Η αύξηση του μεγέθους του λεμφαδενικού ιστού του φάρυγγα σε παιδιά με αποφρακτική άπνοια στον ύπνο είναι αποτέλεσμα αυξημένης δραστηριότητας των κυστεϊνυλικών λευκοτριενίων

Abstract

Introduction: The most severe form of sleep-disordered breathing (SDB) during childhood is obstructive sleep apnea syndrome (OSAS). Although adenotonsillar hypertrophy leading to restriction of the pharyngeal airway is the main cause of SDB, our understanding of pathophysiology of adenotonsillar tissue enlargement is still incomplete. The aim of the current thesis was to assess whether SDB, age or obesity were related to tonsillar size, emphasizing the concept that cysteinyl leukotriene receptors (CysLT) are involved in the pathogenesis of pharyngeal lymphoid tissue hyperplasia.Aims: In the first part of this thesis, the size of tonsils was evaluated in a sample of lean and obese children with a wide age range and with or without snoring. In the second part, we quantified the expression of type-1 and type-2 CysLT (CysLT1 and CysLT2, respectively) in subpopulations of tonsillar lymphocytes, which are the prevalent cells in the pharyngeal lymphoid tissue and we compared CysLT1 and CysLT2 expression in subpopulations of tonsillar lymphocytes between children with OSA and subjects with recurrent tonsillitis acting as controls.Participants: This thesis was performed in the Emergency Department and the Pediatric Pulmonology Clinic of a major pediatric medical center, the “Aghia Sophia Children’s Hospital” in Athens (Greece). In the first part of the thesis, 362 children participated, while in the second part 10 children who underwent adenotonsillectomy for OSAS were recruited as cases and 10 children without symptoms of OSAS who had tonsillectomy for recurrent tonsillitis were included as control group. Methods: All subjects underwent physical examination, the size of tonsils was expressed numerically (grade 1-4) and information was collected on symptoms of SDB. In the first part of the thesis, SDB was defined as frequency of snoring ≥1 night/week and participants with BMI z-score (≥1.645) were defined as obese. Age was analyzed as (i) equal to or younger than 7 years and (ii) older than 7 years. In the second part of the study, tonsillar tissue from children with OSAS or recurrent tonsillitis was used in quantitative real time polymerase chain reaction (RT-qPCR), flow cytometry and immunofluorescence in order to assess the expression of CysLT1 and CysLT2.Results: Young children with SDB did not differ from older children with SDB regarding the size of tonsils which suggests that tonsillar enlargement occurs in early childhood and persists in later life. On the contrary, older children without SDB had significantly smaller tonsils than younger children without SDB. SDB- but not age and obesity- had significant interaction with tonsillar size (P=0.001). There was not enough evidence to support interactions between SDB and age or obesity regarding tonsillar size (P=0.157 and P=0.978, respectively). Young children without SDB had significantly larger tonsils than older children without SDB (P=0.017), while age did not seem to interact significantly with tonsillar size in children with SDB (P=0.78).In patients with OSAS, similar proportions of small-size CD19+ and CD3+ cells from tonsillar tissue were CysLT1+ or CysLT2+ (p>0.05) and a significantly higher fraction of small-size CD19+ cells expressed CysLT1 or CysLT2 relative to medium/large- size CD19+ cells (p<0.01). Immunoreactivity for CysLT1 and CysLT2 in tonsillar tissue was identified by immunofluorescence. It was demonstrated that in patients with OSAS, CysLT1 and CysLT2 were expressed by CD3+ T-lymphocytes located in the extrafollicular areas and CD19+ B-lymphocytes in the mantle zones. The OSAS group had significantly higher expression of CysLT1 and CysLT2 in small-size CD19+ B-lymphocytes relative to the RT group (RT-qPCR and flow cytometry) (p<0.005).Conclusions: The increased expression of cysteinyl leukotriene receptors in children with OSAS, compared to controls along with the occurrence of tonsillar hypertrophy in early childhood in children with snoring suggests that cysteinyl leukotriene receptors are involved in the pathogenesis of pharyngeal lymphoid tissue hyperplasia and they consist a potential therapeutic target for pediatric sleep apnea.

Εισαγωγή: Η σοβαρότερη μορφή αποφρακτικής διαταραχής της αναπνοής στον ύπνο κατά την παιδική ηλικία είναι το σύνδρομο Αποφρακτικής Άπνοιας στον Ύπνο (ΣΑΑΥ). Κύρια αιτία του ΣΑΑΥ στα παιδιά είναι η υπερτροφία των παρίσθμιων αμυγδαλών και οι αδενοειδείς εκβλαστήσεις, με τον υποκείμενο παθογενετικό μηχανισμό να μην έχει διαλευκανθεί μέχρι σήμερα. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση των μεταβολών του μεγέθους των αμυγδαλών με την ηλικία, με έμφαση στη διερεύνηση του ρόλου των κυστεϊνυλικών λευκοτριενίων στην υπερτροφία του αμυγδαλικού ιστού. Σκοποί: Στο πρώτο μέρος της διατριβής αξιολογήθηκε το μέγεθος των αμυγδαλών σε παιδιά, μικρής και μεγαλύτερης ηλικίας, φυσιολογικού βάρους και παχύσαρκα, με και χωρίς ροχαλητό. Στο δεύτερο μέρος, προσδιορίσθηκε η έκφραση των υποδοχέων κυστεϊνυλικών λευκοτριενίων (CysLT1, CysLT2) σε λεμφοκυτταρικούς υποπληθυσμούς παιδιών με ΣΑΑΥ και έγινε σύγκριση με αντίστοιχους υποπληθυσμούς παιδιών με υποτροπιάζουσες αμυγδαλίτιδες (ΥΑ). Ασθενείς: Στις δυο επιμέρους εργασίες που απαρτίζουν τη διατριβή αυτή, συμπεριελήφθησαν παιδιά που προσήλθαν στα εξωτερικά ιατρεία και στο παιδοπνευμονολογικό ιατρείο του Νοσοκομείου Παίδων «Η Αγία Σοφία». Στην πρώτη μελέτη έλαβαν μέρος 362 παιδιά, και στην δεύτερη 10 παιδιά που είχαν διαγνωσθεί με ΣΑΑΥ και 10 υγιείς μάρτυρες. Μέθοδοι: Όλοι οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε κλινική εξέταση, καθορίστηκε το μέγεθος των παρίσθμιων αμυγδαλών, και συλλέχθηκαν πληροφορίες σχετικές με τα συμπτώματα των αποφρακτικών διαταραχών της αναπνοής κατά τον ύπνο. Στο πρώτο μέρος της διατριβής η διάγνωση της ΑΔΑΥ έγινε με βάση την παρουσία ροχαλητού ≥1 νύχτα/εβδομάδα και η παχυσαρκία καθορίστηκε βάσει του ΔΜΣ z-score (≥ 1,645). Η ηλικία αναλύθηκε ως ποιοτική μεταβλητή (≤ 7 ετών έναντι > 7 ετών). Στο δεύτερο μέρος μελετήθηκε αμυγδαλικός ιστός παιδιών με ΣΑΑΥ ή ΥΑ με RT-PCR, κυτταρομετρία ροής (ΚΡ) και ανοσοφθορισμό, προκειμένου να προσδιοριστεί η έκφραση των CysLT1 και CysLT2. Αποτελέσματα: Τα μικρότερης και μεγαλύτερης ηλικίας παιδιά που έπασχαν από ΑΔΑΥ είχαν παρόμοιο μέγεθος αμυγδαλών. Αντιθέτως, τα παιδιά μεγαλύτερης ηλικίας χωρίς ροχαλητό φάνηκε να έχουν μικρότερες αμυγδαλές συγκριτικά με τα μικρότερης ηλικίας παιδιά χωρίς ροχαλητό, ένδειξη ότι η διόγκωση των αμυγδαλών στα παιδιά με ροχαλητό ξεκινά στα πρώιμα στάδια της παιδικής ηλικίας. Η ΑΔΑΥ-όχι όμως η ηλικία ή η παχυσαρκία-βρέθηκε να σχετίζεται σημαντικά με το μέγεθος των αμυγδαλών (P=0,001). Δεν διαπιστώθηκαν αλληλεπιδράσεις μεταξύ της ΑΔΑΥ και της ηλικίας ή της παχυσαρκίας αναφορικά με το μέγεθος των αμυγδαλών (P=0,157 και P=0,978, αντίστοιχα). Νεαρά άτομα χωρίς ΑΔΑΥ είχαν μεγαλύτερες αμυγδαλές συγκριτικά με τα μεγαλύτερης ηλικίας άτομα χωρίς ΑΔΑΥ (P=0,017), ενώ η ηλικία δε φάνηκε να επηρεάζει το μέγεθος των αμυγδαλών στα παιδιά με ΑΔΑΥ (P=0,78). Στους συμμετέχοντες με ΣΑΑΥ, η αναλογία CysLT1 των μικρού μεγέθους CD19+ B-λεμφοκυττάρων ήταν παρόμοια με την αναλογία των CysLT1 CD3+ T-λεμφοκυττάρων (κυτταρομετρία ροής: 36,5 [16,5-55,4] έναντι 14 [2,8-22,1]) (p>0,05) και σημαντικά μεγαλύτερη από την αναλογία των CysLT1 μεσαίου/μεγάλου μεγέθους CD19+ B-λεμφοκυττάρων (6,6 [1,5-14,4]) (p<0,01). Παρόμοια ήταν και τα αποτελέσματα και για τα CysLT2. Ανοσοδραστικότητα για τα CysLT1 και CysLT2 ανιχνεύθηκε μέσω ανοσοφθορισμού, στις ζώνες του μανδύα της αμυγδαλής (μικρά B-λεμφοκύτταρα) και στις εξωλεμφοζιδιακές περιοχές (T-λεμφοκύτταρα). Συγκρινόμενα με τα παιδιά με ΥΑ, τα παιδιά με ΣΑΑΥ παρουσίασαν σημαντικά υψηλότερη έκφραση των CysLT1 στα μικρού μεγέθους CD19+ B-λεμφοκύτταρα (ΚΡ) και στα CD3+ T-λεμφοκύτταρα (RT-PCR και ΚΡ) (p<0,05). Συμπέρασμα: Η αυξημένη έκφραση των υποδοχέων των κυστεϊνυλικών λευκοτριενίων η οποία διαπιστώθηκε σε παιδιά με ΣΑΑΥ, συγκριτικά με τους υγιείς μάρτυρες καθώς και η ανίχνευση της πρώιμης υπερτροφίας των αμυγδαλών στα παιδιά με ροχαλητό, οδηγεί στη διαπίστωση ότι οι ανταγωνιστές των κυστεϊνυλικών λευκοτριενίων μπορούν να συμβάλλουν στη θεραπευτική αντιμετώπιση των συμπτωμάτων των αποφρακτικών διαταραχών της αναπνοής κατά την πρώιμη παιδική ηλικία.