BMC Pulmonary Medicine, 2005; 5: 5-5 (más artículos en esta revista)

La epidemia de asma y nuestros hábitats artificiales

BioMed Central
Wasim Maziak (maziak@net.sy) [1]
Siria [1] Centro de Estudios del Tabaco, Aleppo, Siria
[2] Instituto de Epidemiología y Medicina Social, Universidad de Muenster, Alemania

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Resumen
Antecedentes

El reciente aumento en el asma infantil ha sido una desconcertante. Los últimos puntos de vista se centran en el papel de la infección en la educación del sistema inmunitario de los niños pequeños. Sin embargo, esta llamada hipótesis de la higiene deja de responder a algunas preguntas importantes sobre las actuales tendencias en el asma o dar cuenta de las influencias del medio ambiente que con poca relación con la infección.

Discusión

El carácter multi-factorial de asma, lo que refleja las distintas formas en que tienden a interactuar con nuestro medio ambiente, los mandatos que nos fijamos en la epidemia de asma desde una perspectiva más amplia. Aparentemente opulento estilo de vida moderno nos están colocando cada vez más en estático, artificial, microambientes muy diferentes de las condiciones que prevalecieron durante la mayor parte de nuestra evolución y nuestra forma de los organismos. Los cambios que se produjeron durante la segunda mitad del siglo 20 en las naciones industrializadas con la difusión de la calefacción central / acondicionado, aislamiento de los edificios, la higiene, TV / PC / juegos, de fabricación de alimentos, en casa de entretenimiento, automóviles, la asistencia médica, y todos los estilos de vida sedentarios parecen Que se priva a nuestros niños de las aportaciones esenciales necesarios para desarrollar la función normal de la vía aérea (resistencia). El asma de acuerdo con este punto de vista es una manifestación de nuestro respiratorias mala adaptación a los modernos estilos de vida, o en otras palabras a nuestros hábitats cada vez más artificiales. La base de la noción de hábitat artificial podría encontrarse en la reducción de la exposición de inmunidad innata a una variedad de estímulos ambientales, infecciosos y no infecciosos, llevando a una reducción de la formulación de reglamentación de células / citoquinas inscrito, así como las vías de reglamentación. Esto podría contribuir a un mecanismo de control defectuoso no funcionales Th2 (y probablemente Th1) respuestas, por lo que en el asma y otros trastornos de inmunodeficiencia disregulación.

Resumen

En esta pieza me discutir el concepto de hábitat artificial, su correspondencia con los datos epidemiológicos de asma y alergia, y ofrecer posibles inmunológicos subyacentes para ella desde una perspectiva evolutiva de la salud y la enfermedad.

Antecedentes

El asma es un importante problema de salud que ha alcanzado proporciones alarmantes en las dos últimas décadas en las sociedades occidentales [1]. ¿Qué hay detrás del reciente incremento de asma en las sociedades opulentas es todavía un área de debate animado, pero su rápida evolución de los modelos y la enorme variación entre las poblaciones favorecen las explicaciones ambientales [1 - 3]. Si bien la evaluación de diferentes exposiciones nuevas y viejas continúa, un paradigma unificador sigue siendo difícil de alcanzar, por lo que como principio rector para la prevención. El aumento simultáneo de todas las formas de enfermedad alérgica por otro lado, aboga por un cambio en la susceptibilidad de acogida / resistencia [4].

La aparente asociación entre asma y estilo de vida occidentales ha dado lugar a numerosos estudios que tratan de vincular novela o el aumento de los riesgos asociados con la occidentalización-modernización, en especial los que ocurren durante la infancia, con el asma. Por ejemplo, la exposición al gas para cocinar, humo de tabaco, ácidos grasos trans, de los animales domésticos, y se encontraron alérgenos de influir en la salud respiratoria, pero no presentó una respuesta concluyente a las tendencias actuales en el asma [5 - 10]. Si bien es temprano para descartar el papel de estos y otros factores, una importante contribución de la investigación del asma durante las últimas dos décadas radica en la elucidación de su heterogéneo y multifactorial, la naturaleza, donde diferentes exposiciones tienen diferentes funciones y pertinencia en función de la meta Población, el escenario y el curso de la enfermedad.

Discusión
1 - La hipótesis de la higiene y el asma

Desde su introducción en la década de los noventa, la hipótesis de la higiene (HH) continúa generando entusiasmo entre los investigadores del asma como el más amplio marco teórico, en la que la relación entre los factores ambientales y la sospecha de alergia pueden ser probados [11 - 13]. Esta hipótesis se originó de la combinación de las observaciones de la alergia-efecto protector de la sibship tamaño / nacimiento-fin con el concepto emergente de células T helper polarización en dos subconjuntos contra-reguladoras; favor de la infección Th1 y Th2 pro-alergia [14, 15]. Respaldado por algunos experimentales y evidencia clínica [16 - 18], la hipótesis de la higiene sugiere que el reciente aumento de las enfermedades alérgicas en los niños en las sociedades opulentas se debe la preferencia de la programación de células T hacia el repertorio pro-alergia respuestas Th2, traído por el descenso En las infecciones (aumento de la higiene, la inmunización, la reducción de sibship tamaño, el uso de antibióticos) [13 - 15]. Con el creciente reconocimiento de la función de las células T reguladoras (Tregs) y citoquinas en la patogénesis de la inflamación alérgica, el paradigma de la higiene se ha extendido recientemente integrando el papel de la infección en la generación de tales células y mediadores [19 - 21].

Asma tendencias sin embargo, no encajan bien con el modelo de la higiene, que no se explican el predominio de asma urbana, el aumento de asma no alérgica, la disparidad entre la atopia y la alergia en algunas poblaciones, y la inducción de asma propiedades de algunas infecciones [ 22 - 27]. En concreto, los estudios relativos a la relación de la infección de asma no ceder un cuadro hasta la fecha [28 - 34], que inducen a David Strachan, el padre de la hipótesis de la higiene, a la conclusión de que "la totalidad de las actuales pruebas de corte transversal y longitudinal Común de los estudios específicos y no específicos de las enfermedades infecciosas en la infancia y la niñez no ofrece apoyo a la hipótesis de la higiene "[11]. Otros estudios incluso duda de los fundamentos de la HH que muestran que el efecto de los hermanos no es universal, o podría haber sido programado en el útero en lugar de ser un marcador de infección de la infancia [35, 36]. Quizás la higiene de los principales defectos del modelo reside en su concentración en un solo aspecto (infección), de los drásticos cambios que se expusieron todos los detalles de la vida en las sociedades occidentales en los últimos decenios. También aprobó enfoque mecánico para el estudio de la respuesta inmune adaptativa y la relación entre la exposición de resultados, en donde una serie de interacciones potenciales se reducen a un solo nivel; Th1-Th2 contra el reglamento, los hermanos de la infección, la asistencia a guardería-infección, Perro propiedad de la endotoxina, la agricultura-endotoxina, etc En resumen, la búsqueda de un santo grial en la epidemia de asma pueden necesitar ser reemplazados por la conceptualización de un concepto más generalizador que permite a la consideración de multitud de factores dentro de un siempre cambiante Medio ambiente.

2 - El asma y nuestros hábitats artificiales

El modelo de higiene en cambio, constaba de una evolución lógica nos alerta a los efectos negativos potenciales de la repentina eliminación de las exposiciones que le han dado forma a través del tiempo nuestros órganos y sistemas [37]. Salud de esa perspectiva no se trata de resumen de evaluación de la relación entre la exposición y los resultados, o la eliminación de la exposición perjudicial, pero sobre todo viendo la dinámica de nuestra interacción con nuestros nuevos hábitats [38]. Debido a la lentitud de los mecanismos de adaptación evolutiva, de interés particular de acuerdo a esta perspectiva, el estilo de vida son factores que, o bien testigos de un cambio rápido en los últimos tiempos o de representar una evidente desviación de las condiciones que prevalecieron durante la mayor parte de nuestra evolución, es decir, factores que para ejemplificar la Discordancia entre nuestras "Edad de Piedra" y genes "Era Espacial" de las condiciones de vida [37, 38].

Tendencias generales de asma demuestran que las poblaciones que conservan elementos de antiguos estilos de vida tienen bajos niveles de asma. El norte-sur, urbano rural, la incidencia de asma en los gradientes han sido ampliamente documentados [24, 37, 39 - 43]. En adición, los estudios muestran que en África algunas poblaciones parecen estar protegidas de asma independientemente de la predisposición atópica o infección parasitaria (ambos están relacionados con Th2) [20, 22, 44 - 46]. Esto indica que algunas influencias medioambientales asociadas a los estilos de vida tradicionales son más que confiere resistencia respiratoria a estímulos que de otro modo podría dar lugar a la inflamación de las vías respiratorias clínicamente relevantes. Dentro de las sociedades occidentales, además, la disminución de los niveles de asma se han encontrado en las familias con estilos de vida tradicionales [47, 48] y mayores niveles de asma se encuentran entre los obesos o menos aptitud física niños y adultos [49 - 51]. Debido a todas estas observaciones, no puede ser explicado por la variabilidad de la infección, o de cualquier otro factor único para el caso, un concepto más amplio parece más plausible.

La vida moderna nos está colocando cada vez más en estático, artificial, micro-nichos optimizado para nuestra conveniencia, pero que tener poca semejanza con la dinámica de los insumos proporcionados por el medio ambiente que nutre nuestra evolución. En otras palabras, estamos cada vez más vivos dentro de una gama de hábitats artificiales diseñados para funcionar muy bien con nosotros, pero puede muy bien no estar equipados para ello. El asma de acuerdo con este punto de vista, se convierte en una manifestación de nuestra mala adaptación respiratoria a los estilos de vida modernos. Los cambios que se produjeron durante la segunda mitad del siglo 20 en los países industrializados con la difusión de la calefacción central / acondicionado, aislamiento de los edificios, la higiene, TV / PC / juegos, de fabricación de alimentos, en casa de entretenimiento, automóviles, la asistencia médica, y todos los estilos de vida sedentarios Parecen ser privar a nuestros niños de los insumos esenciales necesarios para desarrollar la función normal de la vía aérea (resistencia).

3 - Epidemiología del asma desde una nueva perspectiva

La opinión sugiere llamado aquí el hábitat artificial (IA) - puede proporcionar interpretaciones alternativas a los datos existentes a partir del efecto protector de sibship tamaño / nacimiento-orden, que es una de las observaciones hito de la HH, que ha sido atribuida a un aumento de la exposición A la infección [52]. Puede ser postulado que el mecanismo de protección de los hermanos (especialmente varones mayores) está relacionado con su importancia para el niño del nivel de actividad física así como la capacidad de pasar más tiempo al aire libre (es decir, en un entorno más dinámico). Esto es particularmente importante para los niños que viven en barrios peligrosos, como el centro de las ciudades en los EE.UU., donde la propagación del asma representa uno de los principales retos en la higiene paradigma [53]. De hecho, de Andrew Aligne y colegas encontraron que la mayor prevalencia de asma entre los niños negro centro de la ciudad no se debe a la raza o la baja de ingresos per se, sino a su vida en un entorno urbano [54]. Adicional intrigante apoyo a la idea de AH viene de los dos principales estudios relativos a los hermanos el efecto sobre la incidencia de la alergia, según el cual un mayor efecto protector se observó que para los hermanos de las hermanas [55, 56]. Si bien la exposición a la infección no se puede esperar a estar relacionado con el hermano de género, la actividad y el tiempo al aire libre puede estar influenciada por este factor. Por la misma razón, orden de nacimiento puede determinar, entre otras cosas (por ejemplo, el desarrollo social, la disponibilidad de alimentos saludables), el niño del nivel de actividad (la cantidad de juegos que el niño tiene) y la capacidad de pasado un tiempo al aire libre. Como están surgiendo nuevas pruebas en contra de las HH del supuesto de considerar la infección relacionada con el efecto del tamaño sibship / nacimiento-orden, mostrando por ejemplo que la función de orden de nacimiento es independiente del tamaño sibship [57], y que, en la misma población sibship Tamaño puede proteger contra el asma mientras que predisponen a la infección [31, 58], el concepto AH parece ofrecer una alternativa explicación.

Otra importante observación de la higiene de paradigma se refiere a los efectos protectores de la primera guardería de asistencia en el desarrollo posterior de asma, que se atribuye a un aumento de la exposición a la infección [28]. Alternativamente, se puede argumentar que la rutina diaria en una guardería sería diferente en muchos aspectos del hogar, además de la exposición a la infección. La reducción de las diferencias potenciales en la actividad, la exposición, el desarrollo social y de comportamiento, las actitudes entre los padres y los que lo hacen y no asisten a la guardería a la mera infección parece excesivamente simplista. El concepto AH mira a esta observación desde un ángulo más amplio de la participación de una mezcla de estilo de vida y factores de desarrollo. Relacionado a este tema es la ventana de oportunidad sostuvieron en la primera infancia para el efecto protector de la guardería o de asistencia a la infección [59, 60], que está conectada a un período crítico de la educación inmune [13]. Por su propia naturaleza, en cambio, la opinión de AH es coherente con la idea de que las señales del medio ambiente en todo el ciclo de vida puede afectar el riesgo, así como el curso de asma y alergia.

En otro momento de la investigación del asma, una multitud de informes publicados recientemente muestran tasas más bajas de asma y atopia en los niños criados en una granja [61 - 68]. Con gran influencia de la HH, estas observaciones se atribuye en gran medida al aumento de la exposición a componentes bacterianos encontrados en la granja o granjas de leche (endotoxina en particular) [67 - 69], sin que los niños criados en una granja tienen muy diferentes estilos de vida de los niños que crecen en el interior Ciudades en los EE.UU. por ejemplo, donde la infección es también común [70]. Por ejemplo, uno de los estudios de la agricultura han demostrado que los niveles de endotoxina en los niños colchones se asoció inversamente con la aparición de la fiebre del heno y asma atópica [67]. Sin embargo, los glóbulos blancos de los niños expuestos a altos niveles de endotoxina produce menos represión de citocinas Th2 (principalmente interleucina 10), argumentando en contra de la endotoxina-paradigma de la higiene [67, 71, 72]. Desde la perspectiva de AH Sin embargo, una granja es el más cercano que podemos llegar en el día de hoy "las sociedades occidentales a las condiciones prevalecido en la mayoría de parte de nuestra evolución. Dicho entorno puede ofrecer amplias oportunidades de comportamientos y exposiciones distintas de las de la vida urbana moderna.

AH La perspectiva es consistente con la hipótesis de que el tiempo pasado al aire libre y el nivel de actividad física debe ser protector contra el desarrollo de asma. Un estudio reciente realizado por McConnell y colegas sin embargo, ha demostrado lo contrario, en que el riesgo de desarrollar asma se asoció positivamente con el número de deportes que desempeña y el tiempo pasado al aire libre [73] Sin embargo, cuando las comunidades participantes fueron separados de acuerdo a su nivel de ozono atmosférico , Esta asociación sólo se ve en los altos niveles de ozono en las comunidades, mientras que el número de deportes que desempeña y el tiempo pasado al aire libre parecen ser protectora de ozono en la baja comunidades [73]. Por otra parte, cordeles Odense estudio en el que participaron en el ejercicio ha acondicionado una disminución en el riesgo de asma en comparación con los más sedentarios co-gemelos [51]. El fisiológicos subyacentes de los efectos de la actividad sobre el asma puede ser aclarada en parte por el trabajo de Feldberg y Togias y colegas y compañeros de trabajo, que mostraron que los trastornos de la dinámica respiratoria (respiración estática sin respiraciones profundas o suspiros) puede conducir a la hiperreactividad bronquial ( BHR), el sello fisiopatológicos del asma [74, 75]. Por otra parte, evidencias recientes demuestran que la obesidad y el aumento de peso se asocian con un mayor riesgo de BHR [76], proporcionando más información sobre las posibles formas en que la vida sedentaria co-factores que pueden interactuar para predisponer al asma.

Por último, el AH concepto puede ofrecer una explicación de algunas observaciones desconcertante, como el efecto protector de la propiedad de perros en el asma [77, 78]. Si bien el HH proponentes buscó explicación en los niveles de endotoxina asociados a la propiedad de perros, pero con resultados hasta la fecha [79], se puede argumentar que el cambio en el estilo de vida (especialmente de los niños) se asocia con perro de la propiedad puede ser responsable (más de juego, más Tiempo, la interacción emocional, así como la exposición a los mandantes de perro). En general, las familias que optan por tener un perro puede ser diferente de los que no están en el más activo de entrada y salida. El enfoque aquí en la actividad al aire libre y el tiempo se debe a que estos factores están claramente previstos. Otros aspectos de los estilos de vida tradicionales pueden ser igualmente importantes, como el intercambio de aire del hogar (por ejemplo, que afectan a los alergenos, contaminantes, la humedad), los hábitos alimentarios (por ejemplo, en periodo de lactancia), así como adaptaciones de comportamiento.

4 - Una innata de control del asma y alergia

Ahora, ¿cómo puede la vista AH estar relacionado con lo que sabemos sobre la inmunopatología del asma y la alergia? El asma es un desorden inmunológico con una respuesta inflamatoria predominante Th2 en las vías respiratorias. Esta respuesta Th2 se piensa que es un vestigio de nuestra capacidad de expulsar parásitos abundantes en la cuna de la evolución humana, la sabana tropical [80]. De hecho, existen pruebas que demuestran que Th2 pro-inflamatorias alelos genéticos son más frecuentes en poblaciones con un origen tropical que los de templadas uno [81]. Es posible que la necesidad de hacer frente a una amplia variedad de agentes patógenos pueden tener significa que el umbral de activación de la respuesta Th2 que se ha establecido bajo, dando lugar a muchas falsas alarmas a los no patógenos y las partículas que dan lugar a asma. Evolutiva lógica indica no obstante, que un rasgo con un potencial de poner en peligro el paso de aire en nuestros órganos vitales respiratorias no han sido seleccionados, había algunos mecanismos de regulación no están en su lugar. Estudios sobre la fase inicial de la sensibilización alérgica demuestran que un transitorio de bajo nivel de IgE (el anticuerpo atópica) respuesta a la inhalación de antígeno se produce en condiciones normales de los niños, con los que no se desarrollan alergias por lo regular-en los primeros años de vida [82 -- 84]. Asma en este sentido, se convierte en una manifestación de la ruptura de los mecanismos de regulación en las mucosas respiratorias.

Pero echemos un paso atrás para mirar a otro reciente tendencia desconcertante; Th1 el aumento de los trastornos autoinmunes como la diabetes tipo-1 y la esclerosis múltiple en las sociedades occidentales [21]. La evidencia reciente sugiere que que los dos grupos (Th1 y Th2 enfermedades mediadas) puede asociarse en las personas [85 - 88], argumentando en contra de la Th1-Th2 contra-represión de la HH, y favoreciendo un terreno común de las fallas en la reglamentación. Tales acontecimientos fueron recogidos por los proponentes de la HH sugerir que la higiene puede privar de trabajo a través del sistema inmunitario de las señales necesarias para el desarrollo de las vías de regulación / de las células capaces de frenar tanto las respuestas Th1 y Th2 [89, 90]. Si bien esto puede ser cierto, la atención a la infección una vez más es una opinión reduccionista probabilidades de sufrir las mismas deficiencias del original Th1-Th2 contra-regulación de los HH. Al mismo tiempo, los avances logrados en la inmunología fueron descubrir la función central del sistema inmune innato en la orquestación de la respuesta inmune [91]. En particular, células presentadoras de antígeno, como células dentritic (países en desarrollo), pueden participar con sus componentes infecciosas Los receptores tipo Toll (TLRs) (un grupo de antiguas moléculas de reconocimiento inmunológico) que conducen a la activación de la respuesta inmune adaptativa y la inducción de células reguladoras y Mediadores [92, 93]. A su vez, las células T reguladoras (Tregs), que son inducidos por naturaleza o por elementos de la inmunidad innata son capaces de regular todos los tipos de adaptación de la respuesta inmune, así como influir en la activación y regulación países en desarrollo [94, 95]. Curiosamente, parece que ninguno de los Th1, Th2, Treg o inductores de las funciones de países en desarrollo es un atributo intrínseco que no es sensible a las instrucciones del entorno [96, 97]. Sin entrar en los detalles de este fascinante y aún se desarrolla sobre el terreno, el paso de la ver / mecanicista vio contra-regulación de la adaptación Th1-Th2 respuestas a los elementos de la inmunidad innata ofrece un sonido evolutivo y posiblemente robusto mecanismo de comprobación (pausa) en contra de las respuestas inadecuadas (Por ejemplo, las respuestas Th2 a los no elementos patógenos) en nuestra vital vías respiratorias. La capacidad de los países en desarrollo que se activan en respuesta a las señales de peligro inducida por el estrés, el daño o la muerte de las células necróticas [98], y el papel de los países en desarrollo en el tracto gastrointestinal en el desarrollo de la mucosa tolerancia [99], amplía su gama posible de Con la participación de diferentes estímulos del medio ambiente y, por tanto, su contribución a la homeostasis inmune en la superficie respiratoria. Por ejemplo, las proteínas de choque térmico-(hsps, que son altamente conservadas proteínas celulares que pueden ser producidas por estímulos térmicos, de actividad física o de otro tipo), puede activar países en desarrollo, así como contribuir a la regulación de células T de respuestas inflamatorias [100, 101] .

En su conjunto, que puede ser sugerido según el concepto de que la dinámica AH / estilos de vida tradicionales relacionados con la exposición puede garantizar desafío constante de países en desarrollo y otros elementos de la inmunidad innata da lugar a la respuesta inmune, pero al mismo tiempo el mantenimiento de un volumen de negocio adecuado de células reguladoras y Citocinas y vías de reglamentación inscrito. Este proceso de activación de las vías de regulación pueden ayudar a mantener sano el control de la no respuesta Th2 funcional respiratoria en la superficie. El DC-orquestada equilibrio dinámico entre las respuestas Th2 y mecanismos de regulación es probable que influyen en todas las fases (iniciación, efector) de la inflamación en las vías respiratorias, y en todo el ciclo de vida de la persona.

Resumen

A pesar de que no ofrece ninguna explicación específica a diferentes tendencias y variaciones de asma, sugirió la idea de AH proporciona un plan para generalizar el estudio del asma y proporciona nuevas ideas para las observaciones epidemiológicas. De acuerdo con esta perspectiva no hay una sola respuesta a la epidemia de asma, pero diferentes factores tienen diferentes pertinencia en función de la población y el medio ambiente en el enfoque. Además de ser libre de la HH una dimensión enfoque de la relación entre la exposición de resultados, este punto de vista evolutivo es impulsado por el lugar que permite a la epidemia de asma en la perspectiva más amplia de la creciente discordancia entre nosotros y nuestro entorno cambiante dramáticamente. Estilos de vida sedentarios, indoor microambientes estáticos, y la automatización de la cadena alimentaria son aparentemente no sólo nos predisponen a la obesidad anuncio de la enfermedad cardiovascular, sino también privando a nuestro sistema respiratorio de muchos estímulos necesarios para el normal desarrollo de la resistencia de las vías aéreas. Las bases inmunológicas de la noción AH puede radicar en la central de la inmunidad innata y su capacidad de responder a diferentes tipos de estímulos ambientales, asegurando un volumen de negocio adecuado de regulación de las células y mediadores. El principio de evolución "más que cambiar el mundo más que la estancia del mismo" probablemente carece de la precisión. Newer entornos, constantemente nos enfrentamos a nuevos desafíos de adaptación que debe ser considerada, como en el caso del asma, en el contexto evolutivo de la salud y la enfermedad.

Abreviaturas

HH-hipótesis de la higiene

AH-hábitat artificial

Los países en desarrollo de las células dentritic

BHR-hiperreactividad bronquial

IL10-interleuquina 10

Hsps-proteínas de choque térmico

Th1-de células T helper de tipo 1

Th2-células T helper de tipo 2

Tregs-células T reguladoras

IgE-immunoglobuline E

TLRs-Los receptores tipo Toll

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Contribuciones de los autores

Dr Wasim Maziak es el único autor y contribuyente a este manuscrito.

Historia previa a la publicación

La historia previa a la publicación de este documento puede accederse en:

Agradecimientos

Dr Wasim Maziak cuenta con el apoyo de USPHS subvenciones R01 TW05962 y R21 TW006545.