Witamina D w badaniu aktywnej gruźlicy (TB).

1.0 Wprowadzenie i tło

Gruźlica pozostaje ogromnym problemem zdrowia publicznego i główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności na całym świecie. WHO szacuje, że w 2005 roku na całym świecie wystąpiło 8,8 miliona nowych przypadków gruźlicy oraz 1,6 miliona zgonów związanych z gruźlicą. Nowe wyzwania w zwalczaniu gruźlicy obejmują epidemię HIV, a także pojawienie się wielolekoopornych (MDR) i skrajnie lekoopornych (XDR) szczepów gruźlicy, które są związane z wysoką chorobowością i śmiertelnością. Podczas gdy odsetek wyleczeń gruźlicy podatnej na leki może sięgać >90%, biorąc pod uwagę odpowiednią infrastrukturę do diagnozowania i leczenia pacjentów, wskaźniki wyleczeń gruźlicy MDR są znacznie niższe iw najlepszym przypadku zbliżają się do 60%, zgodnie z najnowszymi szacunkami WHO. W wielu częściach świata leki drugiego rzutu stosowane w leczeniu MDR-TB nie są dostępne. Nie tylko istnieje pilna potrzeba nowych schematów leczenia gruźlicy, ale należy zbadać dodatkowe metody terapeutyczne w celu maksymalizacji odpowiedzi klinicznej zarówno u pacjentów z chorobą podatną na leki, jak i lekooporną.

Stosowanie witaminy D jako podstawowego lub wspomagającego leczenia gruźlicy ma długą historię. Terapeutyczne dawki doustnej suplementacji witaminy D w leczeniu gruźlicy zostały po raz pierwszy wprowadzone w latach pięćdziesiątych przez Jacquesa Charpy'ego, który odnotował doskonałe wyniki w leczeniu gruźlicy skóry. Następnie witamina D była stosowana zarówno jako terapia podstawowa, jak i wspomagająca w gruźlicy płuc, ale ta praktyka wypadła z łask, gdy skuteczna chemioterapia przeciwprątkowa stała się powszechnie dostępna w drugiej połowie XX wieku.

Ostatnio jednak odrodziło się zainteresowanie witaminą D jako skuteczną terapią wspomagającą w gruźlicy. Ostatnie doniesienia wskazują, że witamina D może odgrywać wyraźną rolę immunomodulującą w patogenezie gruźlicy u gospodarza ludzkiego. Powszechnie wiadomo, że obszary zapalenia ziarniniakowego w gruźlicy są miejscami zwiększonej produkcji witaminy D, pochodzącej z aktywowanych makrofagów i limfocytów Th1 w obrębie ziarniniaka. Stwierdzono, że 25(OH)2D, aktywny metabolit witaminy D, indukuje aktywność przeciwprątkową in vitro zarówno w monocytach, jak i makrofagach.

Jedna z proponowanych ścieżek tego obserwowanego immunomodulującego działania witaminy D w zakażeniu gruźlicą obejmuje szlaki sygnałowe receptora toll-like (TLR) wrodzonego układu odpornościowego. Liu i wsp. wykazali, że makrofagowe TLR wiążące antygen M. tuberculosis zwiększa ekspresję komórkowej 1-hydroksylazy, co skutkuje wyższymi poziomami aktywnego 1,25(OH)2D. Wykazano również, że 1,25(OH)2D z kolei wiąże się z jądrowym receptorem witaminy D (VDR), który aktywuje kaskadę sygnalizacyjną w dół, powodując zwiększenie kilku aspektów wrodzonej odpowiedzi immunologicznej, w tym indukcję nowo opisanego przeciwdrobnoustrojowy peptyd LL-37, katelicydyna. Katelicydyny, oprócz ich szerokiego spektrum działania przeciwbakteryjnego, posiadają również właściwości chemotaktyczne wobec neutrofili, monocytów i limfocytów T, wśród innych funkcji w układzie odpornościowym.

Chociaż ten mechanizm działania witaminy D został wykazany in vitro, wykonano niewiele badań klinicznych w celu potwierdzenia tej wiedzy w praktyce klinicznej i opiece nad pacjentami z gruźlicą. Jako wskaźnik zastępczy dla badań in vivo, kolejne eksperymenty przeprowadzone przez Liu i wsp. oceniały indukcję katelicydyny przez aktywację makrofagów przez TLR w surowicach pochodzących od osobników pochodzenia afroamerykańskiego i kaukaskiego. Eksperymenty te wykazały brak indukcji wykrywalnych poziomów mRNA katelicydyny w próbkach pobranych od pacjentów Afroamerykanów, o których wiadomo, że mają znacznie większy niedobór witaminy D niż osoby rasy kaukaskiej z powodu różnic w produkcji witaminy D w skórze. Różnicę w poziomach mRNA katelicydyny korygowano po uzupełnieniu surowic z niedoborem do terapeutycznych poziomów 25(OH)D3 przed stymulacją TLR.

Biorąc pod uwagę wstępne wyniki tych badań in vitro, proponujemy pilotażowe badanie kliniczne związku między poziomem witaminy D a produkcją katelicydyny u pacjentów z gruźlicą. Powszechnie wiadomo, że większość pacjentów z gruźlicą ma niedobór witaminy D, ale nie wiadomo, czy niedobór ma funkcjonalne konsekwencje dla odpowiedzi na leczenie i częstości nawrotów. Podczas gdy ostatnie dane in vitro sugerują, że suplementacja witaminy D w przypadku niedawnych kontaktów z gruźlicą poprawia ich odpowiedź immunologiczną na Mycobacterium tuberculosis mierzoną w badaniach krwi pełnej, nie przeprowadzono badań klinicznych nad suplementacją witaminy D w utajonej lub czynnej gruźlicy. W ramach przygotowań do większych badań, które byłyby potrzebne do rozwiązania tego problemu klinicznego, proponujemy zbadanie związku klinicznego między fizjologicznymi poziomami suplementacji witaminy D a wpływem na produkcję katelicydyny u gospodarza, biorąc pod uwagę ostatnie sugestie z badań in vitro, że zdolność wytworzenie odpowiednich poziomów katelicydyny może mieć wpływ na jakość i skuteczność obrony immunologicznej gospodarza przed prątkiem gruźlicy.

2.0 Cele

2.1 Cel ogólny

Głównym celem tego badania pilotażowego jest ocena związku poziomów 25-hydroksywitaminy D u pacjentów z aktywną gruźlicą płuc z poziomami LL-37/katelicydyny w plwocinie, ślinie i pełnej krwi.