LUFTVEIENES FORSVARSMEKANISMER
H. B. Benestad – h.b.benestad@medisin.uio.no rom 2295 DM
Aerosoler:
• Anorganiske partikler (sot, kvarts, etc.)
• Organiske partikler (pollen, hud/hår-derivater, “midd-støv”, planterester, etc.)
• Gasser i dråper (NO2, O3, SO2, etc.)
• Mikroorganismer, gjerne i dråper
Mulige “verstinger”: Mikroorganismer, sigarettrøyk,
dieseleksos
Sykdommer:
• Luftveisinfeksjoner (øvre og nedre)
• Lungekreft
• Astma og bronkial hyperreaktivitet
• Nedsatt lungevekst
• Kardiovaskulære sykdommer ( arteriosklerose, arytmier, inf. cordis)
Franchini M. And Mannucci P.M. Blood, 2011;118:2405
NOEN DATA TIL ILLUSTRASJON:
Luftveiene: Ca. 75 kvadratmeter
epiteloverflate,
eksponeres for kanskje 15000 L luft
daglig
→ ca.7 kg forurensning årlig (mot 1,4 kg
i GI-kanalen)
(Australia).
De fleste partikler: < 2,5 μm diameter:
• Sotpartikler (fra diesel-eksos), med adsorberte
allergener, f.eks. fra bjørkepollen, hund, katt →
irritasjon, betennelse, adjuvanseffekt på IgEdannelse
• Asfaltpartikler og silikater (piggdekk)
• Sot fra vedfyring (gamle ovner)
Miljødirektoratet 2014: Grenseverdier og nasjonale mål
Forslag til langsiktige helsebaserte nasjonale mål og
reviderte grenseverdier for lokal luftkvalitet
Oppsummert anbefaling grenseverdier:
Fra og med 2015 skal følgende verdier nås:
Årsmiddelkonsentrasjon PM 10: Maksimalt 25 μg/m3
Døgnmiddelkonsentrasjon PM 10: 50 μg/m3
Med maksimalt 30 tillatte overskridelser
Årsmiddelkonsentrasjon PM 2,5: maksimalt 15 μg/m3
- og tar sikte på lavere grenser i fremtiden
Røykelunger
On 29 February this year, China’s State Council approved its first national
environmental standard for limiting the amount of fine particles in air that
measure less than 2.5 μm in diameter. It requires the country to implement
the World Health Organization’s recommended interim target of an annual
average of 35 μg/m3 for such particles by the end of 2015.
Omtrent tre milliarder mennesker i verden lager fremdeles
mat over åpen ild og med såkalte skitne komfyrer
Sot. Martinus Løvik, Tfdnl (2004) no. 22
“….I vår tid er røyken frå forbrenningsmotorane, eksos, den
viktigaste luftforureininga. Særleg inneheld dieseleksos
veldige mengder små sotpartiklar. Slitasje av dekk mot
asfalt og stein i vegbanen gir òg partiklar, vedfyring
sameleis. I tillegg kjem gassane nitrogendioksid og ozon
som òg kan gi helseskadar.Partiklane er mangfaldige.
Partiklane vi måler som forureining, varierer tusen gonger
i diameter. … Samansetninga er ulik - det er steinstøv frå
vegen og sotpartiklar frå dieselmotoren, og på den rufsete
overflata ber partiklane gassar, kjemikal og metall frå
forbrenninga…. Mykje tyder på at forbrenningspartiklar er
verre enn mineralpartiklar. Årsaka kan vere kjemien,
overflatestrukturen eller storleiken. Små partiklar synest
å vere verre enn grovare partiklar….”
Luftveienes forsvarsmekanismer
Fysiske mekanismer, inkl.anatomi/histologi
Kjemiske mekanismer
Naturlig (uspesifikk) immunitet
Spesifikk (adaptiv) immunitet
Fysiske mekanismer:
Epitel-barrièren (”tight junctions”)
Klarering
•Vibrissae
•Det cilietransporterte slimteppet. Turbulens i
nesehulen
•Nysing, hoste og bronkokonstriksjon
Histologi
Polariserte epitelceller: autokrin prolif.stim.
Tissue, heal thyself. Epithelial cells have an apical surface (red), which is separated by tight
junctions (black) from the basolateral surface (blue). Injury allows heregulin (green balls) to
interact with erbB2 (purple), promoting cell proliferation to repair the epithelial layer.
Nesen
Nesemuslinger og sinusåpninger
Koronarsnitt, CT, gjennom fremre del av maxillarsinus
1. Sinus maxillaris, 2. Sinus ethmoidales, 3. Cavum nasi, 4. Concha
medius, 5. Concha inferior, 6. Septum nasi, 7. Cavum oris
Partikkelstørrelse vs. nedslagsområde
Medisinske
aerosoler til
astmaterapi:
gjerne diam.
0,5 – 5 µm
”Slimkosting”
Slimteppet beveges av ciliene
Ett ciliums bevegelser
Et mer moderne syn
Fra: B. F. Dickey
(2012) Science
337:924
Nys og host
Bitter-smak-reseptorer i
kjemosensitive celler i
øvre luftveier  acetylkolin-utskillelse 
nerverefleks  nysing, f.
eks.
Dessuten økes slagfrekvensen for ciliene
Thomas E. Finger and Sue C.
Kinnamon , The Scientist,
December 1, 2011
Kjemiske mekanismer:
Magesyre (HCl)
Lysis
•Lysozym
•Komplement: 3 aktiveringsveier
•Elastase
•Defensiner
•Katelicidiner
Laktoferrin
Nitrogen-monoksid (NO) i nese-/bi-hulen(e)
Naturlig (uspesifikk) immunitet:
M-celler + dendrittiske celler/vevsmakrofager
Alveolemakrofager
Ved betennelse: nøytrofile granulocytter (PMN)
(ledes av kjemotaktisk gradient til interstitiet
og evt. videre til alveolene)
Og så fagocytose v.hj.a.:
Endocytic pattern-recognition receptors
Uspesifikk opsonisering:
- komplement (v/ CRP, mannose/mannanbindende lektin, etc.);
- surfaktant-proteiner
Waldeyers lymfatiske ring: tonsillene
Lymfoepitel i ganetonsillen
Samspill naturlig og adaptiv immunitet
PMN kan også skade
lungene på en ukonvensjonell måte, i ARDS
(Acute respiratory
distress syndrome)
Calfee CS. & Matthay MA.,
Nature 4/3-10, 464:41
Spesifikk (adaptiv) immunitet:
I slimhinne-assosiert lymfatisk vev og lokale
lymfeknuter: ”Non-self”- eller ”skade”-signal
(”stranger or danger”, PAMP/MAMP eller DAMP)
til DC/MΦ, + presentasjon av Ag-peptid →
T-celle-reaksjoner
og
B-celle-reaksjoner:
•IgM/IgA: Nøytralisering og hemmet adheranse
•Ig E: Høysnue; astma; orme-forsvar
•IgG ved inflammasjon: opsonisering og
komplementaktivering
Takk for oppmerksomheten!