Pokrzywka i obrzęk naczynioruchowy
Patofizjologia i mechanizm
Pokrzywka (urticaria) i obrzęk naczynioruchowy (angioedema) to powszechne zaburzenia skórne, których patogeneza opiera się na rozszerzeniu naczyń i zwiększonej przepuszczalności naczyń, prowadzących do obrzęku tkanek. Kluczową rolę odgrywają komórki tuczne, które po aktywacji, zarówno immunologicznej (np. reakcje nadwrażliwości typu I, II, III), jak i nieimmunologicznej (np. leki opioidy, NLPZ, bodźce fizyczne), uwalniają histaminę oraz inne mediatory naczynioaktywne, takie jak leukotrieny, prostaglandyny, PAF, enzymy (tryptaza, chymaza) i cytokiny. Przewlekła pokrzywka spontaniczna (CSU) dzieli się na dwa endotypy: typ I (autoalergiczny) z obecnością przeciwciał IgE przeciwko autoantygenom (np. TPO, TG, ds-DNA, IL-24) oraz typ IIb (autoimmunologiczny) z autoprzeciwciałami IgG/IgM przeciwko IgE i receptorom FcεRI, charakteryzujący się m.in. obniżonym poziomem całkowitego IgE, podwyższonym CRP, bazopenią i eozynopenią. W patogenezie CSU istotne są także aktywacja układu krzepnięcia i dopełniacza, co potwierdzają podwyższone poziomy D-dimerów i obecność nacieków zapalnych w skórze.
- Patogeneza pokrzywki i obrzęku naczynioruchowego
- Patogeneza przewlekłej pokrzywki spontanicznej
- Patogeneza obrzęku naczynioruchowego
- Obrzęk naczynioruchowy zależny od histaminy
- Obrzęk naczynioruchowy zależny od bradykininy
- Dziedziczny obrzęk naczynioruchowy
- Nabyty obrzęk naczynioruchowy
- Obrzęk naczynioruchowy indukowany przez inhibitory ACE
- Inne mechanizmy patogenetyczne
- Infekcje a pokrzywka i obrzęk naczynioruchowy
- Wpływ hormonów płciowych
- Rola aktywacji układu dopełniacza
- Różnice w patogenezie pokrzywki i obrzęku naczynioruchowego
Patogeneza pokrzywki i obrzęku naczynioruchowego
Pokrzywka (urticaria) i obrzęk naczynioruchowy (angioedema) to częste zaburzenia skórne, które dotykają nawet 20-25% populacji w pewnym momencie życia. Stanowią one wzorce reakcji na szeroki zakres bodźców działających poprzez różne mechanizmy. Wspólną ścieżką końcową jest rozszerzenie naczyń, zwiększona przepuszczalność naczyń i obrzęk tkanek.123
Rola komórek tucznych i mediatorów zapalnych
Komórki tuczne są głównymi komórkami efektorowymi w pokrzywce i w wielu przypadkach obrzęku naczynioruchowego. Komórki te są szeroko rozpowszechnione w skórze, błonach śluzowych i innych obszarach ciała oraz posiadają receptory o wysokim powinowactwie do immunoglobuliny E (IgE). Degranulacja komórek tucznych prowadzi do szybkiego uwolnienia różnych mediatorów zapalnych.1
Histamina jest podstawowym mediatorem pokrzywki uwalnianym z komórek tucznych i bazofili w skórze właściwej. Aktywacja receptorów histaminowych H1 na komórkach śródbłonka i mięśni gładkich prowadzi do zwiększonej przepuszczalności naczyń włosowatych. Aktywacja receptorów histaminowych H2 prowadzi z kolei do rozszerzenia tętniczek i żyłek.23
Oprócz histaminy, podczas degranulacji komórek tucznych uwalniane są również inne mediatory naczynioaktywne, takie jak:
- Leukotrieny (szczególnie leukotriene C4)
- Prostaglandyny (zwłaszcza prostaglandyna D2)
- Czynnik aktywujący płytki (PAF)
- Enzymy (tryptaza, chymaza)
- Cytokiny i chemokiny
Te mediatory odpowiadają za zwiększoną przepuszczalność naczyń, rozszerzenie naczyń i podrażnienie zakończeń nerwowych, co prowadzi do obrzęku i świądu.4
Mechanizmy immunologiczne i nieimmunologiczne
Aktywacja komórek tucznych może odbywać się poprzez różne mechanizmy, zarówno immunologiczne, jak i nieimmunologiczne:12
Mechanizmy immunologiczne obejmują:
- Reakcje nadwrażliwości typu I – mediowane przez IgE, gdzie antygen łączy się z przeciwciałami IgE na powierzchni komórek tucznych i bazofili, powodując degranulację i uwolnienie histaminy
- Reakcje nadwrażliwości typu II – mediowane przez cytotoksyczne limfocyty T, powodujące odkładanie się immunoglobulin, komplementu i fibryny wokół naczyń krwionośnych, co prowadzi do pokrzywki naczyniowej
- Reakcje nadwrażliwości typu III – związane z układowymi chorobami autoimmunologicznymi, takimi jak toczeń rumieniowaty układowy
Mechanizmy nieimmunologiczne obejmują:
- Bezpośrednią aktywację komórek tucznych przez określone leki (opioidy, wekuronium, sukcynylocholina, wankomycyna) oraz środki kontrastowe działające poprzez mechanizm niezależny od IgE
- Inhibicję cyklooksygenazy przez niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ), co aktywuje komórki tuczne poprzez słabo poznane mechanizmy
- Aktywację przez bodźce fizyczne lub emocjonalne, prawdopodobnie związaną z uwalnianiem neuropeptydów oddziałujących z komórkami tucznymi
Patogeneza przewlekłej pokrzywki spontanicznej
Przewlekła pokrzywka spontaniczna (CSU) to złożona choroba, w której patogenezie uczestniczy wiele mechanizmów. Jest to głównie choroba z dominacją odpowiedzi typu T2 o złożonym podłożu genetycznym.1
Mechanizmy autoimmunologiczne
Obecnie wskazuje się na dwa endotypy CSU, które różnią się pod względem patogenezy, markerów choroby, przebiegu klinicznego i wrażliwości na zastosowane leczenie:1
Typ I CSU (autoalergiczny) związany jest z występowaniem przeciwciał IgE przeciwko autoantygenom, takim jak:
- Peroksydaza tarczycowa (TPO)
- Tyreoglobulina (TG)
- Dwuniciowy DNA (ds-DNA)
- Interleukina-24 (IL-24)
W tym typie obserwuje się współwystępowanie chorób alergicznych, a całkowite stężenie IgE jest prawidłowe lub nawet podwyższone.1
Typ IIb CSU (autoimmunologiczny) charakteryzuje się obecnością przeciwciał IgG i IgM przeciwko IgE i receptorom o wysokim powinowactwie do IgE (FcεRI). W przebiegu klinicznym tego endotypu obserwuje się:
- Większe nasilenie objawów i dłuższy czas trwania choroby
- Współistnienie chorób autoimmunologicznych
- Obecność przeciwciał przeciwjądrowych (ANA)
- Podwyższone poziomy białka C-reaktywnego (CRP)
- Bazopenia i eozynopenia we krwi obwodowej
- Obniżony poziom całkowitego IgE
Około 30-40% pacjentów z przewlekłą pokrzywką idiopatyczną (CIU) jest klasyfikowanych jako mających pokrzywkę autoimmunologiczną, podgrupę CSU definiowaną przez obecność autoprzeciwciał uwalniających histaminę. Większość tych autoprzeciwciał jest skierowana przeciwko podjednostce α receptora o wysokim powinowactwie, FcεRI; pozostałe są skierowane przeciwko IgE.1
Wstrzyknięcie autologicznej surowicy, znane również jako test skórny z surowicą autologiczną (ASST), prowadzi do reakcji bąbel-rumień u pacjentów z CIU, co sugeruje, że czynnik przyczynowy znajduje się w surowicy.1
Rola komplementu i układu krzepnięcia
Patogeneza CSU obejmuje kilka powiązanych ze sobą procesów, w których uczestniczą autoprzeciwciała, układ dopełniacza i krzepnięcia.1 Badania wykazały:
- Aktywację szlaku czynnika tkankowego krzepnięcia krwi u pacjentów z przewlekłą pokrzywką
- Podwyższone poziomy D-dimerów w osoczu w ciężkiej przewlekłej pokrzywce
- Związek markerów krzepnięcia/fibrynolizy i zapalenia z aktywnością choroby u pacjentów z przewlekłą pokrzywką
Czynniki krzepnięcia indukują degranulację ludzkich komórek tucznych skóry i bazofili poprzez aktywację dopełniacza C5 i receptora C5a.1 Te odkrycia podkreślają rolę układu krzepnięcia i dopełniacza w aktywacji komórek tucznych w patogenezie przewlekłej pokrzywki spontanicznej.
Rola komórek zapalnych
Badania histologiczne ujawniają wyraźny naciek komórkowy wokół małych żyłek, ze zwiększoną liczbą komórek tucznych. CSU charakteryzuje się nienekrotyzującym okołonaczyniowym naciekiem z komórek jednojądrzastych (limfocytów T CD4+ i monocytów) ze zmienną akumulacją eozynofili, neutrofili i komórek tucznych.1
Biopsje skóry pacjentów z CIU wykazują degranulację komórek tucznych wraz ze zwiększoną zdolnością uwalniania mediatorów przez komórki tuczne, która ulega odwróceniu z remisją choroby. Bazofile, które zwykle nie występują w skórze, są obserwowane zarówno w biopsjach zmienionej, jak i niezmienionej skóry w CIU.1
Oprócz komórek tucznych, w patogenezie pokrzywki i obrzęku naczynioruchowego uczestniczy wiele innych komponentów komórkowych, takich jak makrofagi, komórki dendrytyczne, limfocyty, monocyty, eozynofile i komórki śródbłonka.1
Patogeneza obrzęku naczynioruchowego
Obrzęk naczynioruchowy jest wynikiem szybkiego zwiększenia lokalnej przepuszczalności naczyń w tkance podskórnej lub podśluzówkowej. Histamina i bradykinina są najbardziej rozpoznawalnymi mediatorami naczynioaktywnymi, które odgrywają kluczową rolę w procesie patologicznym obrzęku naczynioruchowego.1
Obrzęk naczynioruchowy zależny od histaminy
Obrzęk naczynioruchowy zależny od histaminy (histaminergiczny) często współistnieje z pokrzywką i jest spowodowany aktywacją komórek tucznych i bazofili w skórze i tkankach podskórnych. Komórki tuczne i bazofile są głównymi źródłami histaminy, a ich aktywacja z następowym uwolnieniem histaminy może być zarówno zależna, jak i niezależna od immunoglobuliny E (IgE).1
Ostre postacie obrzęku naczynioruchowego są w 90% przypadków mediowane przez komórki tuczne.1 Reakcje te mogą być:
- Alergiczne (mediowane przez IgE)
- Pseudoalergiczne
- Idiopatyczne
Obrzęk naczynioruchowy związany z pokrzywką może stanowić nadwrażliwość na czynnik wywołujący. Histamina jest uwalniana do krwiobiegu, powodując zwiększoną przepuszczalność komórek śródbłonka.1
Obrzęk naczynioruchowy zależny od bradykininy
W przypadku obrzęku naczynioruchowego bez dowodów na udział histaminy, bradykinina jest prawdopodobnie najważniejszym mediatorem.1 Bradykinina jest silnym peptydem rozszerzającym naczynia, który odgrywa kluczową rolę we wszystkich formach dziedzicznego obrzęku naczynioruchowego (HAE).1
Bradykinina powoduje obrzęk naczynioruchowy poprzez stymulowanie elementów kurczliwych w komórkach śródbłonka, tworząc przestrzenie (pory) między komórkami, przez które może przechodzić płyn.1
Obrzęk naczynioruchowy zależny od bradykininy może być dziedziczny, nabyty lub indukowany przez leki, takie jak inhibitory enzymu konwertującego angiotensynę (ACE). W skórze właściwej obrzęk naczynioruchowy zależny od bradykininy zazwyczaj nie występuje, więc pokrzywka i świąd są nieobecne.1
Dziedziczny obrzęk naczynioruchowy
Dziedziczny obrzęk naczynioruchowy (HAE) jest związany z niedoborem inhibitora C1 esterazy, białka surowiczego, które nie tylko hamuje aktywowany pierwszy składnik dopełniacza, ale także blokuje enzym fibrynolityczny plazminę, aktywowany czynnik Hagemana i kalikreinę.1
Patogeneza HAE obejmuje albo niedobór (typ I), albo dysfunkcję (typ II) inhibitora C1 esterazy (C1-INH), który jest kluczowym enzymem w trzech różnych szlakach:
- Szlak krzepnięcia/fibrynolizy, w którym hamuje czynnik XII, czynnik XI i plazminę
- Klasyczny układ dopełniacza, w którym hamuje działanie C1s i C1r, zapobiegając nadmiernej aktywacji kaskady dopełniacza
- Układ kontaktowy, w którym hamuje enzym kalikreinę, która tworzy bradykininę z kininogenu o wysokiej masie cząsteczkowej
Niedobór C1-INH prowadzi do ciągłej aktywacji układu dopełniacza, co prowadzi do zużycia C2 i C4 oraz odpowiednio niskich poziomów tych białek w osoczu. Powoduje to również nadmierne tworzenie enzymu kalikreiny, co prowadzi do zwiększonej transformacji kininogenu do kinin, w tym wysoce naczynioaktywnego nonapeptydu – bradykininy.1
Patogeneza dziedzicznego obrzęku naczynioruchowego jest podejrzewana o związek z niezrównoważoną aktywacją szlaku kontaktowego przez początkowe generowanie kalikreiny i/lub czynnika krzepnięcia XII przez uszkodzone komórki śródbłonka. Końcowym produktem tej kaskady jest bradykinina, która jest wytwarzana w dużych ilościach i jest uważana za dominujący mediator prowadzący do zwiększonej przepuszczalności naczyń i rozszerzenia naczyń, które wywołują typowe „ataki” obrzęku naczynioruchowego.1
Niewielki uraz, który może aktywować czynnik Hagemana, często wywołuje ataki. Aktywacja czynnika Hagemana może być wydarzeniem inicjującym, prowadzącym do generowania substancji naczynioaktywnych z złożonej interakcji układów krzepnięcia, fibrynolitycznego, kininowego i dopełniacza.1
Nabyty obrzęk naczynioruchowy
Nabyty obrzęk naczynioruchowy (AAE) również wynika z niedoboru C1-INH. Istnieją 2 typy nabytego obrzęku naczynioruchowego i oba mają mechanizmy autoimmunologiczne w swojej patologii.1
Zaburzenie to jest spowodowane przeciwciałami IgG przeciwko C1-INH (obecnymi u prawie 90% pacjentów), więc jest to zaburzenie autoimmunologiczne. Poziom C4 jest niski, podobnie jak w HAE z niedoborem C1-INH, a ilościowe oznaczenie C1-INH przez białko lub funkcję jest znacznie zmniejszone.1
Obrzęk naczynioruchowy indukowany przez inhibitory ACE
Inhibitory enzymu konwertującego angiotensynę (ACE) powodują około 30% przypadków ostrego obrzęku naczynioruchowego obserwowanych na oddziałach ratunkowych. Inhibitory ACE mogą bezpośrednio zwiększać poziomy bradykininy.1
Patofizjologia obrzęku naczynioruchowego wywołanego przez inhibitory ACE pozostaje kontrowersyjna. Większość teorii koncentruje się na zmniejszonej degradacji bradykininy, potężnego środka rozszerzającego naczynia, który zwiększa przepuszczalność naczyń.1
Prawdopodobne jest, że inne czynniki humoralne, takie jak tlenek azotu, interleukina-1 i czynnik martwicy nowotworów, są zaangażowane. Proponowane są również defekty w C1-INH, karboxyalkyldipeptydzie N i kalikreinie moczowej jako mechanizmy obrzęku naczynioruchowego wywołanego przez inhibitory ACE.1
ACE jest dominującym inaktywatorem bradykininy i znajduje się wzdłuż komórek śródbłonka naczyń płucnych. Przy zahamowaniu ACE, bradykinina gromadzi się i oddziałuje z naczyniowymi receptorami B-2, powodując rozszerzenie naczyń i zwiększając przepuszczalność naczyń, z jednoczesnym wzrostem cyklicznego guanozynomonofosforanu i uwalnianiem tlenku azotu.1
Inne mechanizmy patogenetyczne
Infekcje a pokrzywka i obrzęk naczynioruchowy
Pokrzywka i obrzęk naczynioruchowy mogą wystąpić po infekcjach. Pokrzywka była również związana z wirusem opryszczki, wirusem cytomegalii, wirusem Epsteina-Barr i przewlekłymi infekcjami wirusowego zapalenia wątroby, a także z infekcjami bakteryjnymi, grzybiczymi i pasożytniczymi.1
Przewlekła spontaniczna pokrzywka z obrzękiem naczynioruchowym może być związana z reaktywacją utajonego ludzkiego wirusa herpes (HHV) lub innych wirusów. Można postawić hipotezę, że podstawowa długotrwała odpowiedź immunologiczna na infekcję, a nie sama infekcja, jest czynnikiem przyczynowym utrzymywania się pokrzywki, obok czynników autoimmunologicznych.1
Wpływ hormonów płciowych
Pokrzywka przewlekła i niektóre stany dziedzicznego obrzęku naczynioruchowego są częstsze u kobiet i wykazują wahania w cyklu hormonalnym.1
Estrogen wpływa na układ kontaktowy i krzepnięcia, zwiększając poziomy i funkcję czynnika XII, prekalikreiny, kalikreiny i kininogenu o wysokiej masie cząsteczkowej, które są zaangażowane w proces tworzenia bradykininy. Estrogeny zwiększają również ekspresję i potencjalizują aktywność receptora bradykininy B2.1
Wpływ progesteronu na przebieg HAE jest niejednoznaczny. Wiadomo, że podnosi poziomy kalikreiny, zwiększając tym samym tworzenie bradykininy.1
Częstość ataków może się zwiększyć, zmniejszyć lub pozostać taka sama podczas ciąży. Estrogeny zmniejszają również poziomy inhibitora ACE, kluczowego enzymu w degradacji bradykininy.1
Poziomy estrogenów i progesteronu, które drastycznie wzrastają w ciąży, prawdopodobnie odgrywają rolę w przynajmniej niektórych wysypkach pokrzywkowych i stanach obrzęku naczynioruchowego. Wpływ estrogenów na obrzęk naczynioruchowy typu bradykininergicznego HAE typu I/II jest najbardziej znaczący i mogą one zaostrzać chorobę, zwłaszcza w pierwszym i ostatnim trymestrze ciąży.1
Rola aktywacji układu dopełniacza
Aktywacja dopełniacza prowadząca do uwolnienia C3a, C4a i C5a może stymulować komórki tuczne.1 Tego rodzaju pokrzywka z aktywacją dopełniacza występuje poprzez bezpośrednią aktywację komórek tucznych przez białka dopełniacza, zwłaszcza anafilatoksyny C3a, C4a i C5a.1
Przeciwciało i antygen tworzą kompleks immunologiczny, który może wyzwalać szlak dopełniacza. Może to prowadzić do wzrostu C5a (anafilatoksyny), która powoduje degranulację komórek tucznych.1
Różnice w patogenezie pokrzywki i obrzęku naczynioruchowego
Pod względem patofizjologii, obrzęk naczynioruchowy bez pokrzywki może znacznie różnić się od obrzęku naczynioruchowego z pokrzywką. W wielu przypadkach histamina nie jest zaangażowana lub jest zaangażowana tylko minimalnie. Bradykinina jest znana jako główny mediator HAE, nabytego obrzęku naczynioruchowego (AAE), obrzęku naczynioruchowego wywołanego przez inhibitory ACE i niektórych idiopatycznych obrzęków naczynioruchowych.1
Obrzęk naczynioruchowy i pokrzywkę można podzielić na dwie główne kategorie w zależności od mechanizmu patogenetycznego:12
- Mediowane przez komórki tuczne (histaminergiczne) – często występują razem i są wrażliwe na leki przeciwhistaminowe
- Mediowane przez bradykininę (niehistaminergiczne) – typowo obrzęk naczynioruchowy bez pokrzywki, niewrażliwy na leki przeciwhistaminowe
Gdy pokrzywka i obrzęk naczynioruchowy występują jednocześnie, przyczynę można uznać za wynik degranulacji skórnych komórek tucznych z uwolnieniem histaminy, leukotrienów, cytokin i chemokin. Chociaż pokrzywka towarzyszy obrzękowi naczynioruchowemu w większości przypadków, obrzęk naczynioruchowy może występować bez pokrzywki, jednak przyczyna i mechanizm patogenetyczny są takie same.1
Obrzęk charakterystyczny dla inhibicji C1 jest spowodowany nadprodukcją bradykininy. C1-INH hamuje dwa enzymy osoczowe niezbędne do tworzenia bradykininy: aktywowany czynnik XII i kalikreinę osoczową.1
Ważne jest, aby zauważyć, że histamina i inne mediatory komórek tucznych, które są typowe dla pokrzywki i związanego z nią obrzęku naczynioruchowego, nie są bezpośrednio zaangażowane w HAE i AAE, co wyjaśnia brak odpowiedzi pacjentów na leki przeciwhistaminowe i kortykosteroidy oraz odróżnia te formy izolowanego obrzęku naczynioruchowego od tych związanych z pokrzywką.1
W przypadku HAE, AAE lub obrzęku naczynioruchowego wywołanego przez inhibitory ACE, peptyd rozszerzający naczynia, bradykinina, odgrywa kluczową rolę w aktywacji komórek śródbłonka, z wynikającym obrzękiem tkanek. Bradykinina jest uwalniana z wielu typów komórek, a mechanizmy, które zakłócają jej produkcję lub, jak w przypadku inhibitorów ACE, jej degradację, powodują obrzęk naczynioruchowy.1
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.