Az elhúzódó köhögés patológiája

A nyák alkotóelemei közül a kutatások döntően a mucinfehérjékre összpontosítanak. Ezek a szerinben és treoninban gazdag glikoprotein-polimerek nagymértékben meghatározzák a nyák viszkozitását és folyékonyságát – egyben fontos antimikrobiális és gyulladásgátló hatásuk révén védik a légutak egészségét. A mucinfehérjék vázát 12 MUC-gén kódolja.
A géntermékeket három csoportba sorolják: szekrécióra kerülő gélképző mucinok; sejtfelszíni receptorként működő, membránhoz kapcsolt mucinok; szekrécióra kerülő, de gélt nem képező mucinok. Az egyes mucintípusok az egészséges légutak meghatározott részein termelődnek. A membránhoz kötött MUC1 és MUC4 a csillós hámsejtek apikális felszínén, a MUC5AC és részben a MUC5B a kehelysejtekben, míg a nyálkahártya alatti mirigyekben döntően MUC5B képződik. Egészségeseknél a mucinszekréciót döntően a nervus vagus működése szabályozza, a termelés cirkadián ritmus szerint változik.
Gyulladás és mucintermelés
A mucintípusok expresszióját eltérő mértékben fokozzák a különböző patogének, gyulladásos mediátorok és toxinok. Hatásukra gyulladás-specifikus mucintípusok jelennek meg, például a MUC2 expresszálódik a kehelysejtekben. Egyes baktériumok, így a Pseudomonas aeruginosa, a Staphylococcus aureus, a Streptococcus pneumoniae, a Haemophilus influenzae és a Mycoplasma pneumoniae hatására az NF-kappa-béta transzkripciós faktor aktiválódása miatt a MUC2 és MUC5AC transzkripció fokozódását észlelték. Hasonló hatást fejtenek ki egyes vírusok, például a rhinovirus, az influenzavírusok, az RSV és a paramixovírusok. Az eredmények alapján úgy tűnik, számos egyéb hatás is a mucinok (elsősorban a MUC5AC) termelésének a fokozódását váltja ki. A gyulladásos citokinek (TNF-alfa, interleukin-1béta, IL-13, IL-6 és IL-17), a légúti proteázok (neutrofil elasztáz, mátrix metalloproteáz, szöveti kallikrein, légúti tripszin), valamint légszennyező anyagok és oxidánsok, a dohányfüst, a korom egyéb jelátviteli útvonalakon keresztül ugyan, de szintén emelik a termelt mucin mennyiségét. Mucinszint-csökkentő hatást kevesebb esetben, például kortikoszteroidok (dexamethason) adása kapcsán észleltek.
Gyulladásban a mucinfehérjék szintje nemcsak az expresszió fokozódásának, hanem poszttranszlációs szabályozásnak köszönhetően is nő. A gyulladásos citokinek hatására a kódoló RNS-ek szerkezete úgy változik, hogy lassabban bomlanak le, és így az átírás hosszabb ideig tarthat.
Nyákürülés
A légutak egészsége érdekében alapvetően fontos a nyáktermelés és -kiürülés közötti egyensúly.
A keletkezett nyákot a hámsejtek csillóik révén továbbítják és juttatják ki a légutakból. A nyák távozásának jellemzésére matematikai modelleket dolgoztak ki; ezek lényege, hogy fokozott nyáktermelődés (hiperszekréció) esetén még egészséges mukociliáris működés mellett is nő a légutakban a váladékképződés. A mukociliáris működés romlásakor még normális, vagy akár csökkent képződés mellett is rosszabb a váladék kiürülése, ami tovább súlyosbítja a légutak elzáródását. A kiürülésben a keletkezett váladék térfogata és összetétele mellett a csillók körüli folyadék mennyisége, valamint a csillócsapások frekvenciája játszik szerepet.
Nyilvánvaló, hogy a fertőzés és az irritáló hatású szerek fokozzák a nyákszekréciót. Ez eleinte kedvező hatású – egészen addig, amíg a váladék távozni tud a légutakból. Ha nem, annak súlyos következménye lehet, akár a légutak elzáródása is felléphet.
Gyulladás esetén a nyák térfogat-növekedésén kívül egyéb lényeges változások is bekövetkeznek. A hámsejtek pusztulnak, emiatt romlik a csillóműködés. A mucintermelés növekedése alapvetően befolyásolja a nyák biológiai tulajdonságait. A mucinszálak között kénhidak alakulhatnak ki, amelyek miatt nő a viszkozitás. Ráadásul a mucinfehérjéken kívül egyéb, szintén a viszkozitást fokozó polimerek is megjelennek: így DNS, aktinfilamentumok, proteoglikánok, baktériumok és az általuk termelt biofilm. A nagyobb mennyiség és a fokozott viszkozitás miatt a váladék nem tud ürülni, a légutak beszűkülnek, elzáródnak és a betegnek muszáj felköhögnie a váladékot. Különösen jellemző ez cisztás fibrózisra (CF) és bronchiectasiára.
Cisztás fibrózis és nyáktermelés
A CF-ben szenvedő betegeknél a légúti váladék összetételét a gyakori gyulladás alapvetően meghatározza. A gyulladás miatt a nyák mennyisége lényegesen megnő, illetve a mucin-gén fokozottan expresszálódik. Érdekes módon azonban CF-es betegeknél a köpet gyakorlatilag nem tartalmaz mucint intakt formában, valószínűleg azért, mert a mucinok proteolitikusan a jelen levő egyéb bioaktív anyagok, légúti proteázok hatására degradálódnak. Ez azért baj, mert a mucinok így nem tudják gyulladásgátló hatásukat kifejteni. (A vizsgálatok szerint a betegségben a mucinfehérjék termelődése és sejtekből való kijutása nem sérül.)
CF-ben további problémát jelent az, hogy a nyákban a mucinpolimerek mellett nagy mennyiségben egyéb polimerek is megjelennek, melyek jelentősen fokozzák a légúti váladék viszkozitását. Ezekre a polimerekre hatva a dezoxiribonukleázok (melyek a DNS-polimereket bontják) és a timozin-béta-4 (amely az aktin F-filamentum-polimereket hasítja) csökkenthetik a viszkozitást.

Dr. Vásárhelyi Barna, Medical Tribune