Ağır Astımda Serum Periostin ve IL-13 Düzeylerinin Kan Eozinofilisini Belirlemedeki Etkinlikleri

Year 2021, Volume: 2 Issue: 3, 153 - 157, 17.11.2021

Murat Türk

Abstract

Giriş: Kan eozinofil düzeyi sıklıkla değişkenlik göstermektedir ve düzeyleri pek çok farklı faktörden etkilenebilmektedir. Bu çalışmada eozinofili ile giden ağır astım fenotiplerinin belirlenmesinde kullanılabilecek iki potansiyel biyobelirteçin eozinofili varlığı ve düzeyini belirlemedeki etkinliklerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntemler: Bu çalışma NCT03563521 clinical trial kayıt numaralı çalışma bulgularının alt veri analizi yapılarak gerçekleştirilmiştir. Hepsi ağır astım tanılı hasta kohortundan bu çalışma için hastaların demografik bilgileri, stabil dönem ve atak dönemlerine ait kan eozinofil, IL-13 ve periostin düzeylerine ait bilgiler elde edilmiştir. Stabil dönem ve atak dönemlerine ait kan eozinofil düzeyleri ile serum IL-13 ve periostin düzeyleri ortalama (IQR) olarak gösterilmiş ve aralarındaki korelasyon araştırılmıştır.
Bulgular: Ortalama yaşı 45.6 ± 11.1 ve 67’si (%87) kadın olan toplam 76 hasta çalışmaya dahil edilmiştir. Hastaların 36’sında (%47) en az bir perennial alerji duyarlığı mevcuttu ve 19’u (%25) uzun süreli sistemik steroid (USSS) tedavisi altındaydı. Stabil döneme ait kan eozinofil, serum IL-13 ve periostin düzeyleri sırası ile 316 (130-420) hücre/mL, 13.1 (0-26.1) pg/mL ve 7194 (5520-9385) pg/mL olarak bulundu. Hem stabil dönem hem de atak dönemlerinde kan eozinofil sayı ve yüzdesi ile periostin değerleri arasında anlamlı bir korelasyon izlendi (sırası ile p=0.003, r=0.364; p=0.002, r=0.368). Atopisi olmayan veya USSS tedavisi almayan hastalarda bu korelasyonun daha güçlü olduğu, atopi varlığı veya USSS varlığında ise korelasyonun kaybolduğu izlendi. IL-13 ile stabil ve atak dönemleri kan eozinofil düzeyleri arasında herhangi bir ilişki tespit edilmedi.
Sonuç: Ağır astım tanılı hastalarda serum periostin düzeyi kan eozinofili düzeyini göstermede kullanılabilecek bir biyobelirteçtir. Atopisi olan ve/veya uzun süreli sistemik steroid tedavisi alan hastalarda bu amaçla kullanımında dikkatli olunmalıdır.

Keywords

Ağır astım, eozinofili, periostin, interlökin-13

Supporting Institution

Çalışma kohortunun ve verilerinin kullanıldığı ana çalışma Erciyes Üniversitesi BAP tarafından desteklenmiştir (TCD-2018-8335). Bu çalışma için herhangi bir finans kaynağı bulunmamaktadır.

Effectiveness of Serum Periostin and IL-13 Levels in Determining Blood Eosinophilia in Severe Asthma

Abstract

Introduction: Blood eosinophil levels show daily fluctuations and can be effected by various stimuli. This study aims to investigate two potential biomarkers that can be used to determine severe asthma phenotypes with eosinophilia, were investigated.
Methods: This study was carried out by data analysis of the study findings with clinical trial registration number NCT03563521. For this study, the demographic information of the patients, the blood eosinophil, IL-13, and periostin levels were obtained from the cohort of patients with severe asthma. The blood eosinophil levels of the stable and attack periods and serum IL-13 and periostin levels were shown as the mean (IQR) and the correlation between them was investigated.
Results: A total of 76 patients with a mean age of 45.9 ± 11.05 and of which 67 (87%) were women, included in the study. Thirty-six (47%) of the patients had at least one perennial allergen sensitivity and 19 (25%) were under long-term systemic steroid (LTSS) treatment. Stable period blood eosinophil, serum IL-13 and periostin levels were found as 316 (130-420) cells/mL, 13.1 (0-26.1) pg/mL and 7194 (5520-9385) pg/mL, respectively. A significant correlation was observed between the blood eosinophil number and percentage and periostin levels in both stable and attack periods (p=0.003, r=0.364; p=0.002, r=0.368, respectively). It was observed that this correlation was stronger in patients without atopy or who did not receive LTSS, and the correlation was lost in the presence of atopy or LTSS. No relationship was found between IL-13 and stable and attack periods blood eosinophil levels.
Conclusion: Serum periostin is a biomarker that can be used to show the blood eosinophilia level in patients with severe asthma. Care should be taken for this purpose in patients with atopy and/or under long-term systemic steroid therapy.

Keywords

Severe asthma, eosinophilia, periostin, interleukin-13

References

• 1. Difficult-to-Treat and Severe Asthma Guide [Internet]. Global Initiative for Asthma - GINA. 2018 [cited 2021 Feb 8]. Available from: https://ginasthma.org/difficult-to-treat-and-severe-asthma-guide/
• 2. Chung KF, Wenzel SE, Brozek JL, Bush A, Castro M, Sterk PJ, et al. International ERS/ATS guidelines on definition, evaluation and treatment of severe asthma. Eur Respir J. 2014 Feb;43(2):343–73.
• 3. Ivanova JI, Bergman R, Birnbaum HG, Colice GL, Silverman RA, McLaurin K. Effect of asthma exacerbations on health care costs among asthmatic patients with moderate and severe persistent asthma. J Allergy Clin Immunol. 2012 May;129(5):1229–35.
• 4. Agache I. Severe asthma phenotypes and endotypes. Semin Immunol. 2019 Dec;46:101301.
• 5. Kuruvilla ME, Lee FE-H, Lee GB. Understanding Asthma Phenotypes, Endotypes, and Mechanisms of Disease. Clin Rev Allergy Immunol. 2019 Apr;56(2):219–33.
• 6. Lemière C, Ernst P, Olivenstein R, Yamauchi Y, Govindaraju K, Ludwig MS, et al. Airway inflammation assessed by invasive and noninvasive means in severe asthma: eosinophilic and noneosinophilic phenotypes. J Allergy Clin Immunol. 2006 Nov;118(5):1033–9.
• 7. Spector SL, Tan RA. Is a single blood eosinophil count a reliable marker for “eosinophilic asthma?” J Asthma. 2012 Oct;49(8):807–10.
• 8. Yilmaz I, Terl M. Asthma management: A new phenotype-based approach using presence of eosinophilia and allergy. Allergy. 2017 Oct;72(10):1587–9.
• 9. Kaur R, Chupp G. Phenotypes and endotypes of adult asthma: Moving toward precision medicine. J Allergy Clin Immunol. 2019 Jul;144(1):1–12.
• 10. Hershey GKK. IL-13 receptors and signaling pathways: an evolving web. J Allergy Clin Immunol. 2003 Apr;111(4):677–90; quiz 691.
• 11. Emson C, Pham T-H, Manetz S, Newbold P. Periostin and Dipeptidyl Peptidase-4: Potential Biomarkers of Interleukin 13 Pathway Activation in Asthma and Allergy. Immunol Allergy Clin North Am. 2018 Nov;38(4):611–28.
• 12. Horie S, Okubo Y, Hossain M, Sato E, Nomura H, Koyama S, et al. Interleukin-13 but not interleukin-4 prolongs eosinophil survival and induces eosinophil chemotaxis. Intern Med. 1997 Mar;36(3):179–85.
• 13. Agache I, Strasser DS, Pierlot GM, Farine H, Izuhara K, Akdis CA. Monitoring inflammatory heterogeneity with multiple biomarkers for multidimensional endotyping of asthma. J Allergy Clin Immunol. 2018 Jan;141(1):442–5.
• 14. Agache I, Strasser DS, Klenk A, Agache C, Farine H, Ciobanu C, et al. Serum IL-5 and IL-13 consistently serve as the best predictors for the blood eosinophilia phenotype in adult asthmatics. Allergy. 2016 Aug;71(8):1192–202.
• 15. Nabavi M, Arshi S, Bahrami A, Aryan Z, Bemanian MH, Esmaeilzadeh H, et al. Increased level of interleukin-13, but not interleukin-4 and interferon-γ in chronic rhinosinusitis with nasal polyps. Allergol Immunopathol (Madr). 2014 Oct;42(5):465–71.
• 16. James A, Janson C, Malinovschi A, Holweg C, Alving K, Ono J, et al. Serum periostin relates to type-2 inflammation and lung function in asthma: Data from the large population-based cohort Swedish GA(2)LEN. Allergy. 2017 Nov;72(11):1753–60.
• 17. Jia G, Erickson RW, Choy DF, Mosesova S, Wu LC, Solberg OD, et al. Periostin is a systemic biomarker of eosinophilic airway inflammation in asthmatic patients. J Allergy Clin Immunol. 2012 Sep;130(3):647-654.e10.