喘息の誘因

喘息の誘因とは、喘息症状の悪化を誘発したり、気流の乱れの程度を高めたりして、喘息発作を引き起こす要因または刺激のことです。^[1]喘息発作は、気道の閉塞、粘液の過剰分泌、気道周囲の平滑筋の収縮による気管支収縮が特徴です。その症状には、息切れ、咳、胸の圧迫感、喘鳴など、さまざまな症状が含まれます。^[2]

喘息発作は通常、炎症経路によって媒介され、アレルゲンなどの誘因が様々なタイプの免疫細胞によって媒介される一連の免疫反応を引き起こす可能性があります。^[3]

喘息の一般的な誘因には、ペットのフケ、ダニ、花粉、カビなどのアレルゲンが含まれます。運動、大気汚染物質、タバコの煙、湿気、冷気、特定の薬剤などの他の種類の誘因も、喘息の誘発に役割を果たす可能性があります。^[4]喘息の誘因は、アレルギー性誘因、環境性誘因、物理的誘因の3種類に分類できると提案されていますが、喘息の誘因の普遍的な分類はまだ行われていません。^[4]他の研究では、喘息の誘因を心理的要因、大気汚染物質、身体活動、アレルゲン、感染に分類しています。^[5]

喘息は、米国で2,600万人以上の人々と700万人の子供たちが罹患している、非常に一般的な慢性疾患です。^[3]喘息の誘因を認識し、それを避けることは、この疾患に対処し、喘息発作を回避するためのシンプルかつ効果的な方法です。^[6]喘息の治療法はまだ発明されていませんが、喘息発作の長期的なコントロールと即時緩和の両方のために、さまざまな治療法が利用可能です。^[7]

喘息の病態生理学は主に炎症経路に関係しており、体内のいくつかの種類の免疫細胞、主にTヘルパー2細胞（Th2細胞）、B細胞、および肥満細胞に関連しています。簡単に言えば、アレルゲンなどの刺激が喘息患者と接触すると、さまざまな種類の免疫細胞が活性化され、炎症反応が起こり、気管支過敏症、気管支収縮、過剰な粘液分泌、気道閉塞、および喘息発作を引き起こします。^[3]このプロセスのより詳細な概要は以下に記載されています。

まず、感作段階では、T細胞が樹状細胞と相互作用し、樹状細胞がアレルゲンの特定の抗原をTh2細胞に提示して、Th2細胞の発達を促します。^[8]その後、活性化したTh2細胞は、別の種類の免疫細胞であるB細胞がアレルゲン特異的記憶B細胞と形質細胞に分化することを促進するサイトカインの一種であるインターロイキン-4を放出します。^[9]次に、形質細胞はアレルゲン特異的IgE抗体を大量に産生し、これが肥満細胞上の受容体の一種であるFceRIによって捕捉されます。^[9]

肥満細胞は、通常、皮膚、呼吸器粘膜、消化管粘膜などの環境にさらされた組織に存在する免疫細胞です。 ^[10]肥満細胞には、血管作動性アミンとプロテアーゼを含んだ顆粒が備わっています。^{[11]肥満細胞上の}FcεRI受容体がTh2細胞によって産生されたIgE抗体を捕捉すると、肥満細胞は特定のアレルゲンに対して敏感になります。

このため、マスト細胞は特定のアレルゲンにさらされると活性化されます。アレルゲンがマスト細胞表面のIgE抗体に結合すると、 FceRIのクラスター化と架橋形成が起こります。^{[12] [10]}これにより、タンパク質をリン酸化酵素の一種であるチロシンキナーゼがいくつか動員され、活性化されます。 ^[13]その結果、これらのキナーゼの活性化は、一連の反応の後に細胞内Ca2+流入に寄与します。Ca2+レベルの急上昇により細胞骨格の再配置が起こり、細胞内顆粒のエキソサイトーシスと脱顆粒が可能になり、血管作動性アミンとプロテアーゼが放出されます。^[14]マスト細胞顆粒から放出されたヒスタミン、ヘパリン、セロトニンなどの血管作動性アミンは 、血管拡張、血管透過性の増加、平滑筋の収縮、粘液分泌の増加を引き起こします。^{[要出典]肥満細胞の脱顆粒は、}好酸球走化性因子と好中球走化性因子の放出も引き起こす。これらの因子はそれぞれ好酸球と好中球を体内から引き寄せ、炎症反応を強める可能性がある。^[15] さらに、Ca2+レベルの上昇はアラキドン酸酵素経路の活性化にもつながり、脂質メディエーターの放出に寄与する。^[16]これらの脂質メディエーター、特にプロスタグランジンとロイコトリエンは、血管拡張、血管透過性の増加、平滑筋収縮を引き起こす。 ^{[17]さらに、Ca2+レベルの上昇は、}炎症性サイトカインの転写を誘導する特定の転写因子 の活性化にもつながる。^[18] TNF、インターロイキン-1、インターロイキン-8などのこれらの炎症性サイトカインは、急性炎症と白血球動員を引き起こす。^[19]

アレルギー誘発物質は、気道の感作、炎症、気管支痙攣、その他の喘息症状を引き起こす可能性のある因子または化学物質である。^[20]

アレルゲンはアレルギー性喘息の最も一般的な誘因です。喘息の誘因の例としては、ハウスダストダニ、動物の排泄物、花粉などの天然の空気アレルゲンが挙げられます。^[21]ペット、カビ、害虫も誘因となる可能性があります。^[22]喘息患者がそのようなアレルゲンを吸入または接触すると、気道内の肥満細胞が血管作動性アミンとプロテアーゼを放出します。これによりサイトカインが放出され、さまざまな炎症反応やアレルギー反応が媒介されます。^[19]

アレルゲンに加えて、環境要因も喘息発作を引き起こすリスクを高める可能性があることが研究で明らかになっています。^{[21] [23]}これらの要因の例には、呼吸器ウイルス感染、^[24]オゾンなどの大気汚染物質への曝露^{[25]または}微生物やエンドトキシンなどのその産物への曝露の減少を伴うライフスタイルの変化が含まれます。^[26]その作用機序はまだ不明ですが、生体内研究^{[21]では、これらの環境要因が}好中球細胞外トラップ（NET）の蓄積を引き起こし、肺に好中球を放出することが実証されています。このNETの放出増加は、粘液過剰分泌などの喘息症状に関連していることが判明しています。^[27]

もう一つの環境リスク要因はホルムアルデヒドへの曝露である。^{[28]ホルムアルデヒド自体は}呼吸器系に刺激を与える化学物質である。さらに、アルブミンなどの高分子と反応してIgG抗体の産生を誘発し、それが肥満細胞に結合して呼吸器系の過敏症を引き起こす可能性がある。^[28]

運動誘発性喘息は、ほとんどの喘息患者によく見られます。^[29]このような現象のメカニズムはまだ不明ですが、研究者らは、運動中に体がより多くの酸素を求めて息を切らすため、より多くの冷たく乾燥した空気を吸い込むのではないかと提唱しています。この冷たく乾燥した空気が通過すると、気道の粘膜から水分が失われます。このような作用によってもたらされる浸透圧の変化により、サイトカインなどの炎症誘発性メディエーターの放出が増加し、気道の過敏性につながります。 ^{[30] [31]}気道の冷却によりコリン作動性受容体が活性化され、気管支収縮や粘液分泌が誘発され、気道がさらに狭くなります。^{[32]喘息のある水泳選手は、}塩素ガス由来の化合物で汚染された刺激性の空気を過剰に吸い込む可能性があり、これにより喘息発作のリスクが高まります。^[33]

アスピリン喘息、またはアスピリン増悪性呼吸器疾患は、アスピリンの使用によって喘息の症状が悪化する状況を指します。^[34]シクロオキシゲナーゼ-1という酵素を阻害する 他の非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）も喘息発作を引き起こす可能性があります。

NSAIDsによるシクロオキシゲナーゼ1酵素の阻害後、アラキドン酸の蓄積が起こります。これは、今度はロイコトリエンの産生を増加させます。ロイコトリエンは炎症性メディエーターです。炎症誘発性ロイコトリエンの蓄積は、呼吸器系のシステイニルロイコトリエン受容体を過剰刺激し、気管支収縮と粘液の過剰分泌を引き起こし、気道を塞ぎます。^[34]

β遮断薬、またはβアドレナリン拮抗薬も気管支収縮を引き起こし、他のβ受容体標的喘息薬の作用を阻害し、喘息症状の悪化につながる可能性があります。^[35]したがって、喘息患者は注意し、喘息症状を医師に伝える必要があります。^[36]

職業性喘息とは、職場で喘息を引き起こしたり悪化させたりする物質に繰り返しさらされることで起こる喘息の一種です。^[37]職業性喘息の主な原因は状況によって異なりますが、金属、ディーゼル、洗浄剤、ジメチル硫酸塩、ジイソシアネート、ラテックス、過硫酸塩、アルデヒド、イソシアネート、木くず、小麦粉などの一般的な物質は、細心の注意を払って取り扱う必要があります。^{[38] [39] [40]}

タバコの煙は直接喫煙と間接喫煙の両方で喘息発作の引き金となる可能性があります。 ^[41]タバコの煙は刺激物であり気管支収縮を引き起こすため、喘息の症状を悪化させる可能性があります。^[42]

研究では、心理的ストレスが喘息発作の危険性を高める可能性も示唆されている。 ^[5]心理的ストレスを抱える患者は、喘息をコントロールする意識が低下し、身体的健康状態も劣ることが分かっている。^{[5] [43]}

喘息の臨床症状の1つは、気道が狭くなることで起こる息切れであり、これは平滑筋の収縮による粘液栓形成と気管支収縮によって引き起こされます。 ^[44]もう一つの典型的な症状は喘鳴です。呼気中に乱気流が狭くなった気道を押しつぶし、喘鳴音を引き起こします。^{[45]また、}粘液分泌の増加は気道に限らず、涙目や鼻炎などの他の症状もよく見られます。^[45]さらに、血管拡張と血管透過性の増加により、血管性浮腫、皮膚の腫れ、じんましんが生じる可能性があります。^[46]重篤な合併症では、換気が障害されるため、循環器系の酸素量が不十分になり、急性呼吸不全が発生することがあります。 ^[47]もう一つの生命を脅かす状態は、過膨張による肺の虚脱である気胸です。 ^[48]

患者にとっての特定の喘息誘発因子を理解し、それを避けることは、喘息発作を予防する簡単な方法です。^[41]寝具を定期的に洗濯する、喫煙をやめる、害虫駆除を行う、敏感な生活環境を保つ、よどんだ水を取り除く、刺激の可能性がある製品を避けるなどは、喘息発作の予防に効果的です。^[41]

喘息の誘因についての教育は、患者がどのような活動や物質を避けるべきかを理解できるように医師によって行われるべきである。喘息の誘因への曝露を減らすことは、喘息患者自身によっても行われるべきである。^[4]喘息の子供を持つ親もまた、喘息発作のリスクを減らすために、一般的な喘息の誘因に注意すべきである。^[22]

速効性薬は急性喘息発作の治療に使用されます。この症状を治療するための第一選択薬は短期β2アドレナリン受容体作動薬で、β2アドレナリン受容体を刺激する薬です。これらは気管支拡張薬であり、気道をきれいにすることで症状を効果的に緩和します。例としては、アルブテロールやレバルブテロールなどがあります。^[7]一般的に、これらは携帯用吸入器と一緒に使用され、患者は発作中にすぐに薬を投与できます。

急性発作によく使われるもう一つの薬は、イプラトロピウムやチオトロピウムなどの抗コリン薬で、これらも気管支拡張薬です。^{[7]これらは}コリン受容体を遮断することで作用し、粘液分泌と気管支収縮を軽減します。^[7]

急性喘息発作の別の治療法は、コルチコステロイドなどの免疫抑制薬であり、これも喘息反応を緩和することができます。^[49]例としては、プレドニゾンやメチルプレドニゾンが挙げられ、これらは通常、急性症状の治療のために経口または静脈内投与されます。^[7]ただし、コルチコステロイドを長期使用すると重篤な副作用を引き起こす可能性があることに注意してください。

特定の薬を継続的かつ長期にわたって使用すると、喘息発作のリスクを軽減し、病気をコントロールするのに役立ちます。

フルチカゾンプロピオン酸エステルなどの特定のタイプのコルチコステロイドを長期使用する場合、喘息発作のリスクを軽減するために肺経路から投与されることがあります。^[50]

ザフィルルカストなどのロイコトリエン受容体拮抗薬の経口投与は、コルチコステロイドに加えて喘息の長期管理にも使用できる。^{[51] [52]}

さらに、別の選択肢としてクロモグリク酸ナトリウムの使用があり、これはCa2+の流入を阻止することで喘息発作を予防し、肥満細胞の脱顆粒とそれに続く喘息合併症を予防することができる^[53]

薬物以外の代替治療法としては、長期間にわたり、適切に管理された少量の特定のアレルゲンに徐々に曝露させる脱感作療法がある。 ^{[54]その根拠は、アレルゲン特異的}IgG抗体の生成によって抗原競合を引き起こし、アレルギー反応のリスクを軽減することである。^[54]

サルメトロルなどの長時間作用型β刺激薬は、コルチコステロイドと併用して喘息の症状を抑えるために使用されてきた。これらはβ2アドレナリン受容体を刺激し、 12時間以上にわたって気管支拡張効果をもたらす薬である。しかし、2010年の最近の研究では、この治療法は喘息による死亡や挿管のリスクを高める可能性があることが判明した。^[55]食品医薬品局（FDA）も、喘息のコントロールが達成された場合は薬の使用を中止するよう推奨している。^[56]