Toto onemocnění bylo dříve označováno jako rekurentní (recidivující) obstrukce dýchacích cest (RAO), chronická obstrukční bronchitida (COB) a chronické obstrukční plicní onemocnění (COPD), i když se tento termín nyní považuje za zastaralý kvůli rozdílu v patogenezi mezi astmatem koní a lidskou COPD.

Souvisejícím pojmem je ještě zánětlivé onemocnění dýchacích cest (IAD, inflammatory airway disease). Termíny RAO (resp. COB a COPD) a IAD se nyní většinou slučují pod pojem equinní astma, toto dělení je použito i v článku. Rozdíl spočívá v různě postižené věkové kategorii, závažnosti průběhu, v době propuknutí příznaků (klid nebo zátěž) a prognózou vzhledem k pravděpodobnosti úplného uzdravení.

Etiologie astmatu

Obecně platí, že etiologie astmatu zahrnuje komplexní interakci mezi environmentálními a genetickými faktory, která je u lidí i koní zcela neznámá. Astma je heterogenní, chronické zánětlivé onemocnění dolních dýchacích cest s proměnlivou a reverzibilní bronchokonstrikcí s příznaky kašle, dušnosti, tlaku na hrudi, bronchiální hyperreaktivity, zvýšené produkce hlenu a přestavby stěny dýchacích cest. Jedná se o komplexní onemocnění, které zahrnuje individuální náchylnost k expozici alergenům, různé úrovně závažnosti a různé zánětlivé fenotypy, jako je časný versus pozdní nástup, alergický versus nealergický a rezistentní na steroidy versus citlivý na steroidy.

Mírné až středně závažné astma - známé také jako zánětlivé onemocnění dýchacích cest - je spojeno s obstrukcí dolních cest dýchacích a zánětem s vysokou prevalencí v populaci koní na celém světě. Pojem „mírné astma“ je používáno u onemocnění bez zjevných klinických příznaků naznačujících plicní onemocnění, ale se zánětem a obstrukcí dýchacích cest. Pojem „středně závažné astma“ pak označuje koně s klinickými příznaky (např. kašel) nebo klinickými nálezy (abnormální plicní ozvy) plicního onemocnění.

Exacerbace jsou charakterizovány přítomností klinických příznaků a jsou vyvolávány hlavně expozicí aerosolizovaným alergenům nacházejících se v senu a podestýlce, včetně plísňových částic, roztočů a endotoxinů. Úloha těchto environmentálních inhalovaných alergenů je dobře zdokumentována, zůstávají však otázky týkající se faktorů přispívajících k rozvoji astmatu u koní a také toho, proč u některých koní postižených v mladém věku s mírným astmatem se nevyvíjí závažná forma.

Přítomnost organického prachu v podestýlce a krmivu, jakož i koncentrace amoniaku ve stájovém prostředí, hrají důležitou roli při projevech nemoci. Ve stabilním prachu bylo identifikováno mnoho potenciálně prozánětlivých částic, včetně bakteriálních endotoxinů, více než 50 různých druhů plísní, peptidoglykanů, proteáz, mikrobiálních toxinů, roztočů, rostlinných částic a anorganických prachů.

Onemocnění je výsledkem imunitní odpovědi na inhalované antigeny a roli v ní hraje hypersenzitivní reakce I. (řízena IgE protilátkami) a III. typu (založena na tvorbě komplexů protilátky a antigenu). Podle řady studií byla prokázána vyšší hladina IgE protilátek v dýchacích cestách u koní trpící astmatem v porovnání se zdravými zvířaty, nicméně v krvi byly hladiny IgE protilátek u obou skupin podobné. Jiné studie naopak vylučují zapojení IgE v patogenezi onemocnění. Přesné imunologické mechanismy způsobující klinické příznaky astmatu u koní nejsou dosud plně vysvětleny, ačkoli mnoho studií podporuje zapojení hypersenzitivní reakce. Ta je charakterizována nerovnováhou Th1 / Th2, ve které se odpověď Th1 (převládající odpověď u zdravých koní) posune k odpovědi Th2 se zvýšenou produkcí cytokinů Th2. Prodloužená expozice alergenů udržuje aktivaci žírných buněk, což vede k chronické zánětlivé reakci.

Diagnostika

Předpokládá se, že astma je nedostatečně diagnostikováno, protože klinické příznaky jsou nespecifické a citlivé a přenosné způsoby hodnocení funkce plic u koní nejsou k dispozici. Stanovení diagnózy astmatu je založeno na kombinaci vyšetření a vyloučení jiných příčin. V současné době je diagnóza nejčastěji založena na nálezu abnormální cytologie tekutiny získané bronchoalveolární laváží (BALF) u koní s kompatibilními klinickými příznaky a vyloučení jiných příčin dyspnoe.

Jak bylo řečeno, astma může mít průběh mírný, středně závažný a těžký. Klinicky se může projevovat různým stupněm ztíženého dýchání. V případě RAO trpí zvíře dušností, může mít roztažené nozdry, oboustranným výtokem z nosu a sníženou tolerancí zátěže. Je to onemocnění chronické (tzn. trvá déle než 3 týdny). Pro RAO je typické, že se postižení nevyskytuje u mladých zvířat (spíše u koní starších 7 let) a příznaky se objevují a mizí v souvislosti s vystavením antigenům (alergenům) z prostředí. Problémy nastávají u zvířat, když jsou v klidu ve stáji, kde jsou více exponování vyvolávajícím faktorům (seno, spory plísní, endotoxiny, organické součásti prachu, pyly, amoniak obsažený v moči apod.). V případě IAD se příznaky projevují při zátěži a v klidu se nevyskytují, postižena jsou mladá zvířata a s věkem nemoc často sama vymizí. IAD má oproti RAO spíše mírnější průběh, protože ačkoliv jsou přítomny zánětlivé změny, tak k zneprůchodnění dýchacích cest nedochází. Auskultačně můžeme slyšet i patologické plicní ozvy.

Užitečné pro zpřesnění diagnózy je cytologické vyšetření po provedení bronchoalveolární laváže - nejčastěji je přítomen neutrofilní zánět, v některých případech (hlavně těch mírnějších, resp. při IAD) můžeme vidět převahu jiných typů bílých krvinek (eozinofilů nebo mastocytů). Vyšetřením krve většinou nezjistíme odchylky od normálu, občas se projeví změny související s probíhajícím zánětem. Změny nalezené při endoskopickém vyšetření jsou nespecifické – můžeme vidět zánětlivé změny na sliznicích, zvýšené množství hlenu v dýchacích cestách nemocných koní, během epizody může nastat kolaps průdušnice a bronchů a v těžkých případech rozšíření až deformace bronchů (tzv. bronchiektázie). Při IAD jsou změny mírné a málo výrazné. Rentgenologický nález je též nespecifický.

Jedinou možností posouzení zánětlivých a remodelačních změn je provedení bronchiální a/nebo plicní biopsie s následným histopatologickým vyšetřením. Jelikož se předpokládá imunitní/alergický podklad onemocnění, nabízí se využití alergologických testů, jako jsou intradermální alergické testy (IDAT) nebo stanovení titrů protilátek (IgE). Bohužel ani jedna z metod neposkytuje relevantní výsledky pro diagnostiku a odhalení antigenu. Pro zpřesnění diagnózy lze využít i další testy, které jsou ale málo dostupné nebo náročné na provedení. Zánětlivé změny lze hodnotit posouzením sérových zánětlivých markerů (haptoglobin, surfaktantový protein D, sekretoglobin).

K vyjádření závažnosti bronchospasmu a obstrukce se využívá bronchodilatační test (posuzuje se zlepšení dýchání po podání medikamentů s bronchodilatačním účinkem) nebo bronchoprovokační test (hodnotí se stupeň obstrukce po podání histaminu, jež spazmus navozuje). Testy plicní funkce ukazují na abnormální změny transpulmonálního tlaku, zvýšenou rezistanci plicní tkáně a sníženou dynamickou komplianci (poddajnost plic). Je též důležité odlišit jiné příčiny respiračních obtíží (infekční onemocnění, fibróza, hypersenzitivita z jiných příčin, nádory atd.) a lokalizovat příčinu (horní nebo dolní cesty dýchací).

Terapie

V rámci terapie astmatu je základem omezení expozice alergenům, k čemuž se přidávají léky sloužící k úlevě od příznaků (samotné omezení expozice je sice z dlouhodobého hlediska nutné, ale efekt se projeví často až po několika týdnech). Léky mají pouze omezenou účinnost a dochází k návratu příznaku po jejich vysazení, pokud nedojde zároveň ke snížení expozice alergenům. Jak bylo psáno, nemoc je zapříčiněna inhalovanými alergeny z vnějšího prostředí – zejména se podílí seno, plísně, endotoxiny, pyly apod. Pokud je možné, je ideální ponechat koně co nejvíce na pastvě.

Možností je též použití komerčního krmení nebo alespoň vlhčení sena. Ve stájích je nutná dobrá ventilace, udržování co nejmenší prašnosti a dobrá hygienická úroveň (např. častá výměna podestýlky a krmení). Z medikamentů se využívají kortikosteroidy a bronchodilatátory. Kortikosteroidy jsou látky, které zmírňují zánětlivé procesy a snižují aktivitu imunitního systému. Bronchodilatátory slouží k rozšíření průdušek, čímž poskytují rychlou úlevu od symptomů plynoucích ze spazmu bronchů. Jelikož nejsou schopny tlumit zánětlivou odpověď, neměly by se využívat jako jediná terapie. Dle závažnosti nemoci se aplikují systémově a/nebo inhalačně. Jelikož probíhající zánět není infekčního původu, tak antibiotická terapie není nutná.

Závěr

Závěrem lze říci, že ačkoliv je RAO nemoc nevyléčitelná, tak při dobrém managementu je umožněn kvalitní život zvířete a mortalita je nízká. V případě IAD je prognóza velmi dobrá, s věkem dochází často k úplnému uzdravení.

Co se týká využití mezenchymálních kmenových buněk, tak klinické studie zatím neexistují. Mezenchymální kmenové buňky jsou schopny interagovat se složkami imunitního systému a ovlivňovat jej. Je prokázáno, že ovlivňují tvorbu zánětlivých cytokinů a svým působením podporují obnovu tkáně, což z kmenových buněk činí novou potenciální možnost pro boj s tímto onemocněním.

 Použité zdroje:

• Bullone M, Lavoie JP (2020): The equine asthma model of airway remodeling: from a veterinary to a human perspective. Cell and tissue research, 380(2), 223-236.
• Couetil L, Cardwell JM, Leguillette R, Mazan M, Richard E, Bienzle D, Bullone M, Gerber V, Ivester K, Lavoie JP, Martin J, Moran G, Niedźwiedź A, Pusterla N, Swiderski C (2020): Equine Asthma: Current Understanding and Future Directions. Front Vet Sci. 2020 Jul 30;7:450. doi: 10.3389/fvets.2020.00450.
• Felippe M, Julia B., ed. Equine Clinical Immunology. Ames, Iowa: John Wiley & Sons, Inc., 2016. ISBN 978-1-1185-5887-4.
• Ferrari CR, Cooley J, Mujahid N, Costa LR, Wills RW, Johnson ME, Swiderski CE (2018): Horses with pasture asthma have airway remodeling that is characteristic of human asthma. Veterinary pathology, 55(1), 144-158.
• Gy C, Leclere M, Vargas A, Grimes C, Lavoie JP (2019): Investigation of blood biomarkers for the diagnosis of mild to moderate asthma in horses. Journal of veterinary internal medicine, 33(4), 1789-1795.
• Klier J, Lindner D, Reese S, Mueller RS, Gehlen H (2021): Comparison of four different allergy tests in equine asthma affected horses and allergen inhalation provocation test. Journal of Equine Veterinary Science, 103433, https://doi.org/10.1016/j.jevs.2021.103433.
• Leclere M, Costa MC (2020): Fecal microbiota in horses with asthma. Journal of veterinary internal medicine, 34(2), 996-1006.
• Montgomery JB (2019): Beyond steroids and bronchodilators - investigating additional therapies for horses with severe equine asthma. Vet Rec., 185(5), 140-142.
• Reed SM, Warwick M, Bayly, Debra C, Sellon, ed. Equine internal medicine. 4. vydání. St. Louis, MO: Saunders Elsevier, 2010. ISBN 978-1-4160-5670-6.
• Sheats MK, Davis KU, Poole JA (2019): Comparative review of asthma in farmers and horses. Current allergy and asthma reports, 19(11), 1-9.
• Tizard IR, Veterinary imunology. 10. vydání. St. Louis, Missouri: Elsevier, 2018. ISBN 9780323523493

Ing. Petra Černá a MVDr. Markéta Slaná jsou členy týmu projektu Avecell. AVECELL® je veterinární projekt Medicínského centra Praha, v němž se tým odborníků zaměřuje na výzkum a využití nových metod léčby pomocí aplikace kmenových buněk ve veterinární medicíně.

Medicínské centrum Praha získalo povolení pro výrobu veterinárního léčivého přípravku (autologní mezenchymální kmenové buňky) od Ústavu pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv (ÚSKVBL) v květnu 2015.