Vitamin D ve studii aktivní tuberkulózy (TB).

1.0 Úvod a pozadí

Tuberkulóza zůstává obrovským problémem veřejného zdraví a hlavní příčinou nemocnosti a úmrtnosti na celém světě. WHO odhaduje, že v roce 2005 se celosvětově vyskytlo 8,8 milionu nových případů tuberkulózy spolu s 1,6 milionu úmrtí souvisejících s TBC. Mezi nové výzvy v boji proti TBC patří epidemie HIV a také vznik multirezistentních (MDR) a extrémně rezistentních kmenů tuberkulózy (XDR), které jsou spojeny s vysokou nemocností a mortalitou. Zatímco míra vyléčení TBC citlivé na léky může dosáhnout rozsahu > 90 % za předpokladu vhodné infrastruktury pro diagnostiku a léčbu pacientů, míra vyléčení u MDR-TB je mnohem nižší a v nejlepším případě se blíží 60 % podle nejnovějších odhadů WHO. V mnoha částech světa nejsou léky druhé linie k léčbě MDR-TB dostupné. Nejen, že existuje naléhavá potřeba nových léčebných režimů TBC, ale je třeba prozkoumat doplňkové terapeutické modality s cílem maximalizovat klinickou odpověď jak u pacientů s onemocněním citlivým na léky, tak s onemocněním rezistentním na léky.

Užívání vitaminu D jako primární nebo doplňková léčba TBC má dlouhou historii. Terapeutické dávky perorálního doplňku vitaminu D pro léčbu TBC byly poprvé zavedeny v 50. letech 20. století Jacquesem Charpym, který zaznamenal vynikající výsledky u kožních onemocnění TBC. Následně byl vitamin D používán jako primární i doplňková terapie u plicní tuberkulózy, ale tato praxe upadla v oblibu, protože účinná antimykobakteriální chemoterapie se stala široce dostupnou ve druhé polovině dvacátého století.

V poslední době však došlo k oživení zájmu o vitamin D jako účinnou doplňkovou terapii tuberkulózy. Nedávné zprávy naznačují, že vitamin D může mít výraznou imunomodulační roli v patogenezi tuberkulózy u lidského hostitele. Je dobře známo, že oblasti granulomatózního zánětu u TBC jsou místa zvýšené produkce vitaminu D pocházející z aktivovaných makrofágů a Th1 lymfocytů v granulomu Nedávno byla prokázána imunomodulační funkce zvýšených hladin vitaminu D v místech postižení TBC, a to tím, že 1 Bylo zjištěno, že ,25(OH)2D, aktivní metabolitová forma vitaminu D, indukuje antimykobakteriální aktivitu in vitro v monocytech i makrofázích.

Jedna navrhovaná cesta pro tento pozorovaný imunomodulační účinek vitaminu D u infekce TBC zahrnuje signální dráhy receptoru podobného toll (TLR) vrozeného imunitního systému. Liu et al prokázali, že makrofágová TLR vazba antigenu M. tuberculosis upreguluje expresi buněčné 1 hydroxylázy, což vede k vyšším hladinám aktivní 1,25(OH)2D. Bylo také prokázáno, že 1,25(OH)2D se zase váže na nukleární receptor vitamínu D (VDR), který aktivuje downstream signální kaskádu vedoucí k upregulaci několika aspektů vrozené imunitní odpovědi, včetně indukce nově popsané antimikrobiální peptid LL-37, katelicidin. Kathelicidiny, kromě jejich širokého spektra antimikrobiální aktivity, mají také chemotaktické vlastnosti pro neutrofily, monocyty a T buňky, mezi jinými funkcemi v imunitním systému.

Zatímco tento mechanismus účinku vitaminu D byl demonstrován in vitro, bylo vykonáno jen málo klinické práce na ověření tohoto poznatku v klinické praxi a v péči o pacienty s TBC. Následující experimenty Liu et al hodnotily jako náhradu za studie in vivo indukci katelicidinu pomocí TLR aktivace makrofágů v séru od afroamerických a kavkazských subjektů. Tyto experimenty prokázaly selhání při indukci detekovatelných hladin katelicidinové mRNA ve vzorcích od afroamerických pacientů, o kterých je známo, že mají významně větší nedostatek vitaminu D než bělochy kvůli rozdílům v produkci vitaminu D v kůži. Rozdíl v hladinách mRNA katelicidinu byl korigován po doplnění deficitního séra na terapeutické hladiny 25(OH)D3 před stimulací TLR.

Vzhledem k předběžným výsledkům těchto studií in vitro navrhujeme klinický pilotní výzkum vztahu mezi hladinami vitaminu D a produkcí katelicidinu u pacientů s TBC. Je dobře známo, že většina pacientů s TBC má nedostatek vitaminu D, ale není známo, zda má nedostatek funkční důsledky pro odpověď na léčbu a míru relapsů. Zatímco nedávná data in vitro naznačují, že suplementace vitaminem D u nedávných kontaktů s TBC zlepšuje jejich imunitní odpověď na Mycobacterium tuberculosis, jak bylo měřeno v testech plné krve, klinické studie suplementace vitaminem D u latentní nebo aktivní TBC nebyly provedeny. V rámci přípravy na větší studie, které by byly potřebné k vyřešení této klinické otázky, navrhujeme, že je třeba studovat klinický vztah mezi fyziologickými hladinami suplementace vitaminu D a účinkem na produkci katelicidinu v hostiteli, vzhledem k nedávným návrhům ze studií in vitro, že schopnost vytvoření adekvátních hladin katelicidinu může mít dopad na kvalitu a účinnost imunitní obrany hostitele proti M. tuberculosis.

2.0 Cíle

2.1 Celkový cíl

Primárním cílem této pilotní studie je posoudit vztah hladin 25-hydroxy vitaminu D u pacientů s aktivní plicní tuberkulózou k hladinám LL-37/katelicidinu ve sputu, slinách a plné krvi.