Het werkingsmechanisme van allergie en astma

Naar schatting heeft ruim een half miljoen Nederlanders astma. Astma is een allergische reactie van de luchtwegen. Hieronder een beschrijving van de pathofysiologie van een allergische reactie en astma in het bijzonder.
Wat gebeurt er bij een allergische reactie, m.n. bij astma? Om een allergische reactie op gang te brengen, moet er bij het eerste contact met het antigen IgE aangemaakt worden. Hierdoor wordt een persoon ‘gevoelig’ voor het antigen.

Snelle allergische reactie

In de mucosa en epitheel zitten veel mestcellen, waaraan het aangemaakte IgE wordt gebonden. Op één mestcel kunnen meerdere IgE’s zitten, in tegenstelling tot T- en B-lymfocyten, die maar op één specifiek antigen kunnen reageren. Zo kunnen mestcellen op meerdere antigenen reageren. Ditzelfde principe gebeurt ook met basofielen en eosinofielen.

Als het antigen vervolgens een mestcel met ‘passend’ IgE tegenkomt, wordt het antigen gebonden aan het IgE. Door deze binding wordt de mestcel geactiveerd en laat het zijn ‘inflammatory mediators’ (m.n. histamine, heparine en de cytokine TNFα) los. Daarnaast laten ze nog andere cytokines los. Deze cytokines rekruteren neutrofielen, eosinofielen en T-cellen naar de plaats van infectie.

Histamine zorgt voor contractie van gladde spiercellen en verhoogt de permeabiliteit van bloedvaatjes (→ontsteking). Door de contractie van gladde spiercellen vernauwen o.a. de bronchiën. Daarnaast stimuleert histamine de epitheelcellen tot het aanmaken van mucosa.

Symptomen bij astma: vernauwing bronchiën, verhoogde secretie mucosa en ontstekingsreactie.

Langzame allergische reactie

De mediatoren die de mestcellen hebben losgelaten trekken circulerende leukocyten (neutrofielen, eosinofielen, basofielen, en TH2 lymfocyten) aan. Eosinofielen maken eerst ‘inflammatory mediators’ aan, later gaan ze o.a. prostaglandines en cytokines maken. Dit zorgt voor een (trage) ontstekingsreactie. Basofielen maken soortgelijke ‘inflammatory mediators’ aan als de mestcellen. Basofielen kunnen als één van de weinige cellen IL-4 en IL-13 maken. Dit zijn de cytokines die TH2-lymfocyten activeren. Zo spelen basofielen een sleutelrol bij het in gang zetten van de TH2-reactie in het begin van de immuunrespons. Door de activatie van basofielen wordt de TH-reactie dus in de richting van TH2 geduwd. Als deze gerekruteerde TH2-cellen in aanraking komen met het antigen, worden ze gestimuleerd tot de productie van IgE, dat weer bindt aan mestcellen. Zo ontstaat een vicieuze cirkel.

Snelle versus trage reactie

Snelle reactie bij allergie
Direct gevolg van degranulatie van mestcellen (na zo’n 30 minuten).

Late reactie
Grote zwelling door leukotrienes, chemokines en cytokines, gemaakt door de mestcellen na de activatie door IgE. Bij astma is de late reactie het schadelijkst. Als dit lang aanhoudt, kan de late reactie overgaan in een chronische ontstekingsreactie, met als gevolg chronische astma.

Atopie

Mensen die van zichzelf al een hoog IgE-gehalte en een naar de TH2 kant uitgeslagen disbalans tussen TH1 en TH2-cellen hebben, hebben meer kans op allergie. Deze predispositie wordt atopie genoemd. Atopie is multifactorieel, maar je ziet vaak een duidelijk familiair patroon. Atopie gaat gepaard met een verhoogd risico op allerlei allergieën. De bekende ‘atopie-trias’ is: astma, eczeem en hooikoorts.

Immunologische behandeling

Voor de immunologische behandeling van atopie zijn twee gangbare methoden beschikbaar:

Desensitisatie
Patienten krijgen een serie van allergeen injecties waarvan de dosis met de tijd wordt opgebouwd. Dit wordt op zo’n manier gedaan dat de specifieke immuunreactie, die verantwoordelijk is voor de allergieen, vooral IgG-afhankelijk wordt en er minder IgE wordt aangemaakt. Men doet dit, omdat IgG4 monovalent is en complexen vormt met antigenen die de effector cellen niet activeren. De IgG4 isotype is net als IgE een product van de Th2 response.

Vaccinatie met peptiden van allergenen
Het doel hiervan is om het aantal CD3:T-cel receptorcomplexen op het celmembraan van allergeenspecifieke Th2-cellen te verminderen. Zo wordt de allergische reactie, minder ernstig omdat de betreffende T-cellen minder goed gestimuleerd kunnen worden door allergenen. Deze methode is moderner en heeft minder bijwerkingen dan de voorgaande.