| dc.description.abstract | Exposure of healthy subjects in a swine barn causes an acute inflammatory response in the airways and an increase in bronchial responsiveness to methacholine. The aim of this thesis was to study the mechanisms by which glucocorticoids or ß2-agonists interfere with the inflammatory response following swine house dust-exposure both in vitro and in vivo. In the first study, the effect of fluticasone or budesonide on cytokine response in swine house dust-stimulated A549 lung epithelial cells (IL-6 and IL-8) and in LPS-stimulated human alveolar macrophages (IL-6, IL-8 and TNF-? was evaluated. The glucocorticoids caused a dose-response inhibition of the cytokines and potent effects were found at concentrations that are likely to be found in the airways during inhalation therapy. Furthermore, the onset of the cytokine suppression by glucocorticoids in vitro was rapid. In the second study, the involvement of NF-?B on swine house dust-mediated IL-6 and IL-8 release from A549 lung epithelial cells and the influence of glucocorticoids was evaluated. By interfering with the NF-?B pathway at different levels, it was demonstrated that swine dust stimulation activated NF-?B and cytokine release. In addition, it was shown that the glucocorticoid-mediated cytokine inhibition might, in part, be explained by inhibition of NF-?B activation. In the third study, the effect of treatment with fluticasone (inhalation and intra-nasally) on the upper airway inflammatory response, the systemic response and the increased bronchial responsiveness to methacholine induced in healthy subjects following exposure in a swine barn, was evaluated. Intranasal fluticasone attenuated plasma leakage, assessed as albumin concentrations, and cytokine concentrations in nasal lavage fluid (IL-8 and TNF-?). Fluticasone treatment also attenuated serum IL-6 levels and body temperature increases but not the increased bronchial responsiveness following exposure. In the fourth study, the effect of inhaled fluticasone or salmeterol on the lower airway inflammatory response induced in healthy individuals following exposure in a swine barn was evaluated. There were no effects of fluticasone or salmeterol treatment on the increase in cell concentration and cytokine release in bronchoalveolar lavage fluid following exposure. Additionally, exposure reduced the capability of alveolar macrophages to release cytokines ex vivo and pre-exposure treatment did not affect this capability. Last, the effect of the long-acting ß2-agonist salmeterol, on the increased bronchial responsiveness to methacholine, induced in healthy subjects exposed in a swine barn, was investigated. Salmeterol inhalation did not alter the increased responsiveness to methacholine following exposure, neither when inhaled regularly during two weeks prior to exposure nor when administered as a single dose prior to exposure. However, salmeterol inhalation caused a decreased responsiveness in healthy unexposed subjects. This indicates that the lack of protective effect of salmeterol was not due to homologous ß2-adrenoceptor desensitization but rather that exposure may have altered the airway response to ß2-agonists. In conclusion, glucocorticoids may exert anti-inflammatory effects on the organic dust induced inflammatory response. Glucocorticoid-mediated inhibition of pro-inflammatory cytokines, through inhibition of NF-?B activation, might be an important mechanism by which these effects are exerted. On the other hand, the glucocorticoid had no effect on the inflammatory response in the lower airways or on the increased bronchial responsiveness following exposure. Salmeterol did neither influence the inflammatory response nor the increased bronchial responsiveness following exposure. | eng |
| dc.description.abstract | Friska, tidigare oexponerade individer som exponeras tre timmar i svinhusmiljö får kraftig inflammation i både övre och nedre luftvägar samt en ökad bronkiell reaktivitet mot metakolin. Syftet med denna avhandling var att studera effekten av glukokortikoider och ß2-agonister på denna akuta inflammatoriska reaktion både in vitro och in vivo. I det första delarbetet studerades dos-respons effekten av flutikason propionate eller budesonid och tidskinetiken på cytokinfrisättningen från svinhusdamms-stimulerade A549 lungepitelceller (IL-6 och IL-8) och LPS-stimulerade humana alveolära makrofager (IL-6, IL-8 och TNF-?). Glukokortikoiderna hämmade cytokinerna i ett dos-respons förhållande och en kraftig hämning påvisades vid koncentrationer som mycket väl kan uppnås i luftvägarna vid normal dosering av inhalationssteroid. Tidsstudierna tyder på att verkningsmekanismen är snabb. I det andra delarbetet undersöktes om NF-?B är involverad vid svinhusdamms-inducerad cytokinfrisättning från A549 lungepitelceller och om glukokortikoider interagerar med denna transkriptionsfaktorn. Genom att hämma eller inaktivera NF-?B på olika sätt visades att svinhusdamm aktiverade NF-?B, som var involverad i IL-6 och IL-8 frisättningen. Resultaten visade också att glukokortikoiders hämning av cytokinfrisättning dels verkar genom interaktion med NF-?B. I det tredje delarbetet studerades effekten av flutikason propionate (inhalerat och intranasalt) på den inflammatoriska responsen i övre luftvägar, den systemiska reaktionen och på den ökade bronkiella metakolinreaktiviteten som inducerats hos friska individer efter exponering i svinhus. Flutikason hämmade plasma läckage, mätt som albumin- och ?2-makroglobulin-koncentrationer, och ökningen av cytokinkoncentrationer i nasalsköljvätska efter exponering. Dessutom hämmades ökningen av IL-6 koncentrationer i serum och ökningen av kroppstemperaturen efter exponering, av behandlingen. Däremot hade flutikason ingen effekt på ökningen av bronkiell reaktivitet. Slutsatsen var att glukokortikoider dämpar inflammationen i övre luftvägar och påverkar den systemiska reaktionen som inducerats av exponering i svinhus utan att påverka ökningen av bronkiell reaktivitet. I det fjärde delarbetet studerades hur salmeterol eller flutikason behandling påverkar de nedre luftvägarna och makrofagernas förmåga att frisätta cytokiner ex vivo efter exponering i svinhus. Varken flutikason eller salmeterol påverkade den kraftiga cell- och cytokin-koncentrationsökningen i nedre luftvägarna efter exponering. Exponeringen ledde till en reducering av den basala ? från alveolära makrofager ex vivo och denna påverkades inte av behandling. I det sista delarbetet, undersöktes effekten av den långverkande ß2-agonisten salmeterol, på den ökade bronkiella reaktiviteten mot metakolin inducerad hos friska personer efter exponering i svinhusmiljö. Varken två veckors behandling eller en enda dos påverkade den ökade bronkiella reaktiviteten efter exponering. Hos oexponerade friska individer minskade däremot bronkiell reaktivitet mot metakolin efter inhalation av salmeterol. Resultaten indikerar att den uteblivna skyddande effekten av salmeterol efter exponering inte beror på homolog desensitisering av ß2-adrenoceptorn utan att exponering för organiskt damm kan ha lett till en förändrad luftvägsrespons mot ß2-agonister. Sammanfattningsvis visades att glukokortikoider har anti-inflammatoriska effekter på den inflammatoriska reaktionen som inducerats hos friska individer av exponering i svinstall. Glukokortikoid-medierad hämning av pro-inflammatoriska cytokiner, via hämning av NF-?B aktivering, kan vara en betydelsefull mekanism för dessa effekter. Däremot hade glukokortikoider ingen effekt på den nedre luftvägsinflammationen vilket kan bero på skillnader i steroidkoncentration, metodologiska tidsskillnader eller på att glukokortikoider inte påverkar neutrofila inflammatoriska förlopp. Dessutom påverkade glukokortikoiden inte bronkiell reaktivitet och det verkar inte finnas något direkt samband mellan bronkiell reaktivitet och den inflammatoriska reaktionen som inducerats hos friska individer efter exponering i svinhus. ß2-Agonisten salmeterol påverkade inte den inflammatoriska reaktionen, mätt som cell-, cytokin- och plasmaproteinkoncentrationer i bronkoalveolärsköljvätska eller serum, efter svinhusexponering. Resultaten angående den uteblivna skyddande effekten av salmeterol på den ökade bronkiella metakolinreaktiviteten efter exponering indikerar att exponeringen har förändrat ß2-receptorfunktionen och att pro-inflammatoriska cytokiner kan spela en roll vid denna mekanism. | swe |
