JoVE Journal > Immunology and Infection
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
português

Automatically Generated
Immunology and Infection

Avaliação dos sintomas de pacientes com rinite alérgica usando uma câmara de exposição a alérgenos

Published: March 03, 2023
doi:
10.3791/64801
, ,
1Department of Clinical Immunology,Wroclaw Medical University, 2ALL-MED Medical Research Institute

Summary

Um protocolo para a realização de um desafio em uma instalação de câmara de exposição a alérgenos (CEA) é apresentado. As CTEA têm se mostrado ferramentas seguras e eficazes para a indução de sintomas alérgicos ou como um desfecho nos testes de eficácia da imunoterapia alergênica devido à sua capacidade de manter estáveis as concentrações de partículas e as condições ambientais.

Abstract

As câmaras de exposição a alérgenos (CEAs) são instalações clínicas que permitem a exposição dos participantes a partículas aerotransportadas alergênicas e não alergênicas. Eles fornecem concentrações de partículas estáveis sob condições ambientais controladas. Isso é de grande importância tanto para fins diagnósticos quanto para o monitoramento dos efeitos do tratamento.

Aqui, um protocolo e os pré-requisitos técnicos para realizar um desafio alergênico seguro e eficaz em indivíduos sensibilizados a aeroalérgenos (i.e., ácaro da poeira doméstica [HDM]) no ALL-MED AEC são apresentados. Com esse método, o desencadeamento de sintomas alérgicos corresponde à exposição natural. Isso pode ser usado para um diagnóstico de alergia ou como um desfecho plausível em ensaios clínicos, particularmente para imunoterapia alergênica (AIT). Um ambiente controlado (temperatura, umidade e dióxido de carbono [CO2]) na câmara deve ser mantido. As partículas alergênicas devem ser dispersas uniformemente dentro do CTVA em níveis estáveis durante todo o desafio. Para essa apresentação, pacientes com rinite alérgica (RA) sensíveis aos alérgenos da HDM foram incluídos. Os sintomas do RA foram avaliados pelos seguintes parâmetros: escore total de sintomas nasais (TNSS), rinometria acústica (MRA), pico de fluxo inspiratório nasal (PFNI) e peso das secreções nasais. A segurança do procedimento foi avaliada pelo pico de fluxo expiratório (PFE) e pelo volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1). Os indivíduos alérgicos desenvolveram sintomas dentro de 120 minutos do ensaio. Em média, os sintomas mais intensos apareceram após 60-90 min e, após atingir um platô, permaneceram estáveis até o final do estudo.

Introduction

As alergias transmitidas pelo ar estão se tornando um problema social crescente. O diagnóstico adequado, a avaliação da eficácia da imunoterapia específica para alérgenos (AIT) e a compreensão das farmacoterapias são pontos-chave na abordagem dessa questão. No entanto, a padronização desses procedimentos requer concentrações estáveis de alérgenos, condições ambientais estáveis (por exemplo, umidade e temperatura) e a capacidade de causar sinais alérgicos de maneira repetível. As câmaras de exposição a alérgenos (CTEAs) proporcionam condições ambientais estáveis, independentes de fatores externos, e a concentração de partículas alergênicas dispersas é bem controlada e estável durante os desafios em CTEAs 1,2.

O teste de provocação alergênica é a base para o diagnóstico de alergias transmitidas pelo ar, pois fornece evidências diretas da relevância clínica de um alérgeno específico para os sintomas e a gravidade da doença alérgica. O diagnóstico alérgico clássico inclui provocações nasais, conjunticais e brônquicas 3,4,5. No entanto, o teste de provocação alergênica em um CTVA parece ser o mais próximo da exposição natural a alérgenos6.

Este estudo tem como objetivo apresentar um método seguro e eficaz de desafiar participantes com vários aeroalérgenos em um CTVA para desencadear sintomas alérgicos significativos correspondentes à exposição natural. Esse método é adequado para a indução de características patológicas de doenças respiratórias, incluindo rinite alérgica e asma, como um ponto final no teste de eficácia da TIA e pode contribuir e acelerar o desenvolvimento clínico de tratamentos farmacológicos 2,3,7,8,9,10.

Existem mais de uma dúzia de AECs no mundo11. No entanto, as CTEA não são comparáveis entre si porque são projetadas individualmente, usam diferentes tipos de alérgenos (por exemplo, ácaro da poeira doméstica [HDM], pólen de bétula, pólen de gramíneas, pólen de gato, ragweed ou pólen de cedro japonês) e têm diferentes sistemas de medição para as partículas distribuídas 12,13,14,15,16,17,18,19 . Portanto, cada CTVA deve ser validada para alérgenos individuais. A validação do CEA garante que a concentração adequada do alérgeno é segura e que os sintomas são induzidos nos pacientes. O ALL-MED AEC é validado para alérgenos de HDM20.

O ALL-MED AEC está localizado no Instituto de Pesquisa Médica em Wroclaw, Polônia. A instalação pode acomodar confortavelmente 15-20 pessoas durante um teste. A instalação consiste em uma sala com uma área de 12m2, que é acessada por uma fechadura de ar para impedir que partículas do ambiente externo entrem nela. Os equipamentos (assentos, paredes, etc.) são compostos por superfícies não adesivas, acessíveis e passíveis de lavagem, como couro ecológico, plástico e metal. As cadeiras são móveis, permitindo diferentes configurações. A janela de visualização e a comunicação com o microfone permitem o monitoramento constante dos sujeitos (Figura 1). A acumulação de partículas é medida por um contador de partículas a laser (LPC). As partículas podem ser categorizadas em diferentes faixas, incluindo 0-20 μm, 20-50 μm e 50-100 μm, e os resultados são dados em partículas por metro cúbico (p/m3) durante uma unidade de tempo especificada (por exemplo, cada minuto). Há duas salas acessórias ao lado do CEA, onde os pacientes passam por exames antes de entrar na câmara. O equipamento de resgate consiste em um desfibrilador e outros dispositivos de ressuscitação alojados na instalação. Pelo menos dois profissionais de saúde, incluindo um médico, estão presentes durante cada desafio.

Protocol

Este artigo apresenta um protocolo que segue as diretrizes do Comitê de Bioética da Wroclaw Medical University, na Polônia. Todos os participantes eram legalmente competentes e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido para participar do estudo. Eles também foram informados de que tinham a opção de desistir a qualquer momento, sem dar um motivo. 1. Limpeza do CEA NOTA: A limpeza pode ser feita mais cedo do que no dia do experimento. Aspirar todas as superfícies, incluindo o mobiliário e o piso, com um aspirador de ar particulado de alta eficiência (HEPA). Limpe todas as superfícies laváveis com um lenço umedecido, incluindo os móveis, as paredes, as janelas e o chão. Ligue o compressor, que circula o ar pelo sistema AEC (duto de alimentação de alergênicos). Ligue os ventiladores de piso e teto para que o ar de entrada seja misturado regularmente em condições turbulentas. Sopre o duto de alimentação de alergênicos com ar limpo por 30 minutos, ajustando o “comprimento da injeção” e o “intervalo entre as injeções” da estação de controle do alimentador para seus valores máximos. Verificar a contaminação pelo alérgeno monitorando o número de partículas no contador de partículas a laser (LPC)21.No menu principal, pressione Configuração | Amostra. Use os seguintes parâmetros: amostra por 1 min, 000 ciclos, 0 min de atraso, hold por 0 min e unidades de metros cúbicos (m3).NOTA: O LPC começará a contar as partículas imediatamente e, em seguida, contará as partículas por 1 minuto sem um intervalo entre cada medição. O LPC medirá as amostras até parar manualmente e, em seguida, calculará as partículas por metro cúbico (p/m3). No menu principal, pressione Configuração | Partículas. Selecione todas as opções.NOTA: O LPC medirá todas as partículas até 100 μm (faixa completa). Leia o resultado no programa de computador (por exemplo, LMS Express 7).NOTA: A cabine é limpa quando o número de partículas por metro cúbico (p/m 3) é inferior a 50 p/m3 e as partículas estão na faixa entre 0-100 μm por pelo menos 10 min. 2. Funcionamento do CEA NOTA: A atmosfera na cabine deve ser monitorada regularmente por um engenheiro, que estabelece que os parâmetros são constantes durante o ensaio. Os parâmetros devem ser estabilizados antes da entrada dos participantes. Ambiente Ligue o compressor, que circula o ar por todo o AEC.Ajuste a temperatura para 21 °C ± 0,5 °C no sistema de controle de temperatura (Tabela de Materiais).NOTA: A temperatura pode variar entre 18°C e 27°C, se necessário. Ligue os ventiladores de piso e teto. Ligue o umidificador na estação de controle do alimentador (Tabela de Materiais). Defina a troca de ar por hora (ACH) entre 5 e 20 ajustando o botão “fonte de ar” na estação de controle do alimentador para a posição entre 40% e 100%. Meça a umidade relativa e a concentração de CO2 com um medidor de qualidade do ar.NOTA: O ar externo fresco é aspirado através de filtros HEPA. Controle a umidade relativa (tipicamente 40% a 58%) e a concentração de dióxido de carbono (CO2) (abaixo de 900 partes por milhão [ppm]). Ajuste o ACH para que a umidade e o CO2 estejam dentro da faixa normal. Os valores de umidade e CO2 são muito suscetíveis ao número de participantes. Geração e contagem de partículasNOTA: Extratos alergênicos padronizados e liofilizados são usados. As partículas são injetadas no duto de alimentação de ar e sopradas no AEC através de um alimentador controlado por computador. A concentração de partículas pode ser ajustada entre 500/m 3 e 10.000/m3. Uma distribuição homogênea e espacialmente estável de partículas é obtida por mistura turbulenta para garantir que as partículas alergênicas estejam circulando em vez de cair e se acumular no chão.Ajuste o LPC para contar as partículas durante 1 min (repetir o passo 1.6.1). Defina o valor das partículas monitoradas na faixa de 0-20 μm. No menu principal, pressione Configuração | Partículas. Marque “5, 10, 20 μm”. O LPC medirá todas as partículas na faixa de 0-20 μm.NOTA: As partículas podem ser classificadas em faixas, incluindo 0-20 μm, 20-50 μm e 50-100 μm, se necessário para monitorar um alérgeno diferente. Coloque o alérgeno no comedouro. Ajuste o “comprimento da injeção” para 100 ms (intervalo 10-200 ms) e o “intervalo entre as injeções” para 1,5 min (intervalo 0,3-3,0 min) na estação de controle do alimentador.NOTA: Para a validação do AEC ALL-MED, corpos de ácaros Dermatophagoides pteronyssinus (Dp ) secos e purificados (Tabela de Materiais) foram utilizados para o desafio HMD, sendo 5.000 p/m3 a concentração ótima20. Monitorar o número de partículas (p/m3). Ajuste ambos os parâmetros continuamente, alterando seus valores. Após a conclusão de cada teste, baixe todos os dados medidos (p/m3, concentração de CO2 ) do computador para uma unidade externa. Analise os dados (Figura 2). 3. Medidas de segurança Teste os participantes com um teste PCR para o vírus do coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2) 36-24 h antes de entrarem no AEC. Só permitem que participantes com resultado negativo no PCR entrem no CEA.NOTA: Esta etapa não é obrigatória e depende das restrições locais da doença 2019 do coronavirus (COVID-19). Os pacientes na cabine não usam máscaras de proteção. 4. Exame na cabine e desfechos clínicos NOTA: Para os critérios de inclusão e exclusão, bem como as características dos participantes, ver Tabela Suplementar 1. Os participantes foram expostos a alérgenos de HDM na concentração de 5.000 p/m3 por uma duração de 120 min, de acordo com a validação do ALL-MED AEC20. Desinfetar as mãos dos participantes antes dos exames, pois os componentes do dispositivo que eles tocam podem ser uma fonte de transmissão da infecção. Essa recomendação é essencial, especialmente durante uma epidemia ou pandemia de doença viral. Monitorar constantemente a condição dos participantes através da janela de visualização e estar em contato de voz através do sistema de microfone (Tabela de Materiais). Antes de o participante entrar no CTA, solicite que coloque macacão descartável com capuz (Tabela de Materiais) para se proteger contra a infiltração de partículas não alergênicas e a possível contaminação das roupas. Antes de o participante entrar no CTVA, forneça uma caixa contendo todas as pontas descartáveis necessárias para uso durante o exame: uma ponta de espirometria e um tampão nasal, uma máscara de fluxo inspiratório descartável, uma ponta do peak flow meter (MAP), ponteiras de MRA, um controle remoto para o questionário, um pacote de lenços e um saco plástico de risco biológico para secreção nasal. Execute os desfechos clínicos seguindo as etapas abaixo. Repita o ARM, PNIF, PERF e FEV1 testes antes do experimento e após 60 min e 120 min. Garantir que os participantes preencham o questionário TNSS a cada 30 min (Figura 3). Para maior conforto dos participantes, realizar os testes individualmente em uma sala ao lado do CTVA.NOTA: Para testes eficientes, peça aos participantes que entrem na cabine em intervalos de 10 min. Como resultado, as medidas para cada sujeito serão realizadas em diferentes momentos reais, com cada paciente passando um total de 120 min dentro do CTVA. A mudança de horário também permite que os membros da equipe auxiliem e interajam com os participantes durante o processo de teste. No total, o CEA opera por aproximadamente 210 min.Secreção nasal (parâmetro objetivo)OBS: Os participantes deverão estar com embalagens idênticas de lenços e sacolas plásticas. Isso é necessário para comparar os pesos.Instrua os participantes a colocar os lenços usados em um saco plástico. Após o término do desafio de 2 horas, peça aos participantes que também coloquem os lenços não utilizados na mesma bolsa. Se necessário, forneça lenços de papel adicionais e sacos plásticos. Recolha todos os sacos após o término do teste. Determinar o peso das secreções nasais pesando os lenços usados nos sacos plásticos. Subtrair o peso dos lenços e sacos plásticos não utilizados de cada medida para obter o peso das secreções nasais (Figura 4A). Levantamento de sintomas nasais (avaliação subjetiva)Exiba as perguntas do questionário na tela da TV. Peça ao paciente que se autoavalie antes do desafio e a cada 30 min durante o desafio, selecionando o número no controle remoto que corresponde à gravidade de cada sintoma (pergunta). Avaliar os sintomas nasais com base no questionário total nasal symptom score (TNSS) (Tabela 1). Envie ao participante um e-mail com o questionário TNSS. Peça-lhes que preencham o questionário em casa às 4 h e 24 h após o desafio e enviem os resultados. Após o término do desafio, faça o download das respostas e calcule a pontuação total de cada questionário (Figura 4B). Rinometria acústica (MRA) (parâmetro objetivo)NOTA: Para calcular as diferenças na área de secção transversal mínima (ACM), todas as medidas de um participante devem ser salvas em um único arquivo. Caso contrário, a análise não será possível.Realize o teste três vezes: antes do desafio, 60 min após o desafio e 120 min após o desafio. Coloque a ponta apropriada da cabeça do rinômetro contra a narina (azul para a narina esquerda). Verifique se está apertado. Peça ao participante para prender a respiração por 3 s e, em seguida, inicie o programa.NOTA: Em caso de resultado incerto, repita o teste. Repita para a outra narina com a ponta apropriada (vermelha para a narina direita). Terminado o desafio, calcule a ACM (Figura 4C). Pico de fluxo inspiratório nasal (PFNI) (parâmetro objetivo)NOTA: O PFNI mede diretamente o fluxo aéreo nasal durante a inspiração máxima e determina o grau de obstrução nasal.Realize o teste três vezes: antes do desafio, 60 min após o desafio e 120 min após o desafio. Peça ao participante que desinflame profundamente seus pulmões. Em seguida, coloque a máscara do medidor de fluxo inspiratório descartável conectada ao fluxômetro em seu rosto e instrua-os a inspirar pelo nariz ao máximo (Figura 4D). Certifique-se de que o medidor de fluxo inspiratório esteja em posição horizontal durante todo o teste. Registre a média da melhor de três medições. Pico de fluxo expiratório PFE (parâmetro de segurança)NOTA: O PFE é um indicador confiável da adequação da ventilação, bem como da obstrução ao fluxo aéreo.Realize o teste três vezes: antes do desafio, 60 min após o desafio e 120 min após o desafio. Peça ao participante que respire o mais fundo possível, coloque os lábios ao redor da ponta descartável de matéria de pico de fluxo e expire rápida e vigorosamente (Figura 4E). Registre a média da melhor de três medições. Após o término do desafio, forneça ao participante um MAP. Peça-lhes que realizem o teste em casa às 4 h e 24 h após o desafio e devolvam os resultados. Espirometria (parâmetro pulmão de segurança)NOTA: A espirometria é realizada de acordo com as normas da European Respiratory Society (ERS)22 para avaliar a segurança e monitorar possíveis obstruções brônquicas23.Realize o teste três vezes: antes do desafio, 60 min após o desafio e 120 min após o desafio. Antes da medida, defina os parâmetros no espirômetro para cada participante: sexo, idade, peso e altura. Peça ao participante que se sente e coloque o tampão nasal. Em seguida, peça ao participante que coloque os lábios ao redor da ponta descartável do espirômetro e respire com calma e cuidado. Peça ao participante que respire fundo e exale forte, sem demora desnecessária, que só pode ser interrompida quando o espirômetro der um sinal. Repita 3x. Após examinar todos os participantes, faça o download dos resultados e registre o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) (Figura 4F). Se os parâmetros de bem-estar ou segurança do participante se deteriorarem drasticamente durante o desafio alergênico, pare o teste imediatamente. Mantenha os participantes seguros e confortáveis depois de deixar as instalações do CEA, fornecendo-lhes medicamentos de resgate (se necessário). Realizar chamadas de acompanhamento de segurança com cada participante 24 h após o desafio.

Representative Results

O ambiente do CTVA foi monitorado durante todo o tempo de operação quanto ao número de alérgenos (p/m3), temperatura, umidade e concentração de CO 2 (Figura 2). Os níveis de alérgenos de HDM mostraram-se estáveis (Figura 2A). Além disso, é mostrado um ensaio no qual não foram distribuídos alérgenos, com partículas na faixa de 0-20 μm e contagem de partículas máxima de 50 p/m3 (Figura 2A). Houve um influxo de partículas provenientes da entrada dos participantes no CTA, resultando em cerca de 100 p/m3 para os 15 participantes em comparação com uma câmara vazia. Como resultado, os valores medidos pelo LPC durante o ensaio incluíram a concentração-alvo com um influxo de aproximadamente 100 p/m3. Os dados pareados foram comparados com o teste U de Mann-Whitney. Os valores foram considerados estatisticamente significantes para todos os testes com p < 0,05. Cálculos estatísticos foram realizados, e gráficos foram gerados usando um programa gráfico. Dois grupos foram incluídos no estudo para mostrar a diferença entre os resultados positivos e negativos: oito indivíduos alérgicos à HDM com sintomas de rinite alérgica (RA) e sete indivíduos controles saudáveis (HC) sem alergias. A Tabela Suplementar 1 apresenta os critérios de inclusão e exclusão, bem como as características dos participantes. Os participantes foram expostos à HDM na concentração de 5.000 p/m3 por uma duração de 120 min, de acordo com a validação do ALL-MED AEC20. Todos os participantes foram submetidos aos seguintes testes (ARPA, PNIF, PERF, espirometria) e responderam aos questionários TNSS, e suas descargas nasais foram coletadas. O peso do TNSS e da secreção nasal foi significativamente maior nos indivíduos com RA em comparação com o grupo HC (Figura 4A,B). O SNT atingiu os valores de pico após 60 min de exposição e, em seguida, platô (p < 0,0001). Além disso, o peso da secreção nasal foi significativamente maior no grupo RA (p < 0,0001). Na rinometria acústica observou-se comprometimento da patência das vias aéreas. A MCA diminuiu significativamente após a primeira medida aos 60 min quando comparado o grupo RA com o grupo HC. A partir desse momento até o final do desafio, os valores permaneceram estáveis (p < 0,001). Isso concordou com as medidas do PFNI, para as quais foi observada uma redução significativa nas mesmas concentrações (p < 0,01) (Figura 4C,D). OVEF1 e o PFE foram medidos durante o desafio do CTVA (Figura 4E,F). Além disso, os participantes mediram seu PFE em casa em 4 h e 24 h após o desafio e devolveram os resultados pelo correio. Os valores estavam dentro da normalidade e permaneceram estáveis durante o desafio e por até 24 h após. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os alérgicos com RA e os HCs, o que sugere que a exposição ao alérgeno HDM não teve efeitos sobre a função pulmonar em ambos os grupos. Figura 1: Layout esquemático do CEA. Os participantes entram pela fechadura de ar. As partículas são distribuídas através do sistema de saídas de ar por um alimentador controlado por computador. As condições de CTE (concentração de partículas, concentração de CO2 , umidade e temperatura) são constantemente monitoradas por um LPC. Os participantes são monitorados pela janela e conexão de voz. Abreviações: CTVA = câmara de exposição a alérgenos; CO2 = dióxido de carbono; LPC = contador de partículas a laser. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 2: Resultados representativos da estabilidade do ambiente no CTVA durante o ensaio . (A) A concentração de partículas foi avaliada e encontrada na faixa de 0-20 μm por LPC. O valor alvo para a concentração de alérgenos de HDM foi de 5.000 p/m3. Para comparação, um ensaio em que nenhum alérgeno foi usado é mostrado. (B) Umidade, (C) concentração de CO2 e (D) e temperatura são mostrados. Abreviaturas: °C = graus Celsius; CO2 = dióxido de carbono; HDM = ácaro da poeira doméstica; LPC = contador de partículas a laser; m = metro; min = minuto(s); p = partículas; ppm = partes por milhão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 3: Lista de testes a serem realizados durante o desafio do CTA, com pontos de tempo (para cada participante). Para garantir a execução oportuna de testes individuais, os participantes devem entrar no CEA a cada 10 min. Como resultado, o teste para cada participante será realizado em diferentes momentos reais. Além disso, a mudança de horário permite que a equipe ajude os participantes durante o teste. Abreviações: CTVA = câmara de exposição a alérgenos; MRA = rinometria acústica; VEF1 = volume expiratório forçado no primeiro segundo; PFE = pico de fluxo expiratório; PFNI = pico de fluxo inspiratório nasal; TNSS = escore total de sintomas nasais. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 4: Resultados representativos de diferentes desfechos durante o desafio do CTVA em pacientes com RA (barras vermelhas) e HCs (barras azuis). Indivíduos alérgicos desencadeados por DMH (com RA) e HC, incluindo oito e sete participantes, respectivamente, foram expostos a concentrações de alérgenos de HDM de 5.000 p/m3 no CTA. (A) Foram avaliados o peso das secreções nasais, (B) os sintomas nasais, (C) a ACM na rinometria acústica, (D) o PFNI, (E) o PFE e o (F)VEF1 . Os resultados são apresentados como réplicas individuais com o valor médio. Abreviações: CTVA = câmara de exposição a alérgenos; RA = rinite alérgica; VEF1 = volume expiratório forçado no primeiro segundo; HC = controles saudáveis; HDM = ácaro da poeira doméstica; g = grama(s); MCA = área transversal mínima; p = partículas; PFE = pico de fluxo expiratório; PFNI = pico de fluxo inspiratório nasal; TNSS = escore total de sintomas nasais. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Sintoma pergunta exibida em uma tela de TV Escore TNSS para cada sintoma Rinorréia Avalie como está sua coriza neste momento 0 = nenhum (sintoma completamente ausente) obstrução nasal Avalie como tem sido a sua congestão nasal neste momento 1 = leve (sintoma presente, mas não angustiante) Espirrar Avalie como tem sido o seu espirro neste momento 2 = moderada (sintoma angustiante, mas tolerável) prurido nasal Avalie como tem sido sua coceira nasal neste momento 3 = grave (sintoma difícil tolerável, intensidade máxima) 0 – 12 pontos total Tabela 1: Sintomas e método de escore para SNT. Um sistema de classificação foi utilizado pelos participantes para avaliar quatro sintomas. Os resultados da pesquisa são apresentados como um valor – um escore total para as quatro questões de um determinado tempo (antes da tentativa e a cada 30 min da tentativa). Abreviação: TNSS = escore total de sintomas nasais. Tabela Suplementar 1: Critérios de inclusão e exclusão do estudo e características dos participantes incluídos no estudo. Oito pacientes com sintomas de RA, desencadeados por HDM, e sete pacientes sem sintomas (HCs). Abreviações: AR = rinite alérgica; Df = Dermatophagoides farinae; Dp = Dermatophagoides pteronyssinus; F = feminino; HC = controle saudável; HDM = ácaro da poeira doméstica; kU/L = quilo unidades/litro; M = masculino; md = diâmetro médio; sIgE = imunoglobulina E específica; TCP = teste cutâneo de puntura. Clique aqui para baixar este arquivo.

Discussion

Há um número limitado de instalações AEC operando globalmente. Uma variedade de alérgenos foi testada nessas instalações, com os mais comuns sendo pólen de trapoeraba, pólen de bétula, pólen de gramíneas, pólen de cedro japonês e HDM. Os CEA não são classificados como medicamentos (de acordo com a Diretiva 2001/83/CE) ou dispositivos médicos (de acordo com a Diretiva 93/42/CEE relativa aos dispositivos médicos)24. As CTEA são consideradas uma possível ferramenta para a mensuração de desfechos primários em estudos de dose-achado de acordo com as diretrizes da Agência Europeia de Medicamentos (EMA) para o desenvolvimento de produtos AIT25,26.

Etapas críticas do protocolo
É essencial fornecer concentrações alergênicas estáveis e suficientemente altas durante todo o estudo no CTA. Pesquisas mostram que pacientes com RA não desenvolvem sintomas alérgicos em baixas concentrações alergênicas20. Mesmo concentrações moderadas de alérgenos não desencadeiam sintomas relevantes27. Concentrações muito altas podem causar reações graves, como broncoconstrição. Portanto, concentrações ideais e sustentáveis de alérgenos são fundamentais para um teste bem-sucedido. Como as CTEA variam (conforme descrito na introdução), cada alérgeno utilizado deve ser validado. O ALL-MED AEC é validado para o alérgeno HDM. Verificou-se que o desfecho ideal para avaliação dos sintomas foi de 120 min, uma vez que os sintomas atingiram um platô após 60-90 min. O tempo ótimo de desafio e a concentração de alérgenos foram selecionados com base em desafios com diferentes concentrações de HMD em diferentes tempos20. Notavelmente, sintomas agudos podem ocorrer após um desafio alergênico, particularmente uma exacerbação da asma.

De acordo com o protocolo, os participantes completam os questionários TNSS em cinco momentos durante o ensaio. É essencial que eles não vejam suas respostas anteriores para evitar a autossugestão. Portanto, se os questionários forem preenchidos em papel, os questionários preenchidos devem ser coletados imediatamente.

Modificações e solução de problemas do método
Diferentes desfechos clínicos podem ser usados dependendo do sintoma a ser observado durante o desafio (por exemplo, o escore total de sintomas oculares [TOSS] para avaliar rinoconjuntivite ou o escore de sintomas não nasais [NNSS] para avaliação do sistema respiratório).

A rinomanometria pode ser utilizada como alternativa à rinometria acústica. Ambos os métodos são utilizados para testar a patência nasal objetivamente. A rinomanometria é um exame padrão para a cavidade nasal. Permite uma avaliação objetiva da patência das fossas nasais através da mensuração da resistência na cavidade nasal durante a inspiração e expiração. A rinometria acústica é o estudo do volume das cavidades nasais. A patência da cavidade nasal é avaliada por uma onda de ultrassom. Não há dados disponíveis sobre qual método é mais preciso para desafios do CTVA28,29.

A coleta de líquido nasal de uma única esponja de espuma e as medidas de nível específico de IgA1, IgA2, IgG, IgG, IgG4 e IgE representam exames adicionais que podem ser realizados durante o desafio com o CTVA30,31. Células mononucleares do sangue periférico e do soro (CMSP) também podem ser coletadas para determinar os mecanismos moleculares da TIA.

Os pacientes não podem usar medicamentos que possam influenciar o aparecimento de sintomas alérgicos. As classes mais significativas, juntamente com os tempos mínimos entre a última dose e o desafio com o CTVA, são anti-histamínicos (7 dias), corticosteroides inalatórios e/ou intranasais (14 dias); cromolyn inalatória e/ou intranasal (14 dias) e corticosteroides sistêmicos e/ou astemizol (30 dias)18.

Limitações do método
O teste de provocação com CTVA é mais dispendioso que os testes de provocação direta (nasal, conjuntival e brônquica), ou seja, não é utilizado na prática diária. As CTEA diferem quanto às fontes do alérgeno, à medida das partículas distribuídas e ao tempo de experimentação, o que dificulta muito a comparação dos estudos. Quando alérgenos de HDM foram usados no CTVA, diferentes fontes de material foram aplicadas: Der p 1 e Der f 1, material fecal de Dp contendo principalmente Der p1 com uma proporção predeterminada de 20:1 de Der p 1 para Der p 232, alérgeno HDM SQ 503 do corpo e fezes contendo Der p 1 e Der p 233, e extratos de Dp. No ALL-MED AEC, corpos de ácaros Dp secos e purificados, incluindo Der p 1 e Der p 2, foram utilizados20. Portanto, padrões unificados devem ser introduzidos no futuro para que os resultados possam ser comparados entre as CTEAs.

A importância do método em relação aos métodos existentes/alternativos
As CTEA são um método in vivo muito útil, mas sub-representado no diagnóstico de alergias. Além disso, como desfecho de avaliação de ensaios clínicos, as CTEA apresentam superioridade significativa em relação às avaliações clássicas “em campo”. É interessante examinar as correlações entre vários desfechos clínicos, particularmente a semelhança de parâmetros subjetivos avaliados pelos pacientes (TNSS) e medidas objetivas (rinometria acústica, PFNI, secreção nasal) coletadas pelo pesquisador, como um passo inicial na validação dos resultados do CTVA com aqueles obtidos em um ambiente de “campo”.

Futuras aplicações ou direções do método
As CTEA oferecem um método possível para a estratificação dos pacientes em potenciais respondedores e não respondedores. Esse método é uma grande promessa para acelerar o desenvolvimento clínico, tanto na farmacoterapia quanto na imunoterapia das doenças alérgicas34. Assim, as CEA têm sido uma das principais áreas de interesse nos últimos anos. As CTEA podem ser úteis em estudos de longo prazo quando não é possível avaliar a exposição natural devido à baixa contagem de alérgenos.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

A publicação foi elaborada no âmbito de um projeto financiado a partir de fundos concedidos pelo Ministério da Ciência e Ensino Superior no âmbito do programa “Iniciativa Regional de Excelência” para os anos de 2019-2022, projeto número 016/RID/2018/19, no valor do financiamento 11 998 121,30 PLN, e por subvenção SUBVENÇÃO. A020.21.018 da Universidade de Medicina de Wroclaw, Polónia.

Materials

Allergen exposure chamber (AEC) custom made — with the air supply duct (with HEPA filters) and allergen blew into the AEC through a computer-controlled feeder
Acoustic rhinometer  GM Instruments (Irvine, UK) A1 clinical/ reseach with reusable plastic tips, contoured for the right and left nostrils
Air humidifier Ohyama SHM120D
Air quality meter AZ Instrument Green Eye VZ 7798 termometer, humidity and CO2 meter
Air-conditioning  DeLonghi CKP 20EB temperature range 18 – 25 °C
Ceiling  fans Argos  Manhattan Ceiling Fan – 432/8317
Computer-controlled feeder station  custom made — with control of "injection length", "break between injections ", “air supply”
Disposable coveralls  VWR (Radnor, Pennsylvania, United States) with hoodies
Floor fans AEG TVL 5537, column
Graphing program GraphPad Software Inc. Graph Pad Prism, v. 9.4.0
House dust mite (HDM) Allergopharma (Reinbek, Germany) customized order dried, purified Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) mite bodies, stored at 4 °C until use
Inspiratory flow meter  Clement Clarke International Ltd. (Harlow, UK) portable inspiratory flow meter with the disposable mask (size M), measuring inspiratory flow between 30 – 370 L/ min
Laser particle counter (LPC) Lighthouse Worldwide Solutions (USA) SOLAIR Boulder Counte
Microphone system Auna VHF wireless microphone system
Peak flow matter (PFM) CareFusion (Basingstoke, UK)  MicroPeak with a standard range of 60 – 900 L/ min with the disposable paper tips
Remote controls for filling questionnaires Turning Technologies Pilot TT ResponseCard LT, SAP: G040602A010 a set of 32 remote controls for TT LT tests
Spirometer Medizintechnik AG (Zurich, Switzerland) EasyOne 2001, NDD with the disposable paper tips; the spirometer should meet the ISO 26 782: 2009 standard; daily calibration of the spirometer is required
TV screen Level Level one 32"
Vacuum Siemens extreme silencePower VSQ5X1230 with the HEPA filters
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Clark, D., Karpecki, P., Salapatek, A. M., Sheppard, J. D., Brady, T. C. Reproxalap improves signs and symptoms of allergic conjunctivitis in an allergen chamber: A real-world model of allergen exposure. Clinical Ophthalmology. 16, 15-23 (2022).
  2. Hossenbaccus, L., Steacy, L. M., Walker, T., Ellis, A. K. Utility of environmental exposure unit challenge protocols for the study of allergic rhinitis therapies. Current Allergy and Asthma Reports. 20 (8), 34 (2020).
  3. Hossenbaccus, L., Ellis, A. K. The use of nasal allergen vs allergen exposure chambers to evaluate allergen immunotherapy. Expert Review of Clinical Immunology. 17 (5), 461-470 (2021).
  4. Schröder, J., Mösges, R. Conjunctival provocation tests: Prediction of seasonal allergy. Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. 18 (5), 393-397 (2018).
  5. Gauvreau, G. M., et al. Allergen provocation tests in respiratory research: Building on 50 of experience. European Respiratory Journal. 60 (2), 2102782 (2022).
  6. Hohlfeld, J. M., et al. Diagnostic value of outcome measures following allergen exposure in an environmental challenge chamber compared with natural conditions. Clinical and Experimental Allergy. 40 (7), 998-1006 (2010).
  7. Rösner-Friese, K., Kaul, S., Vieths, S., Pfaar, O. Environmental exposure chambers in allergen immunotherapy trials: Current status and clinical validation needs. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 135 (3), 636-643 (2015).
  8. Jacobs, R. L., et al. Responses to ragweed pollen in a pollen challenge chamber versus seasonal exposure identify allergic rhinoconjunctivitis endotypes. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 130 (1), 122-127 (2012).
  9. Khayath, N., et al. Validation of Strasbourg environmental exposure chamber (EEC) ALYATEC® in mite allergic subjects with asthma. Journal of Asthma. 57 (2), 140-148 (2020).
  10. Bousquet, J., et al. Onset of action of the fixed combination intranasal azelastine-fluticasone propionate in an allergen exposure chamber. The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice. 6 (5), 1726-1732 (2018).
  11. Pfaar, O., et al. Technical standards in allergen exposure chambers worldwide – An EAACI Task Force Report. Allergy. 76 (12), 3589-3612 (2021).
  12. Rønborg, S. M., Mosbech, H., Poulsen, L. K. Exposure chamber for allergen challenge. A placebo-controlled, double-blind trial in house-dust-mite asthma. Allergy. 52 (8), 821-828 (1997).
  13. Yang, W. H., et al. Cat allergen exposure in a naturalistic exposure chamber: A prospective observational study in cat-allergic subjects. Clinical and Experimental Allergy. 52 (2), 265-275 (2022).
  14. Hamasaki, S., et al. Characteristics of the Chiba environmental challenge chamber. Allergology International. 63 (1), 41-50 (2014).
  15. Okuma, Y., et al. Persistent nasal symptoms and mediator release after continuous pollen exposure in an environmental challenge chamber. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 117 (2), 150-157 (2016).
  16. Zuberbier, T., et al. Global Allergy and Asthma European Network (GA(2)LEN) European Union Network of Excellence in Allergy and Asthma. Validation of the Global Allergy and Asthma European Network (GA2LEN) chamber for trials in allergy: Innovation of a mobile allergen exposure chamber. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 139 (2), 1158-1166 (2017).
  17. Bergmann, K. C., et al. First evaluation of a symbiotic food supplement in an allergen exposure chamber in birch pollen allergic patients. World Allergy Organization Journal. 14 (1), 100494 (2020).
  18. Ellis, A. K., Steacy, L. M., Hobsbawn, B., Conway, C. E., Walker, T. J. Clinical validation of controlled grass pollen challenge in the Environmental Exposure Unit (EEU). Allergy, Asthma, and Clinical Immunology. 11 (1), 5 (2015).
  19. Day, J. H., Briscoe, M., Widlitz, M. D. Cetirizine, loratadine, or placebo in subjects with seasonal allergic rhinitis: Effects after controlled ragweed pollen challenge in an environmental exposure unit. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 101 (5), 638-645 (1998).
  20. Zemelka-Wiacek, M., Kosowska, A., Winiarska, E., Sobanska, E., Jutel, M. Validated allergen exposure chamber is plausible tool for the assessment of house dust mite-triggered allergic rhinitis. Allergy. 78 (1), 168 (2022).
  21. . Lighthouse World Solutions Available from: https://www.golighthouse.com (2022)
  22. Graham, B. L., et al. Standardization of Spirometry 2019 Update. An Official American Thoracic Society and European Respiratory Society Technical Statement. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 200 (8), 70-88 (2019).
  23. Buslau, A., et al. Can we predict allergen-induced asthma in patients with allergic rhinitis. Clinical and Experimental Allergy. 44 (12), 1494-1502 (2014).
  24. European Medicines Agency. Guideline for clinical development of allergen immunotherapy products CHMP/EWP/18504/2006. European Medicines Agency. , (2006).
  25. Pfaar, O., et al. Recommendations for the standardization of clinical outcomes used in allergen immunotherapy trials for allergic rhinoconjunctivitis: An EAACI Position Paper. Allergy. 69 (7), 854-867 (2014).
  26. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP). Guideline on the clinical development of products for specific immunotherapy for the treatment of allergic diseases. European Medicines Agency. , (2008).
  27. Krug, N., et al. Validation of an environmental exposure unit for controlled human inhalation studies with grass pollen in patients with seasonal allergic rhinitis. Clinical and Experimental Allergy. 33 (12), 1667-1674 (2003).
  28. Passali, D., Bellussi, L. Monitoring methods for local nasal immunotherapy. Allergy. 52 (33), 22-25 (1997).
  29. Keck, T., Wiesmiller, K., Lindemann, J., Rozsasi, A. Acoustic rhinometry in nasal provocation test in perennial allergic rhinitis. European Archives of Oto-rhino-laryngology. 263 (10), 910-916 (2006).
  30. Shamji, M. H., et al. Differential induction of allergen-specific IgA responses following timothy grass subcutaneous and sublingual immunotherapy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 148 (4), 1061-1071 (2021).
  31. Thwaites, R. S., et al. Absorption of nasal and bronchial fluids: Precision sampling of the human respiratory mucosa and laboratory processing of samples. Journal of Visualized Experiments. (131), e56413 (2018).
  32. Zieglmayer, P., et al. Clinical validation of a house dust mite environmental challenge chamber model. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 140 (1), 266-268 (2017).
  33. Lueer, K., et al. efficacy and repeatability of a novel house dust mite allergen challenge technique in the Fraunhofer allergen challenge chamber. Allergy. 71 (12), 1693-1700 (2016).
  34. Pfaar, O., et al. Allergen exposure chambers: Harmonizing current concepts and projecting the needs for the future – An EAACI Position Paper. Allergy. 72 (7), 1035-1042 (2017).

Tags

Allergen Exposure ChamberAllergenNasal ObstructionNasal SecretionAllergen-specific ImmunotherapyPharmacotherapyAllergic Respiratory DiseasesVacuumAir FilterAir CirculationTemperature ControlHumidity ControlCarbon Dioxide ControlLaser Particle CounterParticle Size Monitoring

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Zemelka-Wiacek, M., Kosowska, A., Jutel, M. Symptom Assessment of Patients with Allergic Rhinitis Using an Allergen Exposure Chamber. J. Vis. Exp. (193), e64801, doi:10.3791/64801 (2023).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image