynników wyzwalających środowiskowych i czynników ryzyka, nadal brakuje strategii klinicznych mających na celu zmniejszenie ryzyka rozwoju przewlekłej astmy w okresie dojrzewania i dorosłości⁴. Astma przejawia się różnorodnymi fenotypami, prawdopodobnie pod wpływem skomplikowanych interakcji między czynnikami genetycznymi i środowiskowymi⁴.

Niektórzy naukowcy uważają, że to, co nazywamy „astmą”, to w rzeczywistości kilka różnych chorób, wywoływanych na różne sposoby⁵. Fenotypowanie staje się coraz ważniejsze dla klinicystów w określaniu, dlaczego niektóre osoby są predysponowane do rozwoju astmy, a inne nie²⁴. Ponadto uważa się, że fenotyp danej osoby może również przyczyniać się do sposobu, w jaki reaguje ona na leczenie²⁴.

Współczesne badania koncentrują się na lepszym zrozumieniu, jak nasze geny i środowisko, w którym żyjemy, wpływają na nasze ryzyko rozwoju astmy¹⁰. Ponieważ dokładna przyczyna astmy nie jest znana, możliwości zapobiegania astmą u siebie lub swoich dzieci mogą być ograniczone¹⁰. Niemniej jednak, identyfikacja i unikanie znanych czynników ryzyka może pomóc w zmniejszeniu prawdopodobieństwa rozwoju choroby.