Die Rolle der Mastzelle bei der Entstehung einer allergischen Atemwegserkrankung

In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle der Mastzelle und deren Mediatoren für die Entstehung einer allergischen Atemwegsentzündung untersucht. Anhand von zwei mastzelldefizienten Mausstämmen (C57BL/6-KitWsh/Wsh und WBB6FI-KitW/Wv), konnte gezeigt werden, dass Mastzellen an der Entstehung einer allergischen Entzündung und Atemwegsüberempfindlichkeit beteiligt sind. Durch die Rekonstitution von mastzelldefizienten Tieren mit aus Knochenmark gewonnenen Mastzellen (BMMC) von Wildtyp-Spendern konnte die wichtige Funktion der Mastzelle in diesem Model bestätigt werden. Überdies konnte durch die Rekonstitution mit TNF-defizienten BMMC eine wichtige Rolle für diesen mastzellproduzierten Mediator im allergischen Modell demonstriert werden. Weiterhin konnte die Arbeit zeigen, dass Mastzellen wichtig für die Migration von antigenbeladenen Dendritischen Zellen aus der Lunge in die regionalen Lymphknoten sind. Dieses stellt einen wichtigen Schritt für die Ausbildung einer lokalen allergischen Antwort dar. Im Gegensatz dazu war die Entstehung einer allergischen Atemwegserkrankung nach Transfer von in vitro generierten DC und Allergenprovokation nicht mastzellabhängig. Diese Ergebnisse zeigen, dass es auf die Wahl des Sensibilisierungs- und Provokationsmodels ankommt, um mastzellspezifische Effekte zu demonstrieren. Die vorliegende Arbeit zeigt die wichtige Rolle der Mastzelle und von mastzellproduziertem TNF bei der Ausbildung einer allergischen Entzündung der Atemwege. Die Mastzelle und deren Mediatoren stellen somit mögliche Ziele für die therapeutische Behandlung der allergischen Entzündung der Atemwege dar.

Methodische Untersuchung zur Diagnostik der bronchialen Hyperreagibilität mit Hilfe eines inhalativen Methacholin-Provokationstests

Die unspezifische Provokation mit Methacholin ist die am weitesten verbreitete und akzeptierte Methode zur Diagnose bzw. zum Ausschluss der bronchialen Hyperreagibilität bei Patienten mit Verdacht auf ein Asthma bronchiale und zu dessen Therapiekontrolle. Um die Sicherheit und die Genauigkeit der Methode weiter zu verbessern, wurde daher ein Dosimeterprotokoll entwickelt, das die inhalierte Methacholin-Dosis anstatt durch die Erhöhung, d.h. in der Regel Verdoppelung, der Methacholinkonzentrationen nur durch Erhöhung der Anzahl der Inhalationen bei konstanter, niedriger Konzentration der Methacholinlösung steigert. Dieses neue Protokoll wurde verglichen mit anderen weit verbreiteten Methacholin-Provokationsprotokollen. Die Methacholinchlorid-Lösung (1,75 mg/ml) wurde mit Hilfe des Dosimetersystems ZAN 200 ProvAir II sowie des Verneblertopfes DeVilbiss 646 vernebelt. 15 Asthmapatienten mit einer vor der Provokation normalen Lungenfunktion (FEV1 98 +/- 9 % PN) und 18 Lungengesunde (FEV1 110 +/- 12 % PN) nahmen an der Testreihe teil. Begonnen wurde mit einer Dosis von 20 μg Methacholinchlorid (= eine Inhalation); beendet wurde der Versuch bei einer Kumulativdosis von 2000 μg Methacholinchlorid, wenn nicht vorher ein Kriterium für einen positiven Test und damit für einen Versuchsabbruch erfüllt wurde. Abbruchkriterien waren entweder ein Abfall der FEV1 um 20 % des Ausgangswertes oder ein Anstieg des totalen Atemwegswiderstandes auf ≥ 0,5 kPa*s/l. Mittels linearer Regression wurden die Provokationsdosen PD 20 FEV1 und PD Rtot ≥ 0,5 berechnet. Im Vergleich mit anderen Protokollen zeigte sich, dass auch das neue Protokoll zuverlässig und sicher zwischen gesund und krank unterscheidet. Der Median der PD 20 FEV1 liegt in der Gruppe der Asthmatiker bei 222 μg, bei den Lungengesunden bei 2000 μg; daraus ergibt sich ein p-Wert von < 0,001. In Bezug auf die PD Rtot ≥ 0,5 liegt der Median bei den Asthmatikern bei 122 μg, in der Gruppe der Lungengesunden bei 2000 μg; hieraus errechnet sich ebenfalls ein p-Wert von < 0,001. Sensitivität und Spezifität der Methode wurden mittels ROC-Kurven untersucht. Basierend auf der PD 20 FEV1 liefert die Methode für die Diagnose einer bronchialen Hyperreagibilität bei einer Enddosis von 1000 μg Methacholinchlorid eine Sensitivität von über 93 % und eine Spezifität von 83 %; basierend auf der PD Rtot ≥ 0,5 liegt die Sensitivität bei einer Dosis von 1000 μg bei 90 %, die Spezifität bei 89 %. Für die gemeinsame Betrachtung der parameterspezifischen Provokationsdosen PD 20 FEV1 und PD Rtot ≥ 0,5, der PD Minimal, bei 1000 μg liegt die Sensitivität bei über 93 % und die Spezifität bei 83 %. Daher können 1000 μg als Schwellendosis für den Ausschluss einer bronchialen Hyperreagibilität zum Untersuchungszeitpunkt angesehen werden, und der Test darf an diesem Punkt abgebrochen werden. Grundsätzlich ist festzustellen, dass die Diagnostik der bronchialen Hyperreagibilität sicher und genau mit Hilfe eines Dosimeterprotokolls erfolgen kann, das die Methacholin-Dosis nur durch die Steigerung der Inhalationen bei gleichbleibender Konzentration der Methacholinlösung erhöht. Die Schwellendosis zwischen normaler und pathologischer bronchialer Reaktion, Sensitivität und Spezifität sowie die Trennschärfe der Methode sind sehr gut vergleichbar mit anderen bisher etablierten Protokollen.

Inhibition allergenspezifischer Immunantworten im Mausmodell der Typ-I Allergie nach biolistischer Vakzinierung mit allergenkodierenden Plasmiden in Kombination mit für immunmodulatorische Moleküle kodierender Plasmid-DNA

Die Induktion von Toleranz spielt bei der Inhibition allergischer Immunreaktionen eine wichtige Rolle. Hierbei ist die Induktion regulatorischer T Zellen (Treg) von großer Bedeutung. Da zu einer erfolgreichen Behandlung von allergischen Erkrankungen bisher nur wenige Therapiemöglichkeiten zur Verfügung stehen wie die spezifische Immuntherapie (SIT), die allerdings nicht immer zum Erfolg führt, ist es wichtig neue Therapieformen zu entwickeln. rnIn dieser Arbeit wurde daher die biolistische DNA-Immunisierung mit Kombinations-Vakzinen bestehend aus einem allergenkodierenden Plasmid (βGalaktosidase (βGal)) in Kombination mit einem Plasmid, welches für ein immunmodulatorisches Molekül kodiert (Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO), Transforming Growth Factor beta (TGF-β) oder Interleukin-10 (IL-10)), durchgeführt und im Mausmodell der allergeninduzierten IgE-vermittelten Atemwegsinflammation auf ihre Wirksamkeit untersucht. Die Expression des Allergens zusammen mit dem immunregulatorischen Molekül in transfizierten Dendritischen Zellen (DCs) sollte zu einer Induktion von Treg führen und somit eine Suppression der Immunantwort bewirken. rnIn den Versuchen wurde zunächst der Effekt einer Transgenexpression unter der Kontrolle des ubiquitären CMV-Promotors mit dem der Transgenexpression unter der Kontrolle des Fascin-Promotors, der eine Genxpression spezifisch in DCs erlaubt, verglichen. Hierbei stellte sich heraus, dass es wichtig ist die Expression des Antigens mit Hilfe des Fascin-Promotors auf DCs zu beschränken. Einzig in diesem Fall konnte nach der Vakzinierung ein inhibitorischer Effekt auf die Entwicklung einer Atemwegshyperreaktivität durch Expression des Immunmodulatoren IDO beobachtet werden. Es zeigte sich auch, dass es von Vorteil ist, wenn das immunregulatorische Molekül unter Verwendung des CMV-Promotors in allen transfizierten Zellen exprimiert wird. Dies bewirkt, dass IDO in ausreichenden Konzentrationen vorhanden ist. rnDie Expression von βGal unter der Kontrolle des Fascin-Promotors (pFascin-βGal) in Kombination mit der Expression der Moleküle IL-10, TGF-β oder IDO unter Kontrolle des CMV-Promotors (pCMV-IL-10, pCMV-TGFβ, pCMV-IDO) bewirkte eine Immunsupprimierung, die sich in einer inhibierten Produktion antigenspezifischer Antikörper, einer verminderten Zytokin-Produktion, einer reduzierten Induktion zytotoxischer T-Zellen und in einer Inhibition der allergeninduzierten Atemwegshyperreaktivität zeigte, im Vergleich zu einer Vakzinierung mit pFascin-βGal in Kombination mit einem Kontroll-Plasmid. Bei nachfolgender Proteinsensibilisierung blieben diese Effekte jedoch nicht bestehen. Einzig durch Vakzinierung mit IL-10-kodierenden Plasmiden konnte eine moderate Verminderung der Atemwegsreaktivität nachgewiesen werden. rnIn einem therapeutischen Modell der Atemwegsinflammation, in dem die Mäuse vor der DNA-Immunisierung mit dem Protein sensibilisiert wurden, wurde demonstriert, dass im Vergleich zu Mäusen, die nur mit dem Protein sensibilisiert wurden, eine DNA-Immunisierung mit pFascin-βGal aber auch mit pCMV-βGal einen inhibierenden Einfluss auf die Entwicklung einer Atemwegsinflammation hat. Eine weitere Reduktion der Atemwegsreaktivität durch eine kombinierte Vakzinierung mit pCMV-IDO wurde nur erreicht, wenn βGal unter der Kontrolle des Fascin-Promotors exprimiert wurde, nicht aber unter Kontrolle des CMV-Promotors.rn

Zur Rolle der Antigendosis in IgE-vermittelten Immunantworten und der allergischen Atemwegsentzündung

Die Verabreichung von hohen Antigendosen im Rahmen der allergenspezifischen Immuntherapie (SIT) resultiert in der Induktion einer allergenspezifischen Toleranz in sensibilisierten Patienten. Vorangegangene Studien der Klinischen Forschergruppe Allergie identifizierten CD4-CD8- doppelt-negative T-Zellen (dnTZ), welche nach wiederholter intraperitonealer Injektion von hohen Dosen (HD) des an das Adjuvans Aluminiumhydroxid adsorbierten Antigens Keyhole Limpet Hemocyanin in Mäusen induziert wurden, als potente Suppressorzellen für die IgE-Produktion. Mäuse, die hingegen mit niedrigen Dosen (LD) desselben Antigens behandelt wurden, entwickelten eine starke, persistierende IgE-Immunantwort. rnIm Fokus meiner Doktorarbeit stand die phänotypische Charakterisierung der dnTZ aus HD-Mäusen sowie die Aufklärung möglicher inhibitorischer Wirkmechanismen. In Erweiterung der bisherigen Arbeiten und in Anlehnung an die klinische Praxis bei der Durchführung der SIT habe ich bei meinen Untersuchungen die subkutane Injektion ohne Adjuvans als alternative Applikationsroute verwendet. In meinen Studien konnte ich durch die zusätzliche Verwendung des klinisch relevanten Allergens Ovalbumin die Allgemeingültigkeit des Konzepts der antigendosisabhängigen Regulation der IgE- Produktion durch dnTZ verifizieren. Die Vakzinierung mit hohen Antigendosen verhinderte die Ausbildung einer IgE-Produktion in antigenspezifischer Weise. HD- Mäuse wiesen in vitro eine geringere Aktivierung von TH2-Zellen als LD-Mäuse auf. Im Mausmodell der allergischen Atemwegsentzündung wiesen HD-Mäuse eine reduzierte Atemwegsreaktivität sowie eine geringere pulmonale TH2-Zytokin- produktion auf. rnIch konnte zudem tendenziell eine leicht erhöhte Anzahl von dnTZ in HD-Mäusen messen. Die in HD-Mäusen induzierten dnTZ habe ich durchflusszytometrisch charakterisiert, konnte jedoch keinen eindeutigen Marker für suppressive dnTZ identifizieren. In einem adoptiven Transferexperiment war eine T-Zellpopulation von HD-Mäusen aus der γδ-T-Zell-Rezeptor-tragende T-Zellen depletiert worden waren, ähnlich wie die Ausgangs-T-Zellpopulation in der Lage die IgE-Produktion in den Rezipienten zu inhibieren, was darauf schließen lässt, dass die untersuchten regulatorischen dnTZ einen αβ-T-Zell-Rezeptor exprimieren. rn

The role of dendritic cells (DC) in Friend retrovirus-induced immunosuppression and immunotherapeutic applications of functionalized nanoparticles

Friend murine leukemia Virus (FV) infection of immunocompetent mice is a well- established model to acquire further knowledge about viral immune suppression mechanisms, with the aim to develop therapeutics against retrovirus-induced diseases. Interestingly, BALB/c mice are infected by low doses of FV and die from FV-induced erythroleukemia, while C57/BL6 mice are infected by FV only at high viral dose, and remain persistently infected for their whole life. Due to the central role of dendritic cells (DC) in the induction of anti-viral responses, we asked for their functional role in the genotype-dependent sensitivity towards FV infection. In my PhD study I showed that bone marrow (BM)-derived DC differentiated from FV-infected BM cells obtained from FV-inoculated BALB/c (FV susceptible) and C57BL/6 (FV resistant) mice showed an increased endocytotic activity and lowered expression of MHCII and of costimulatory receptors as compared with non-infected control BMDC. FV-infected BMDC from either mouse strain were partially resistant towards stimulation-induced upregulation of MHCII and costimulators, and accordingly were poor T cell stimulators in vitro and in vivo. In addition, FV-infected BMDC displayed an altered expression profile of proinflammator cytokines and favoured Th2 polarization. Ongoing work is focussed on elucidating the functional role of proteins identified as differentially expressed in FV-infected DC in a genotype-dependent manner, which therefore may contribute to the differential course of FV infection in vivo in BALB/c versus C57BL/6 mice. So far, more than 300 proteins have been identified which are differently regulated in FV-infected vs. uninfected DC from both mouse strains. One of these proteins, S100A9, was strongly upregulated specifically in BMDC derived from FV-infected C57BL/6 BM cells. S100A9-/- mice were more sensitive towards inoculation with FV than corresponding wild type (WT) mice (both C57BL/6 background), which suggests a decisive role of this factor for anti-viral defense. In addition, FV-infected S100A9-/- BMDC showed lower motility than WT DC. The future work is aimed to further elucidate the functional importance of S100A9 for DC functions. To exploit the potential of DC for immunotherapeutic applications, in another project of this PhD study the usability of different types of functionalized nanoparticles

Etablierung eines Triple-Kultur-Modells der oberen Atemwege unter Einbeziehung immunkompetenter Zellen

Organophosphate können chronische Lungenerkrankungen und Vergiftungen hervorrufen. Bei der Vergiftung erfolgt eine Immunreaktion, welche noch nicht erforscht ist. In dieser Arbeit wurden Toxizitätsstudien an dendritischen Zellen und einem bronchialen Triple-Kultur-Modell durchgeführt. Dendritische Zellen spielen bei der ersten Immunabwehr in der Lunge eine große Rolle. Aus der Zell-Linie THP-1 und primären Monozyten wurden reife dendritische Zellen differenziert und mittels Durchflusszytometrie und Immunfluoreszenz auf spezifische Zellmarker, wie zum Beispiel CD11c, CD83 oder auch CD209, charakterisiert und etabliert. Durch die Vergiftung der Zellen mit Dimethoat und Chlorpyrifos konnte eine Erhöhung des Zelltodes, die Sekretion von proinflammatorischen Mediatoren, Veränderungen in der Morphologie der Zellen und ein Effekt auf den Proteinkinase-Signalweg festgestellt werden. Spezifische dendritische Zellmarker (CD83, CD209) wurden inhibiert und die Dendriten der Dendritischen Zellen kürzer und beschädigt. Die Schädigung von Chlorpyrifos war erheblich größer, als die bei Dimethoat.rnDie weiteren Toxizitätsstudien wurden an einem bronchialen Triple-Kultur-Modell durchgeführt. Hierzu wurden auf Transwell-Filtermembranen bronchiale Epithelzellen, Fibroblastenzellen und Dendritische Zellen verwendet. Die bronchialen Epithelzellen und Fibroblastenzellen waren hier physiologisch voneinander getrennt, konnten aber durch Poren in der Membran miteinander interagieren. Die Etablierung des Triple-Kultur-Modells erfolgte durch die Untersuchung von Entzündungsprozessen, durch Stimulation mit LPS, TNF-alpha und Interferon-gamma. In der Ko-Kultur konnten Zell-Zell-Kontakt Schädigungen und Erhöhung von proinflammatorischen Markern, wie zum Beispiel IL-1ß, IL-6 oder auch IL-8 gemessen werden. Versuche in der Triple-Kultur zeigten den positiven Effekt von Dendritischen Zellen. Bei höheren Konzentrationsbereichen von Dimethoat und Chlorpyrifos konnte ein Wandern der Zellen zu den geschädigten Zell-Zell-Kontakten nachgewiesen werden. Die Ausschüttung der proinflammatorischen Mediatoren wurde inhibiert, vor allem bei IL-10 war eine deutliche Reduktion, um mehr als 70% messbar. Ebenso konnten Veränderungen in dem Apoptose-Signalblick festgestellt werden. Vor allem anti-apoptotische Proteine wurden nach einer Vergiftung der Triple-Kultur induziert. Interventionsstudien mit Vitamin C zeigten allerdings keinen positiven Effekt.

Phenotypes of childhood asthma: are they real?

It has been suggested that there are several distinct phenotypes of childhood asthma or childhood wheezing. Here, we review the research relating to these phenotypes, with a focus on the methods used to define and validate them. Childhood wheezing disorders manifest themselves in a range of observable (phenotypic) features such as lung function, bronchial responsiveness, atopy and a highly variable time course (prognosis). The underlying causes are not sufficiently understood to define disease entities based on aetiology. Nevertheless, there is a need for a classification that would (i) facilitate research into aetiology and pathophysiology, (ii) allow targeted treatment and preventive measures and (iii) improve the prediction of long-term outcome. Classical attempts to define phenotypes have been one-dimensional, relying on few or single features such as triggers (exclusive viral wheeze vs. multiple trigger wheeze) or time course (early transient wheeze, persistent and late onset wheeze). These definitions are simple but essentially subjective. Recently, a multi-dimensional approach has been adopted. This approach is based on a wide range of features and relies on multivariate methods such as cluster or latent class analysis. Phenotypes identified in this manner are more complex but arguably more objective. Although phenotypes have an undisputed standing in current research on childhood asthma and wheezing, there is confusion about the meaning of the term 'phenotype' causing much circular debate. If phenotypes are meant to represent 'real' underlying disease entities rather than superficial features, there is a need for validation and harmonization of definitions. The multi-dimensional approach allows validation by replication across different populations and may contribute to a more reliable classification of childhood wheezing disorders and to improved precision of research relying on phenotype recognition, particularly in genetics. Ultimately, the underlying pathophysiology and aetiology will need to be understood to properly characterize the diseases causing recurrent wheeze in children.

Properdin in childhood and its association with wheezing and atopy

Properdin, a serum glycoprotein, is an important component of innate immunity, the only known positive regulator of complement, acting as an initiation point for alternative pathway activation. As an X-linked protein, we hypothesized that properdin may play a modulatory role in the pathogenesis of viral wheeze in children, which tends to be more common and more severe in boys. We aimed to determine properdin levels in a community-based paediatric sample, and to assess whether levels of properdin were associated with childhood wheeze phenotypes and atopy. We studied 137 school-children aged 8-12 yrs, a nested sample from a cohort study. Properdin was measured by a commercial enzyme-linked immunoabsorbant assay. We assessed wheeze by questionnaire, validated it by a nurse-led interview and performed skin prick tests and a methacholine challenge in all children. Forty children (29%) reported current wheeze. Serum properdin levels ranged between 18 and 40 microg/ml. Properdin was not associated with age, gender, atopy, bronchial responsiveness, current wheeze (neither the viral wheeze nor multiple-trigger wheeze phenotype) or severity of wheeze, but was slightly lower in south Asian (median 21.8 microg/ml) compared with white children (23.3 microg/ml; p = 0.006). Our data make it unlikely that properdin deficiency is common in healthy children or that levels of properdin are a major risk factor for wheeze or atopy.

Prolonged amelioration of acute lung allograft rejection by sequential overexpression of human interleukin-10 and hepatocyte growth factor in rats

The effect of prolonged electroporation-mediated human interleukin-10 (hIL-10) overexpression 24 hours before transplantation, combined with sequential human hepatocyte growth factor (HGF) overexpression into skeletal muscle on day 5, on rat lung allograft rejection was evaluated. Left lung allotransplantation was performed from Brown-Norway to Fischer-F344 rats. Gene transfer into skeletal muscle was enhanced by electroporation. Three groups were studied: group I animals (n = 5) received 2.5 μg pCIK-hIL-10 (hIL-10/CMV [cytomegalovirus] early promoter enhancer) on day -1 and 80 μg pCIK-HGF (HGF/CMV early promoter enhancer) on day 5. Group II animals (n = 4) received 2.5 μg pCIK-hIL-10 and pUbC-hIL-10 (hIL-10/pUbC promoter) on day -1. Control group III animals (n = 4) were treated by sham electroporation on days -1 and 5. All animals received daily nontherapeutic intraperitoneal dose of cyclosporin A (2.5 mg/kg) and were sacrificed on day 15. Graft oxygenation and allograft rejection were evaluated. Significant differences were found between study groups in graft oxygenation (Pao(2)) (P = .0028; group I vs. groups II and III, P < .01 each). Pao(2) was low in group II (31 ± 1 mm Hg) and in group III controls (34 ± 10 mm Hg), without statistically significant difference between these 2 groups (P = .54). In contrast, in group I, Pao(2) of recipients sequentially transduced with IL-10 and HGF plasmids was much improved, with 112 ± 39 mm Hg (vs. groups II and III; P < .01 each), paralleled by reduced vascular and bronchial rejection (group I vs. groups II and III, P < .021 each). Sequential overexpression of anti-inflammatory cytokine IL-10, followed by sequential and overlapping HGF overexpression on day 5, preserves lung function and reduces acute lung allograft rejection up to day 15 post transplant as compared to prolonged IL-10 overexpression alone.

Mannitol dry powder challenge in comparison with exercise testing in children

Rationale Mannitol dry powder (MDP) challenge is an indirect bronchial provocation test, which is well studied in adults but not established for children. Objective We compared feasibility, validity, and clinical significance of MDP challenge with exercise testing in children in a clinical setting. Methods Children aged 6–16 years, referred to two respiratory outpatient clinics for possible asthma diagnosis, underwent standardized exercise testing followed within a week by an MDP challenge (Aridol™, Pharmaxis, Australia). Agreement between the two challenge tests using Cohen's kappa and receiving operating characteristic (ROC) curves was compared. Results One hundred eleven children performed both challenge tests. Twelve children were excluded due to exhaustion or insufficient cooperation (11 at the exercise test, 1 at the MDP challenge), leaving 99 children (mean ± SD age 11.5 ± 2.7 years) for analysis. MDP tests were well accepted, with minor side effects and a shorter duration than exercise tests. The MDP challenge was positive in 29 children (29%), the exercise test in 21 (21%). Both tests were concordant in 83 children (84%), with moderate agreement (κ = 0.58, 95% CI 0.39–0.76). Positive and negative predictive values of the MDP challenge for exercise-induced bronchoconstriction were 68% and 89%. The overall ability of MDP challenge to separate children with or without positive exercise tests was good (area under the ROC curve 0.83). Conclusions MDP challenge test is feasible in children and is a suitable alternative for bronchial challenge testing in childhood. Pediatr. Pulmonol. 2011; 46:842–848. © 2011 Wiley-Liss, Inc.

How reliable and safe is full-body low-dose radiography (LODOX Statscan) in detecting foreign bodies ingested by adults?

OBJECTIVE: Foreign body ingestion is common and potentially lethal. This study evaluates the use of low-dose Statscans (LODOX) in emergency departments. DESIGN: This comparative cross-sectional study retrospectively assessed 28 289 digital chest x-rays and 2301 LODOX scans performed between 2006 and 2010 at a tertiary emergency centre. The radiographic appearance, image quality and location of ingested foreign bodies were evaluated in standard digital chest and LODOX radiography. The mean irradiation (μSv) and cumulative mean radiation dose per patient with the ingested foreign body were calculated according to literature-based data, together with the sensitivity and specificity for each modality. RESULTS: A total of 62 foreign bodies were detected in 39 patients, of whom 19 were investigated with LODOX and 20 with conventional digital chest radiography. Thirty-three foreign bodies were located in the two upper abdominal quadrants, 21 in the lower quadrants-which are not visible on conventional digital chest radiography-seven in the oesophagus and one in the bronchial system. The sensitivity and specificity of digital chest radiography were 44.4% and 94.1%, respectively, and for the LODOX Statscan 90% and 100%, respectively. The calculated mean radiation dose for LODOX investigations was 184 μS, compared with 524 μS for digital chest radiography. CONCLUSIONS: LODOX Statscan is superior to digital chest radiography in the diagnostic work-up of ingested foreign bodies because it makes it possible to enlarge the field of view to the entire body, has higher sensitivity and specificity, and reduces the radiation dose by 65%.

Management of primary ciliary dyskinesia in European children: recommendations and clinical practice

The European Respiratory Society Task Force on primary ciliary dyskinesia (PCD) in children recently published recommendations for diagnosis and management. This paper compares these recommendations with current clinical practice in Europe. Questionnaires were returned by 194 paediatric respiratory centres caring for PCD patients in 26 countries. In most countries, PCD care was not centralised, with a median (interquartile range) of 4 (2-9) patients treated per centre. Overall, 90% of centres had access to nasal or bronchial mucosal biopsy. Samples were analysed by electron microscopy (77%) and ciliary function tests (57%). Nasal nitric oxide was used for screening in 46% of centres and saccharine tests in 36%. Treatment approaches varied widely, both within and between countries. European region, size of centre and the country's general government expenditure on health partly defined availability of advanced diagnostic tests and choice of treatments. In conclusion, we found substantial heterogeneity in management of PCD within and between countries, and poor concordance with current recommendations. This demonstrates how essential it is to standardise management and decrease inequality between countries. Our results also demonstrate the urgent need for research: to simplify PCD diagnosis, to understand the natural history and to test the effectiveness of interventions.

Lack of an exaggerated inflammatory response on virus infection in cystic fibrosis

Respiratory virus infections play an important role in cystic fibrosis (CF) exacerbations, but underlying pathophysiological mechanisms are poorly understood. We aimed to assess whether an exaggerated inflammatory response of the airway epithelium on virus infection could explain the increased susceptibility of CF patients towards respiratory viruses. We used primary bronchial and nasal epithelial cells obtained from 24 healthy control subjects and 18 CF patients. IL-6, IL-8/CXCL8, IP-10/CXCL10, MCP-1/CCL2, RANTES/CCL5 and GRO-α/CXCL1 levels in supernatants and mRNA expression in cell lysates were measured before and after infection with rhinoviruses (RV-16 and RV-1B) and RSV. Cytotoxicity was assessed by lactate dehydrogenate assay and flow cytometry. All viruses induced strong cytokine release in both control and CF cells. The inflammatory response on virus infection was heterogeneous and depended on cell type and virus used, but was not increased in CF compared with control cells. On the contrary, there was a marked trend towards lower cytokine production associated with increased cell death in CF cells. An exaggerated inflammatory response to virus infection in bronchial epithelial cells does not explain the increased respiratory morbidity after virus infection in CF patients.

An integrated nano-scale approach to profile miRNAs in limited clinical samples

Profiling miRNA expression in cells that directly contribute to human disease pathogenesis is likely to aid the discovery of novel drug targets and biomarkers. However, tissue heterogeneity and the limited amount of human diseased tissue available for research purposes present fundamental difficulties that often constrain the scope and potential of such studies. We established a flow cytometry-based method for isolating pure populations of pathogenic T cells from bronchial biopsy samples of asthma patients, and optimized a high-throughput nano-scale qRT-PCR method capable of accurately measuring 96 miRNAs in as little as 100 cells. Comparison of circulating and airway T cells from healthy and asthmatic subjects revealed asthma-associated and tissue-specific miRNA expression patterns. These results establish the feasibility and utility of investigating miRNA expression in small populations of cells involved in asthma pathogenesis, and set a precedent for application of our nano-scale approach in other human diseases. The microarray data from this study (Figure 7) has been submitted to the NCBI Gene Expression Omnibus (GEO; http://ncbi.nlm.nih.gov/geo) under accession no. GSE31030.

Etiology and pathogenesis of adverse drug reactions

In clinical routine, adverse drug reactions (ADR) are common, and they should be included in the differential diagnosis in all patients undergoing drug treatment. Only part of those ADR are immune-mediated hypersensitivity reactions and thus true drug allergies. Far more common are non-immune-mediated ADR, e.g. due to the pharmacological properties of the drug or to the individual predisposition of the patient (enzymopathies, cytokine dysbalance, mast cell hyperreactivity). In true drug allergiesT cell- and immunoglobulin E (lgE)-mediated reactions dominate the clinical presentation. T cell-mediated ADR usually have a delayed appearance and include skin eruptions in most cases. Nevertheless, it should not be forgotten that they may involve systemic T cell activation and thus take a severe, sometimes lethal turn. Clinical danger signs are involvement of mucosal surfaces, blistering within the exanthematous skin areas and systemic symptoms, e.g. fever or malaise. Drug presentation via antigen-presenting cells to T cells can either involve the classical pathway of haptenization of endogenous proteins or be directly mediated via noncovalent binding to immune receptors (MHC molecules or T cell receptors), the so-called p-i concept. Flare-up reactions during the acute phase of T cell-mediated ADR should not be mistaken for true drug allergies, as they only occur in the setting of a highly activated T cell pool. IgE-mediated ADR are less frequent and involve mast cells and/or basophils as peripheral effector cells. Recent data suggest that certain patients with drug allergy have a preexistent sensitization although they have never been exposed to the culprit drug, probably due to cross-reactivity. Thus, allergic drug reactions on first encounter are possible. In general, the extent of cross-reactivity is higher in IgE-compared to T cell-mediated ADR. Based on a specific ethnic background and only for severe T cell-mediated ADR to certain drugs, a strong HLA association has been established recently.