Co to jest alfa-1 antytrypsyna i na czym polega jej niedobór?

Co to jest alfa-1 antytrypsyna?
Alfa-1 antytrypsyna (określana często skrótem - AAT) jest białkiem, które pełni bardzo ważną rolę w obronie organizmu ludzkiego przed zakażeniami, zwłaszcza bakteryjnymi i szkodliwymi dla płuc substancjami wdychanymi z powietrzem, przede wszystkim dymem tytoniowym. 
W płucach człowieka narażonego na działanie czynników szkodliwych dochodzi do odpowiedzi zapalnej, mobilizacji komórek i substancji, których zadaniem jest obrona organizmu. Jedną z najsilniejszych jest elastaza neutrofilowa – silny enzym, zdolny do szybkiego niszczenia bakterii. Duże ilości elastazy są również produkowane w płucach pod wpływem dymu papierosowego. Niestety jej nadmiar uszkadza nie tylko bakterie, ale również komórki płuc. Dlatego nasz organizm dysponuje mechanizmami, których zadaniem jest kontrola aktywności elastazy. Najważniejszym elementem tej obrony jest właśnie białko alfa-1 antytrypsyna. Produkowana i wydzielana przez wątrobę do krwi, trafia do wszystkich tkanek organizmu. Alfa-1 antytrypsyna obecna we krwi zdrowej osoby bardzo skutecznie kontroluje aktywność elastazy neutrofilowej.
Głównym zadaniem AAT jest ochrona płuc przed stanem zapalnym, wywołanym przez zakażenie oraz wdychane substancje drażniące, takie jak dym tytoniowy.

 

Na czym polega niedobór alfa-1 antytrypsyny?
Niedobór alfa-1 antytrypsyny występuje w przypadku braku lub znacznego obniżenia stężenia tego białka we krwi. Mogą do tego prowadzić dwa mechanizmy – nabyte w czasie życia uszkodzenie wątroby, która produkuje i wydziela białko AAT do krwi lub cecha/choroba wrodzona, uwarunkowana genetycznie, wynikająca z defektu ww. białka.
Każdy z nas posiada dwa geny (allele), w których zapisana jest informacja o jego białku AAT. Jeden z genów jest dziedziczony od matki, drugi od ojca. Gen prawidłowo kodujący AAT nosi nazwę wariantu M, czyli fachowo allelu M. W zdrowym organizmie znajdują się zatem dwa allele M, co warunkuje prawidłową produkcję AAT i jej prawidłowe stężenie we krwi.  
Jeżeli od obojga rodziców zostały przekazane zmienione geny, wówczas żaden z nich nie koduje prawidłowego białka AAT, a u takiej osoby rozpoznajemy niedobór AAT. Najczęstsze warianty genu AAT odpowiedzialne za niedobór noszą nazwę allelu Z lub allelu S.  Ciężki niedobór AAT stwierdzamy więc zwykle u osób z dwoma genami Z (ZZ), dwoma genami S (SS) lub genem S i genem Z (SZ).  Zdarza się że nieprawidłowe cząsteczki białka AAT, mogą ulegać zlepianiu się w polimery w obrębie komórek wątroby i powodować jej uszkodzenie. Zawsze też są gorzej/słabiej wydzielane do krwi, co przez stężenie AAT jest niskie i prowadzi do zmniejszonej ochrony płuc przed uszkodzeniem. 
Jeśli zmieniony gen został przekazany przez jedno z rodziców, a drugi jest prawidłowy (allel M), wówczas taka osoba jest nosicielem niedoboru (np. MZ, MS). Ochronne stężenie AAT we krwi jest zachowane i zapewniane przez prawidłowy allel M.
Obniżenie stężenia AAT we krwi, typowe dla ciężkiego niedoboru AAT wynika z faktu, że zmieniona forma białka nie jest w pełni uwalniana z wątroby do krwioobiegu. Może prowadzić to do gromadzenia nieprawidłowych białek AAT w wątrobie, a w efekcie do jej uszkodzenia. Obniżone stężenie AAT we krwi, sprzyja rozwojowi choroby płuc, zwłaszcza u palaczy tytoniu.
 
Jak często występuje niedobór alfa-1 antytrypsyny i jakie ma konsekwencje zdrowotne?
Jakie konsekwencje zdrowotne może powodować niedobór alfa-1 antytrypsyny?
Niedobór AAT u osób, które nie chronią swoich płuc przed oddziaływaniem czynników szkodliwych, jak dym papierosowy lub pyły i gazy zanieczyszczające powietrze, sprzyja wystąpieniu objawów choroby płuc, takich jak:
- duszność w czasie wysiłku,
- świszczący oddech, 
- kaszel i wykrztuszanie plwociny, 
- nawracające nieżyty dróg oddechowych, 
- obniżona tolerancja wysiłku, 
- niecałkowicie odwracalna obturacja, czyli utrudnienie przepływu powietrza przez oskrzela, stwierdzane w badaniu spirometrycznym, 
- nieodwracalne uszkodzenie ścian oskrzeli, czyli rozstrzenie oskrzeli.
Najczęściej przyczyną dolegliwości oddechowych jest przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) lub astma. Rozedma, czyli uszkodzenie płuc jest jednym z elementów POChP. 
Wiele osób lekceważy objawy choroby płuc, późno zgłasza się do lekarza, co bardzo utrudnia prawidłową diagnozę.
U części osób z wrodzonym niedoborem AAT występują objawy choroby wątroby: 
- podwyższenie aktywności enzymów wątrobowych,
- zażółcenie oczu i skóry (żółtaczka),

Zasadnicze znaczenie ma wiedza o szkodliwości czynnego i biernego palenia tytoniu. Unikanie dymu tytoniowego jest najważniejszym działaniem chroniącym płuca, znacząco zmniejsza ryzyko wystąpienia objawów choroby płuc, ogranicza ich intensywność oraz hamuje postępu choroby.
Dym tytoniowy szkodzi również heterozygotom MZ, a więc osobom, które odziedziczyły tylko jeden zmieniony wariant genu, czyli allel Z (MZ). Również dla nich palenie jest bardzo szkodliwe i zwiększa ryzyko choroby płuc

Jak często występuje niedobór alfa-1 antytrypsyny?
W Europie średnio jedna osoba na 1600 – 2000 jest nosicielem? czy choruje? wrodzonego niedoboru AAT, co daje łączną liczbę około 125000 osób. Jest to więc jedna z najczęściej występujących chorób dziedzicznych w Europie. 
Szacuje się, że w Polsce żyje 4500-7000 osób z wrodzonym niedoborem AAT. 
Stanowi ona jedną z najczęściej występujących chorób genetycznych.
Niestety niedobór AAT rozpoznawany jest rzadko, szczególnie u osób dorosłych. 
Powodów tego stanu jest kilka: 
•    Objawy ze strony płuc u pacjentów z wrodzonym niedoborem AAT nie różnią się znacząco od tych obserwowanych u osób bez niedoboru. 
•    Objawy mogą mieć bardzo różne nasilenie, podobnie jak u osób bez niedoboru. 
•    Lekarze wiedzą o niedoborze AAT mało, więc go nie szukają/diagnozują? 
•    Pacjenci wiedzą o niedoborze AAT mało, więc nie domagają się badań diagnostycznych. 
•    Ważne: objawy choroby płuc lub wątroby pojawiają się tylko u części osób z wrodzonym niedoborem AAT. Wiele z nich ma zdrowe płuca (zwykle osoby niepalące) i zdrową wątrobę.

Niedobór AAT jest jedną z najczęstszych wrodzonych chorób dziedzicznych w Europie. 
Wiele osób wrodzonym niedoborem AAT nie ma objawów choroby płuc lub wątroby

Jak diagnozować niedobór alfa-1 antytrypsyny i jak chronić przed nim swoje płuca?
Jak diagnozuje się niedobór alfa-1 antytrypsyny?
Pełna diagnostyka niedoboru AAT w Polsce jest możliwa i, co bardzo ważne, chory nie ponosi żadnych kosztów wykonanych badań genetycznych. Wskazania do przeprowadzenia badań powinien ustalić lekarz pediatra, internista lub pulmonolog, na podstawie obrazu klinicznego, czyli przebiegu i objawów choroby. 
Diagnostyka polega na pobraniu próbki krwi, w której następnie mierzone jest stężenie AAT. Obniżony poziom AAT we krwi jest wskazaniem do wykonania badań genetycznych, czyli oceny genu AAT. Identyfikowany jest wówczas wariant genu, przede wszystkim szukamy alleli M, Z i S.
Ponieważ niedobór AAT jest genetycznie uwarunkowany i dziedziczny konieczne jest wykonanie podobnych badań u członków rodziny osoby z wrodzonym niedoborem AAT.
U osoby z potwierdzonym rozpoznaniem ciężkiego niedoboru AAT konieczna jest pilna wizyta u specjalisty pulmonologa celem oceny funkcji płuc. Jest to możliwe na podstawie rozmowy z lekarzem, badania lekarskiego, badania radiologicznego (klasyczne badanie rentgenowskie klatki piersiowej oraz ewentualnie tomografia komputerowa) oraz badania czynności płuc (spirometria i ewentualnie mechanika oddychania). Badania te zleca i ocenia pulmonolog. 
W wybranych wypadkach przeprowadza się też diagnostykę wątroby.
Wstępnym etapem diagnostyki niedoboru AAT jest określenie stężenia AAT we krwi. Badanie to jest możliwe do wykonania w większości laboratoriów. Dalsze etapy postępowania diagnostycznego, rekomendowane u osób z obniżonym lub granicznym stężeniem AAT, powinny być prowadzone wyłącznie w doświadczonym ośrodku wysokospecjalistycznym.
Jak zapobiec chorobie płuc w przypadku stwierdzenia niedoboru alfa-1 antytrypsyny?
Istnieje wiele sposobów na ograniczenie ryzyka rozwoju choroby płuc lub spowolnienia jej postępu, jeżeli chory jest nosicielem niedoboru (posiada jeden zmieniony gen) lub ma pełny niedobór (zmiany na dwóch allelach genu warunkujące niedobór). 
Przede wszystkim należy chronić płuca, jako że we krwi krąży mniej AAT, które je chroni:
- Nie wolno palić tytoniu. Palenie jest szczególnie szkodliwe dla osób z niedoborem AAT, ponieważ ich płuca nie są należycie chronione.
- Należy unikać mocno zanieczyszczonych miejsc, np. zatłoczonych dróg w godzinach szczytu, kominów fabrycznych.
- Należy zapobiegać zakażeniom bakteryjnym i wirusowym przez unikanie kontaktu z osobami chorymi, regularne szczepienia przeciw grypie i pneumokokom oraz przez szczególnie uważną higienę osobistą.
-  Należy prowadzić zdrowy, aktywny tryb życia, stosować zbilansowaną dietę, bogatą w białko i witaminy.
-  Warto regularnie stosować ćwiczenie oddechowe, jeśli zostały zalecone przez lekarza.
Ze względu na ryzyko chorób wątroby należy także unikać wszystkich czynników szkodliwych dla tego narządu (alkohol) oraz szczepić się przeciwko wirusowym zapaleniom wątroby.
Podstawą profilaktyki chorób towarzyszących wrodzonemu niedoborowi AAT jest jego wczesne rozpoznanie.
Bardzo wiele zależy od osobistego zaangażowania pacjenta w walkę z czynnikami szkodliwymi dla jego płuc.
Najważniejsza jest walka z nałogiem palenia tytoniu – czynnym i biernym.

Jakie są zasady leczenia choroby płuc w przebiegu niedoboru alfa-1 antytrypsyny?
Jak leczyć niedobór alfa-1 antytrypsyny u dorosłych?
Każdą chorobę płuc rozpoznaną u osoby w rodzonym niedoborem AAT leczymy zgodnie z aktualnymi zaleceniami specjalistycznymi, a więc tak samo jak u chorych bez niedoboru.  
Najczęściej są to choroby obturacyjne płuc, czyli przebiegające ze zwężeniem oskrzeli i ograniczeniem przepływu powietrza w płucach, zwłaszcza jednak POChP.
Do podstawowych metod leczenia POChP w przebiegu niedoboru AAT należą: 
1.    unikanie ekspozycji na czynniki drażniące, przede wszystkim dym tytoniowy oraz inne, zwłaszcza te związane z wykonywanym zawodem;
2.    profilaktyka (szczepienia) i energiczne leczenie zakażeń układu oddechowego, które przyspieszają proces niszczenia płuc;
3.    leczenie rozszerzające oskrzela, w przypadku wystąpienia objawów utrudnionego przepływu powietrza przez drogi oddechowe w postaci świszczącego oddechu lub obturacji w badaniu spirometrycznym; 
4.    rehabilitacja oddechowa i leczenie tlenem w bardzo zaawansowanych postaciach choroby, kiedy stwierdza się przewlekłą niewydolności oddychania.
Postęp choroby można kontrolować, ale nie można jej leczyć, ponieważ nie ma możliwości farmakologicznej naprawy miąższu płuc, zniszczonego przez rozedmę. Dlatego wczesne rozpoznanie niedoboru i POChP jest bardzo ważne, tak aby bez zwłoki wdrożyć odpowiednie leczenie i profilaktykę.

 

Czy istnieją inne sposoby leczenia przeznaczone wyłącznie dla osób z wrodzonym niedoborem AAT i chorobą płuc?
Jedyną metodą leczenia choroby płuc, przeznaczoną wyłącznie dla chorych z wrodzonym niedoborem AAT, jest tak zwana terapia substytucyjnej, która pozwala na uzupełnienie niedoboru białka AAT w organizmie chorego. Polega ona na dożylnym podawaniu preparatu białka AAT, otrzymywanego z osocza osób zdrowych. Lek jest podawany raz w tygodniu w postaci wlewów dożylnych, czyli krótkich kroplówek. Podstawowym ograniczeniem dla przewlekłego stosowania terapii suplementacyjnej jest cena preparatu. Preparat ten nie jest refundowany w Polsce. 
Niewątpliwym efektem dożylnej terapii substytucyjnej jest wzrost stężenia AAT w miąższu płuc i spowolnienie postępu zmian rozedmowych w płucach. Do tej pory nie uzyskano jednak jednoznacznych dowodów, że takie leczenie wydłuża czasu przeżycia chorych z rozedmą płuc i niedoborem AAT. 
Należy podkreślić, że wciąż trwają badania nad nowymi formami i metodami leczenia chorych na rozedmę i niedobór AAT. Badania te są prowadzone w postaci tak zwanych klinicznych prób lekowych w specjalistycznych ośrodkach, pod opieką lekarzy, znających specyfikę choroby. Dla wielu chorych w Polsce uczestnictwo w badaniach klinicznych jest jedyną szansą na nieodpłatne otrzymanie skutecznego i nowoczesnego leczenia, które będzie dostępne dla innych pacjentów po zarejestrowaniu badanego leku.
Suplementacja AAT jest metodą dostępną w niektórych krajach Europy. Ostatnie badania wykazały, że terapia substytucyjna pozwala spowolnić rozwój rozedmy płuc. Trwają intensywne badania nad innymi możliwościami leczenia osób z chorobami płuc oraz wątroby uwarunkowanymi wrodzonym niedoborem AAT.

Ośrodek referencyjny w Polsce –
w zakresie chorób płuc: Zakład Genetyki i Immunologii Klinicznej, Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc
w zakresie chorób wątroby u dzieci: Klinika Gastroenterologii, Hepatologii, Zaburzeń Odżywiania i Pediatrii, Instytut „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka”