Luftveisinfeksjoner og KOLS

I samarbeid med

Sluttrapport

Bakgrunn

Hos noen KOLS pasienter karakteriseres sykdomsforløpet av periodevis forverrelser (eksaserbasjoner), ofte trigget av luftveisinfeksjoner. Eksaserbasjoner er forbundet med økt dødelighet, forringet livskvalitet, tap av lungefunksjon. Det er derfor behov for videre studier på forårsakende mekanismer.

Målsetting

Kartlegge bidragende vertsfaktorer for luftveisinfeksjon hos KOLS pasienter ved å studere biologisk materiale fra luftveier (sputum) og systemisk (plasma, serum) i stabil fase og ved eksaserbasjon. Prosjektet hadde hovedfokus på vertsfaktorer som antimikrobielle peptider (hCAP18/LL-37 og SLPI), inflammasjonsmarkører (IL-6, IL-8, TnF-a), vitamin D metaboliter (25(OH)D og vitamin D bindende protein), og mikrobiologisk agens i luftveier.

Design, metode, materiale

Materialet ble innsamlet fra to kohort studier; «the Bergen COPD Cohort Study (BCCS)» og «the Bergen COPD Exacerbation Study (BCES)» i tidsperioden 2006-2009. 433 KOLS pasienter (GOLD II-IV) og 325 friske kontroller, 40-76 år, fra Hordaland, Norge, deltok i BCCS og møtte til planlagte studie visitter hvert halvår. Av totalt 433 KOLS pasienter samtykket 326 pasienter til parallell deltagelse i BCES, en studie som spesifikt samlet data ved KOLS eksaserbasjoner. Store mengder med data ble innsamlet i løpet av oppfølgningsperioden, inklusive lungefunksjon, indusert sputum, blodprøver, og kliniske parametrer som eksaserbasjonshistorikk. Vi studerte nivåer av utvalgte inflammasjonsmarkører (IL-6, IL-8, TnF-a) og to antimikrobielle peptider (hCAP18/LL-37 og SLPI) i indusert sputum, hCAP18/LL-37 i plasma, samt vitamin D (25(OH)D) og vitamin D bindende protein i serum i vår studie populasjon.

Gjennomføring

Opprinnelig plan/ tema for publikasjoner var vektlagt mot deskriptiv beskrivelse av flora av mikroorganismer i luftveiene i stabil fase og i forbindelse med eksaserbasjon hos KOLS pasienter. I arbeidet med prosjektet, valgte man å legge hovedvekt på vertsfaktorer antimikrobielle peptider, vitamin D, og inflammasjonsmarkører, sammen med patogene mikroorganismer i luftveiene, spesielt H.influenzae. Dette grunnet økt interesse for faktorer med betydning for samspillet mellom medfødt immunforsvar, inflammasjon, og mikroorganismer i senere forskningen på luftveisinfeksjoner. Infallsvinkel på prosjektets målsetning ble derfor noe endret, samtidig som vi beholdt overordnet målsetning om å kartlegge risikofaktorer for luftveisinfeksjon, og brukte deler av innsamlet mikrobiologisk data som dyrkning av sputum.

Resultater

Vitamin D-mangel ved studiestart var hyppig og relatert til nedsatt lungefunksjon, men ikke med senere eksaserbasjonshyppighet hos pasienter med KOLS. Nivåer av antimikrobielle peptider i sputum var høyere hos KOLS-pasienter sammenlignet kontroller, og varierte med nivåer av inflammasjonsmarkører og forekomst av KOLS-eksaserbasjon. Hos en gruppe pasienter var forhøyede hCAP18/LL-37 nivåer i sputum relatert til økt risiko for senere eksaserbasjoner.

Samarbeidspartnere

Professor Pieter S. Hiemstra, Leiden University Medical Center, superviserte analyser av antimikrobielle peptider, og har deltatt i diskusjon/arbeid av artikler. Professor Pål Aukrust og Thor Ueland, Rikshospitalet, Oslo, utførte analyser av vitamin D bindende protein.

Videre planer

Lav vitamin D status er beskrevet i flere pasientpopulasjoner, våre resultater tyder på at dette også er aktuelt i en norsk KOLS populasjon. Vitamin D’s rolle i utvikling av lungefunksjon, infeksjoner, og inflammasjon er ikke kartlagt og våre resultater vil være hypotese-genererende for fremtida studier. Først etter vist kausalitet vil resultater kunne implementeres i klinisk praksis. Samme gjelder resultater på antimikrobielle peptider, som viser mulig betydning for sykdomsutvikling og infeksjon ved KOLS.

Samarbeid med søkerorganisasjonen

Godt samarbeid underveis i prosjektet med årlig fremdriftsrapport og budget rapportering. Søkerorganisasjonene var ikke involvert i arbeidet med å spre resultatene.

Publikasjonsliste

Doktorgradsavhandling:
Persson LJ (2016) Vitamin D and antimicrobial peptides in COPD. Results from the Bergen COPD Cohort Study. Universitetet i Bergen, Det medisinsk-odontologiske fakultet.

Artikler:
Persson LJ, Aanerud M, Hiemstra PS, Hardie JA, Bakke PS & Eagan TM (2012) «Chronic obstructive pulmonary disease is associated with low levels of vitamin D.» PLoS One., årg. 7, nr. 6:e38934.
doi: 10.1371/journal.pone.0038934. Epub 2012 Jun 21.

Persson LJ, Aanerud M, Hiemstra PS, Michelsen AE, Ueland T, Hardie JA, Bakke PS & Eagan TM (2015) «Vitamin D, vitamin D binding protein, and longitudinal outcomes in COPD.» PLoS One., årg. 10, nr. 3:e0121622.
doi: 10.1371/journal.pone.0121622. eCollection 2015.

Persson LJ, Aanerud M, Hardie JA, Nilsen RM, Bakke PS, Eagan TM & Hiemstra PS. «Antimicrobial peptide levels are linked to airway inflammation, bacterial colonization and exacerbations in COPD.» Eur Respir J., 2016 under trykking.

Sluttrapport/artikler (pdf)

PerssonPLoSOne2012.pdf
Persson.PLoS_2015.pone.0121622.pdf

Sluttrapportsammendrag

Doktorgradsavhandling:
Persson LJ (2016) Vitamin D and antimicrobial peptides in COPD. Results from the Bergen COPD Cohort Study. Universitetet i Bergen, Det medisinsk-odontologiske fakultet.

Artikler:
Persson LJ, Aanerud M, Hiemstra PS, Hardie JA, Bakke PS & Eagan TM (2012) «Chronic obstructive pulmonary disease is associated with low levels of vitamin D.» PLoS One., årg. 7, nr. 6:e38934.
doi: 10.1371/journal.pone.0038934. Epub 2012 Jun 21.

Persson LJ, Aanerud M, Hiemstra PS, Michelsen AE, Ueland T, Hardie JA, Bakke PS & Eagan TM (2015) «Vitamin D, vitamin D binding protein, and longitudinal outcomes in COPD.» PLoS One., årg. 10, nr. 3:e0121622.
doi: 10.1371/journal.pone.0121622. eCollection 2015.

Persson LJ, Aanerud M, Hardie JA, Nilsen RM, Bakke PS, Eagan TM & Hiemstra PS. «Antimicrobial peptide levels are linked to airway inflammation, bacterial colonization and exacerbations in COPD.» Eur Respir J., 2016 under trykking.

Prosjektleder/forsker

Louise Jeanette Pauline Persson

Hovedveileder

Tomas Eagan

Detaljer
Program
Forskning (2007)
Prosjektnavn
Luftveisinfeksjoner og KOLS
Organisasjon
Landsforeningen for hjerte- og lungesyke
Org.ledd
UiB, Med.-odont fak., Inst. for indremed.
Beløp Bevilget
2008: kr 530 000, 2009: kr 560 000, 2010: kr 0, 2011: kr 605 000
Startdato
15.06.2008
Sluttdato
31.12.2012
Status
Avsluttet