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NO in der Ausatmungsluft (FENO): Ein Parameter für Allergenexposition

und Asthma-Monitoring

Werner J. PichlerAllergologisch-Immunologische Poliklinik Bern

Inselspital

NO-Messung in Ausatmungsluft Hintergrund I

Ø NO (Stickoxid) ist ein wichtiger endogener Regulator

Ø Einfluss auf: - peripheren Blutfluss- Thrombozytenfunktion - Immunreaktionen - Neurotransmission

Ø Wirkmechanismus über die cytosolische Guanylat Cyclase, welche GTP in cyclisches GMP konvertiert

Ø 1998 erhielten Robert F Furchgott und Louis J Ignarro den Nobelpreis für ihre Forschung in diesem Gebiet

NO wird durch die NO-Synthetase gebildet- konstitutionelle (endothelial/neuroendothelial) NO-

Synthetase (cNOS)- induzierbare NO-Synthetase (iNOS)

Ø 1991 beschreibt Gustafsson et al. erstmals NO in der Ausatemluft und später Alving et al. ein erhöhtes NO bei Asthmatikern

Ø Die genaue Rolle des NO beim Asthma ist nicht bekannt. Es wird aber eine Korrelation zwischen NO und Atemwegsentzündung, insbesondere einer eosinophilen Entzündung postuliert

NO-Messung in Ausatmungsluft Hintergrund II

MESSUNG des FENOØ Messung des NO über Chemolumineszenz nach Reaktion

mit Ozon (Niox® , Aerocrine AB, Solna, Schweden)

Ø Seit April 2003 in der AlP / ca. 80 Messungen/Monat

Ø ATS Guidelines (Fluss von 50ml/s)

FENO-NORMWERTEbei einem Fluss von 50ml/s

Gesunde, nicht atopische Personen: 10-20 ppb

Raucher: tiefere Werte

Atopiker: 30 bis 40 ppb

POTENTIELLE EINFLÜSSE

• Nikotinkonsum • Spirometrie• Sputuminduktion• Bronchokonstriktion• Hypertonie• Pneumonie• Zystische Fibrose• Ziliäre Dysfunktion

• Atopie• Allergische Rhinitis• Viraler Infekt• Chronische

Bronchitis• Nahrungsmittel ?

1. Der Patient sitzt vor dem Gerät

2. Atmet maximal aus

3. Über das Mundstück atmet er tief ein

4. Die Messung des FENOs erfolgt dann während der Exspiration über das Mundstück (R=5cmH2O) mit einem Fluss von 50ml/s (45-55ml/s) über 10 Sekunden

Dauer: ca. 10 minKosten: ca. 30 sfr(Filter und Apparatur)

Sehr gut reproduzierbar, sowohl 3-fach Messung, wie auch im Tagesverlauf

FENO in der Praxis isthilfreich

1. Für die Diagnostik des allergischen Asthma / Rhinitis

2. Für Allergenexposition und Verlauf (z.B. HSM, Berufsallergene)

3. Asthma & Rhinitistherapie: Verlauf

Asthmadiagnostik

• Anamnese (Atemnot bei Anstrengung, Husten, Besserung nach Ventolin, ....)

• Spirometrie mit Reversibilität• Metacholintest• Eosinophilie im Blut, Sputum• (Allergietest)

Asthmadiagnostik

• 30j Mann:• Atemnot bei Sport, 1 mal nächtliches

Erwachen vor 6 Wochen mit Atemnot• Normale Lungenfunktion, geringe

Reversibilität (8%)• Hautteste/Serologie positiv auf

Haustaubmilbe (HSM)??? Asthma??? Relevanz der HSM Sensibilisierung ?

Asthmadiagnostik II

⇒ A) HSM Exposition relevant⇒ B) Asthma wahrscheinlich

⇒ Sanierung und Verlaufskontrolle in 10 Wochen !

Statt Metacholintest (aufwendig, teuer) Sofort FENO-Messung:

Wert von 60ppb

allerg. Asthma FENO vs Eos

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 50 100 150 200 250

FENO

Eo

s

Eos.

nicht allergisches Asthma FENO vs Eos

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

2

0 50 100 150 200

FENOE

os

Eos.

r = 0,25, keine Korrelation (n=28)r =0,51 mässige Korrelation (n=60)

Keine bis schwache Korrelation von FENO und Eosinophilen bei Asthma

FENO Mittelwerte bei allergischem und nicht allergischen Atemwegserkrankungen

FENO (incl. Mb. Widal)

all. Rhinitis nicht-all.Rhinitis all.Asthma nicht-all. Asthma

ppb

0

50

100

150

200

250

(n=26) (n=30)(n=65)(n=39)

p=0.004 p=0.015

FENO ist höher bei allergischem Asthma als bei nicht allergischem Asthma: keine Korrelation des FENO zum Schweregrad des Asthma !FENO↑ bei Rhinitis ohne Asthmasymptome

FENO in der Praxis

1. Hilft in der Diagnostik des allergischen Asthma / Rhinitis

2. Allergenexposition und Verlauf (z.B. HSM, Berufsallergene)

3. Asthma & Rhinitistherapie: Verlauf

25j Patientin

• Atemnot, vor allem in Wohnzimmer

• Nie Heuschnupfen• Spirometrie normal,

FEV1 plus 10% nach Ventolin

• Eosinophile 0,32G/l• Hautteste negativ

(Pollen, HSM, Tiere, Pilzsporen) !

• FENO 100ppb !! (??)

0.9

0.8

0.7

0.6 24

0.5 20

0.4 16

0.3 12

0.2 8

0.1 4

220ppb

1.0G/l mg/ml

ppb

100

80

60

40

20

0.32

0.61

0.31

8 weeks

only allergenavoidance

Eo G/l ( ) FENO ( )

Exposition

Die Patientin war stark allergisch auf ein Hirsekissen im Wohnzimmer

birch 03 birch 04grass 03 grass 04

Korrelation FENOzur Allergen-Exposition !

0

10

20

30

40

50

60

70

80

06. 07 08. 09. 10. 11. 12. 01. 02. 03.

F E N O

2004

2003

FENO Norm 20ppb

Verlauf FENO bei HSM-Asthma nach Sanierung

0 10 20 30 40 50 60 70 80

06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 01. 02.

F E N O

2003 2004

FENO Norm 20ppb

Verlauf FENO bei HSM-Rhinitis nach Sanierung

FENO vor und nach HDM Sanierung

vor nach

Rhinitis 58.5 ± 11.8 ppb 35.3 ± 11.7 ppb (p=0.02)(n=5)

Asthma 58.3 ± 15.4 ppb 31.8 ± 7.1 ppb (p=0.006)(n=6)

FC, , 41Allergie auf Mehl (Bäckerin)

Eo G/l ( ) ECP µg/ml ( ) FENO ( )

20

0.9

0.8

0.7

0.6 24

0.5 20

0.4 16

0.3 12

0.2 8

0.1 4

10

40

170

9.2 2.3

2 x 250 µg 3 x 250 µgAxotide Axotide

170

1.0G/l µg/ml

bakery

ppb

3 weeks

p<0.001

p=0.02

p=0.03

n = 73 n = 19 n = 32

20

FENO-Werte bei unterschiedlicher Allergenexposition

HSM Katze PollenGleiche LuFu, Eo

FENO in der Praxis

1. Hilft in der Diagnostik des allergischen Asthma / Rhinitis

2. Allergenexposition und Verlauf (z.B. HSM, Berufsallergene)

3. Asthma & Rhinitistherapie: Verlauf

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

05. 06. 07. 08. 09. 10 11. 12. 01. 02.

F E N O

2003 2004

FENO Norm 20ppb

Verlauf allergisches Asthma unter inhalativer Kombinationstherapie

FENO vor und nach HDM Sanierungvor nach

Rhinitis 58.5 ± 11.8 ppb 35.3 ± 11.7 ppb (p=0.02)(n=5)

Asthma 58.3 ± 15.4 ppb 31.8 ± 7.1 ppb (p=0.006)(n=6)

FENO vor und nach inhalativen Corticosteroide

vor nach

Asthma 108.7 ± 34.3ppb 55.3 ± 31ppb (p=0.001)(n=12)

Rasches Ansprechen auf Therapie! gut messbar

FENO für Asthma-Monitoring

• Use of Exhaled Nitric Oxide Measurements to Guide Treatment in Chronic Asthma Andrew D. Smith, M.B., et al. NEJM 352: 2163-2173, 2005

• 97 Patients mit Asthma: CS reduziert über FENO oder Klinik/Guidlines n= 46 in FENO Gruppe n= 48 in Guideline Gruppe.

CS-Gebrauch 370 µg/d 641 µg per day (P=0.003)

Exacerbation 0.49 Episode/Patient/Jahr 0.90 Reduktion 45.6%

• Keine signifikanten Unterschiede in den anderen Markern (orales Prednison, Lungenfunktion, bronchiale Entzündung (SputumEosinophile).

Signifikante Einsparung an inhalativen Steroiden!

Use of Exhaled Nitric Oxide Measurements to Guide Treatment in Chronic Asthma Andrew D. Smith, M.B., et al.

NEJM 352: 2163-2173, 2005

P=0,27

FENO bei COPD & Asthma

FENO

NO

Allergenexposition (Katze > Pollen > HSM….)

Eosinophile Entzündung im Respirationstrakt

?

Andere Entzündungs-prozesse (viral)

EXTRINSISCHES ASTHMA

FENO

EOSINOPHILE ↑

ECP ↑

AgAg

FENO ↑

Exogen allergische Reaktionen verursachen höhere FENO Werte als nur intrinsische Entzündungen

FENO Zusammenfassung I

Ø hohe Werte bei allergischer Rhinitis, saisonal

Ø Sehr hohe Werte bei saisonalem Asthma oder Exazerbation eines allergischen Asthma

Ø Unterschiede zwischen verschiedenen Allergenen

Ø sehr gute Korrelation zu Allergenexposition

-----------------------------------------------------------------

Ø schwache Korrelation zu Schweregrad des Asthma

Ø erhöhte Werte bei nicht allergischer Rhinitis

Anamnese

Spirometrie

FENO

Metacholintest

Eosinophilie

ECP

Allergieteste

Symptome

Auskultation

b2-m

imet

ika

Das Puzzle der Asthmadiagnostik.....

- FENO Messung +• Teures Gerät, relativ

aufwendige Wartung• Raucher wenig

geeignet• Nicht spezifisch für

Asthma• Keine Korrelation zu

Schweregrad des Asthma

• Nicht in Tarmed

• Ergänzt Diagnostik von Respirationserkrankungen Rhinitis und Asthma

• Hilft in der Bewertung der Allergenexposition

• Sehr guter Verlaufs- und Therapieparameter– Sofort verfügbar,

patientenfreundlich– Misst Allergenexposition im

Individuum (HSM-Sanierung, Berufsexposition)

– Steroidtherapie (Einsparung!)

FENO ist eigenständiger und besonders für den Allergologen sehr hilfreicher Parameter in der Diagnostik

respiratorischer Erkrankungen (Rhinitis & Asthma)

Info: a) Vorträge unter www.allergiebern.ch

b) Tel 031 632 22 69

Wir danken den Hauptsponsoren dieses Meetings

und allen Firmen die den Fortbildungspool unserer Klinik unterstützen !!!

Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!