The influence of leptin on Th1/Th2 balance in obese children with asthma.

OBJECTIVE: In individuals with asthma, obesity induces the production of leptin and is associated with disease severity. Our objective was to evaluate the levels of serum leptin and their effect on Th1/Th2 balance in obese and non-obese children with asthma, as well as to investigate the association between serum leptin levels and clinical outcomes.
METHODS: We evaluated 50 atopic children with physician-diagnosed moderate-to-severe persistent asthma and 20 controls. The children with asthma were divided into two groups, by body mass index percentile: obese (n = 25) and non-obese (n = 25). From all subjects, we collected peripheral blood samples in order to determine the levels of leptin, IFN-γ, and IL-4. Asthma severity was assessed by an asthma symptom score, and the results were correlated with the parameters studied.
RESULTS: Serum leptin levels were significantly higher in the obese asthma group than in the non-obese asthma group, as well as being significantly higher in the children with asthma than in the controls, whereas IFN-γ levels were significantly higher and IL-4 levels were significantly lower in the obese asthma group than in the non-obese asthma group. In addition, the obese asthma group showed higher asthma symptom scores and significantly lower FEV1 (% of predicted) than did the non-obese asthma group. There was a significant positive correlation between leptin and IFN-γ levels only in the obese asthma group.
CONCLUSIONS: Although leptin is involved in the pathogenesis of asthma in obese and non-obese children, its effect is more pronounced in the former. In the presence of high leptin levels, only obese children with asthma exhibited Th1 polarization, with higher IFN-γ levels and greater asthma severity.

Introduction

Asthma represents a chronic inflammatory disorder of the airways and is associated with airway hyperresponsiveness that leads to recurrent episodes of often reversible, widespread airflow obstruction within the lung.( ) It has become clear that obesity is associated with a systemic inflammatory state.( ) The increase of adipose tissue in obese subjects produces a rise in the serum concentrations of various pro-inflammatory cytokines, chemokines, and adipokines, which can also result in airway hyperreactivity.( )

Obesity is a risk factor for asthma.( ) Adiposity might increase the severity of asthma and alter the efficacy of standard asthma medications.( ) Although the mechanisms underlying the relationship between obesity and asthma have yet to be fully established, experimental evidence suggests that changes in adipose tissue-derived hormones, including the adipokine leptin, as well as other factors, are implicated.( )

Leptin is one of the adipose tissue-derived energy-regulating hormones and a product of the obesity gene. Circulating leptin is positively correlated with body fat percentage and body fat mass. In addition to its primary effects on energy regulation, which it exerts by inhibiting food intake and increasing energy expenditure, leptin has been found to play a regulatory role within the immune system.( ) The regulatory capacity of leptin is associated not only with adaptive immunity but also with the innate system.( )

Leptin promotes the production of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines in macrophages and monocytes.( ) Leptin has recently been shown to stimulate the production of TNF-a and IL-6 by adipose tissue,( ) as well as the release of reactive oxygen species by neutrophils.( , )

Because leptin receptors are expressed on T lymphocytes, leptin promotes T lymphocyte survival, proliferation and cytokine production, although the effects of leptin are seen only in Th1 lymphocytes, with increased production of IFN-γ,( ) and not in Th2 lymphocytes, which also produce cytokines.( ) The cytokine IFN-γ, which is predominantly derived from T cells and natural killer T cells,( ) plays an important role in the innate and adaptive immune responses, particularly regarding viral infections. Because IFN-γ is primarily secreted by T cells and natural killer T cells,( ) emerging evidence suggests that increases in the T-cell population in adipose tissue and leptin modulation of T cells to a Th1 immune response, with increased production of IFN-γ,( , ) contribute to obesity in subjects with a specific asthma phenotype.

The aim of the present study was to evaluate the levels of serum leptin and their effect on Th1/Th2 balance by measuring the hallmark Th1 cytokine (IFN-γ) and the hallmark Th2 cytokine (IL-4) in obese and non-obese children with asthma, as well as to investigate the association between serum leptin levels and clinical outcomes.

Methods

This was a case-control study involving 50 atopic children with moderate-to-severe persistent asthma and a control group of 20 non-obese children without asthma. The children in the former group were diagnosed with asthma by a pediatric pulmonologist in accordance with the Global Initiative for Asthma guidelines at least six months prior to the beginning of the study and had been followed in the Asthma and Allergy Section of the Pediatrics Department of the Zagazig University Hospital System, located in the city of Cairo, Egypt.

The exclusion criteria were use of corticosteroids one week prior to blood collection and use of asthma medications, such as bronchodilators, 24 h prior to blood collection. In addition, children with any other acute or chronic disease, including acute upper/lower respiratory tract infection and heart, brain, or endocrine disease were excluded, as were those with a history of infectious disease in the last two months or having used any medications in the last week.

The children with asthma were divided into obese and non-obese groups according to their body mass index (BMI) percentile. Obesity was defined as having a BMI, calculated as weight (kg)/height2(m2), above the 95th percentile for age and gender.( ) All of the children diagnosed with asthma met the diagnostic criteria for bronchial asthma developed by the Global Initiative for Asthma.( )

Sociodemographic characteristics of the children, including age and gender, were recorded. Height and weight were measured using a stadiometer and an electronic scale, respectively, under the supervision of the researchers. Asthma symptom scores were assessed and recorded for the children with asthma. Serum leptin, IL-4, IFN-γ, and IgE levels were determined. On the day of sample collection, FEV1 (% of predicted) was also measured.

The study was approved by the research ethics committee of the university. The parents or legal guardians of the children gave written informed consent.

Symptom scores in children with asthma were assessed in accordance with a six-domain asthma symptom score.( ) The items in the scale included dyspnea, tightness in the chest, wheezing during the day, wheezing during the night, and daily performance, scored from zero to three by severity.

Bronchodilator use was discontinued prior to lung function testing (short-acting bronchodilators were discontinued at least 8 h prior to the test). Dynamic spirometry was performed with a pneumotachograph (Masterlab Jaeger, Würzberg, Germany). The determination of FEV1% was in accordance with the European Respiratory Society standards. The highest FEV1 value obtained in three maneuvers was used for data analysis.

For the measurement of leptin, IL-4 and IFN-γ levels, venous blood samples (2 mL) were obtained at 9:00 a.m. after an overnight fast. Blood samples were allowed to clot at room temperature for 60 min. The serum was separated by centrifugation at 1,200 g for 10 min and stored at −80ºC. Serum samples were thawed at room temperature before the measurements.

Serum leptin levels were determined using a double-antibody sandwich ELISA method with a specific human leptin antibody (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA). The sensitivity of the assay was 0.1 ng/mL, and the intra-assay proportional coefficient of variation was 3.6. The minimum detectable dose of leptin is typically < 7.8 pg/mL. Serum lL-4 and IFN-γ levels, as well as total IgE levels, were measured using ELISA (R&D Systems). Serum samples were stored at −70ºC until the assay was performed.

Statistical analysis was performed with the Statistical Package for the Social Sciences, version 13.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). The data are expressed as mean ± SD. Comparison of parameters between the groups was performed using one-way ANOVA. Pearson's correlation analysis was used in order to evaluate the relationship between the parameters. The level of significance was set at p < 0.05.

Results

The mean ages of the obese children with asthma (n = 25), non-obese children with asthma (n = 25), and controls (n = 20) were 9.3 ± 2.5, 10.4 ± 1.3, and 10.7 ± 2.9 years, respectively (p = 0.06). Males constituted 60%, 55%, and 45% of the respective groups (p = 0.66; Table 1).

Table 1

Demographic and clinical data of the participants, by group.a

As expected, the mean BMI was significantly higher in the obese asthma group than in the non-obese asthma and control groups (p < 0.001; Table 1). The mean asthma symptom score was significantly higher in the obese asthma group than in the non-obese asthma group (10.9 ± 2.8 vs. 8.1 ± 2.4; p < 0.001; Table 1).

The mean FEV1% was significantly lower in the obese asthma group than in the non-obese asthma group (81.4 ± 13.8% vs. 89.8 ± 15.1%; p < 0.005; Table 1).

Mean leptin levels differed significantly among the obese asthma, non-obese asthma, and control groups (43.8 ± 3.9 pg/mL; 31.3 ± 2.8 pg/mL; and 12.1 ± 1.4 pg/mL, respectively; p < 0.05 for all; Table 2), as did mean IFN-γ levels (203 ± 36 pg/mL; 40.8 ± 11.3 pg/mL; and 20.0 ± 9.5 pg/mL, respectively; p < 0.05 for all) and mean serum IL-4 levels (30.0 ± 8.2 pg/mL; 89.0 ± 20.9 pg/mL; and 10.0 ± 2.2 pg/mL; p < 0.05 for all; Table 2).

Table 2

Laboratory data of the of the participants, by group.a

In the obese asthma group, leptin levels showed significant positive correlations with IFN-γ levels (r = 0.53) and asthma symptom scores (r = 0.29), as well as a significant negative correlation with FEV1% (r = −0.49). However, there was no significant correlation between leptin and IL-4 levels (Table 3).

Table 3

Correlation between leptin levels and other parameters in obese children with asthma.

In the obese asthma group, IFN-γ levels showed a significant positive correlation with the asthma symptom scores (r = 0.61) and a negative correlation with FEV1% (r = −0.59). Again, no significant correlation was found between IFN-γ and IL-4 levels (Table 4). In the non-obese asthma group, leptin levels correlated significantly only with asthma symptom scores.

Table 4

Correlation between IFN-γ levels and other parameters in obese children with asthma.

Discussion

In the modern world, there is a trend toward an increase in the frequency of obesity and asthma.( ) Elucidation of the pathogenic mechanism of the association between these two entities might aid in resolving therapeutic failure in obese children with asthma.( ) Recently, hormones and cytokines released from adipose tissue have been the focus of research regarding this association.( )

Leptin, a hormone of adipose tissue, is associated with inflammation,( ) and its levels have been shown to be higher in children with asthma than in those without.( ) However, studies of the relationship between leptin and asthma in children have yielded inconsistent results.( , )

We observed increased leptin levels in obese and non-obese children with asthma when compared with controls, and this difference was most pronounced in obese children with asthma. This suggests that leptin plays a role as an inflammatory mediator in asthma, in support of previous reports of its inflammatory characteristics.( )

In our study, FEV1% was lower and asthma symptom scores were higher in the obese children with asthma than in the non-obese children with asthma. This suggests that higher leptin levels in the obese children with asthma contributed to their higher symptom scores and reduced lung function in comparison with the non-obese children with asthma. Sin and Man demonstrated that high concentrations of leptin are associated with impaired lung function in obese subjects.( )

In the present study, leptin levels were positively correlated with asthma symptom scores in obese and non-obese children with asthma and negatively correlated with FEV1% only in obese children with asthma. That indicates that, in addition to the pronounced effect of leptin in obese children with asthma, leptin also plays a role in the inflammatory response in non-obese children with asthma.

In one clinical study, Gurkan et al. demonstrated that, in children with recently diagnosed asthma (before treatment with budesonide), serum levels of leptin were higher than in BMI-matched children without asthma.( ) Guler et al. reported that a one-unit increase in log leptin levels represented a twofold increase in the OR for asthma after adjustment for BMI.( )

Mai et al. studied the association between serum leptin levels and asthma in overweight and non-overweight children in Sweden.( ) They found that serum leptin levels were twice as high in overweight children with asthma than in overweight children without asthma. Among non-overweight children, however, the authors found serum leptin levels to be similar between children with and without asthma. Therefore, regarding the interactive effect of leptin and obesity in asthma, the data favor the hypothesis that leptin plays an important role in the inflammatory pathogenesis of asthma, and that this role has a more pronounced effect on obese individuals with asthma that is more severe.

In addition to its endocrine and metabolic function, leptin enhances the Th1 response, suppresses Th2 pathways, and can exert direct effects on CD4+ T lymphocyte proliferation and macrophage phagocytosis. In obese children, leptin promotes IFN-γ production in naive cells and memory T cells but inhibits IL-4 synthesis in memory T cells.( )

We found that IFN-γ levels were significantly elevated and IL-4 levels were decreased only in obese children with asthma, with a significant positive correlation between IFN-γ and serum leptin levels. Thus, airway inflammation in obese children with asthma might present a different pattern with a shift to a Th1-cytokine profile dominated by the production of IFN-γ and mediated by leptin. Lord et al. and La Cava et al. demonstrated that the actions of leptin on the immune system are complex and that IFN-γ levels are significantly enhanced by leptin.( , ) Fernandez-Real et al. reported that, in a mixed lymphocyte reaction, leptin supported T cell differentiation toward the Th1 phenotype.( )

In the present study, IFN-γ levels were positively correlated with the asthma symptom scores and negatively correlated with FEV1% only in obese children. Our data suggest that, in the presence of high leptin levels, there is an increase in IFN-γ production by Th1-polarized cells,( , ) with aggravation of airway inflammation and clinical outcomes that are more severe. Our data are corroborated by Rastogi et al., who demonstrated that obese children with asthma had lower FEV1/FVC ratios than did non-obese children with asthma and children without asthma, and that the FEV1/FVC ratio was negatively correlated with serum IFN-γ levels.(29) In addition, a greater proportion of IFN-γ-secreting CD4− T cells was observed in blood samples of obese children than in those of lean children, and that difference correlated with serum leptin levels. Our findings corroborate those of Yuksel et al., who concluded that leptin plays a role in the severity of asthma in children.( )

Our data support the hypothesis that obese patients with asthma exhibit Th1 polarization, whereas lean patients with asthma exhibit Th2 polarization, and that IFN-γ might be a pathway in the process of leptin-induced inflammation. This suggests that, in obese subjects with asthma, Th1 polarization might be modulated more by obesity and less by asthma itself, and this is supported by the lack of correlation between leptin and IFN-γ levels and between leptin and IgE levels in obese children with asthma.

We conclude that, although serum leptin is involved in the pathogenesis of asthma in obese and non-obese children, its effect is more pronounced in obese patients. In the presence of high leptin levels, only obese children with asthma exhibited Th1 polarization, with higher IFN-γ levels.

In obese children with asthma, leptin and IFN-γ aggravate and augment airway inflammation, thus increasing asthma severity. Strategies for the treatment of obese children with asthma should take these findings into consideration.

Introdução

A asma consiste em uma doença inflamatória crônica das vias aéreas, estando associada à hiper-responsividade das vias aéreas que leva a recorrentes episódios de obstrução generalizada, e muitas vezes reversível, ao fluxo aéreo intrapulmonar.( ) Tornou-se claro que a obesidade está associada a um estado inflamatório sistêmico.( ) O aumento de tecido adiposo em sujeitos obesos produz um incremento das concentrações séricas de várias citocinas, quimiocinas e adipocinas pró-inflamatórias, o que também pode resultar em hiper-reatividade.( )

A obesidade é um fator de risco para a asma.( ) A adiposidade pode aumentar a gravidade da asma e alterar a eficácia dos medicamentos padronizados para asma.( ) Embora os mecanismos subjacentes à relação entre a obesidade e a asma ainda não tenham sido totalmente estabelecidos, evidências experimentais sugerem que alterações nos hormônios derivados do tecido adiposo, tais como a adipocina leptina, entre outros fatores, estão implicadas.( )

A leptina é um dos hormônios derivados do tecido adiposo reguladores de energia e um produto do gene da obesidade. A leptina circulante se correlaciona positivamente com o percentual de gordura corpórea e com a massa de gordura corpórea. Além dos efeitos primários da leptina na regulação de energia, que ela exerce inibindo a ingestão de alimentos e aumentando o gasto energético, verificou-se que ela tem um papel regulatório dentro do sistema imune.( ) A capacidade regulatória da leptina está associada não somente à imunidade adaptativa, mas também ao sistema inato.( )

A leptina promove a produção de óxido nítrico e de citocinas pró-inflamatórias em macrófagos e monócitos.( ) Demonstrou-se que a leptina estimula a produção de TNF-γ e de IL-6 pelo tecido adiposo,( ) assim como a liberação de espécies reativas de oxigênio pelos neutrófilos.( , )

Como os receptores de leptina são expressos em linfócitos T, a leptina promove a sobrevivência e proliferação de linfócitos T e a produção de citocinas, embora os efeitos da leptina ocorram somente em linfócitos Th1, com aumento da produção de IFN-γ,( ) e não em linfócitos Th2, que também produzem citocinas.( ) A citocina IFN-γ, que é derivada predominantemente de células T e de células T "natural killer",( ) tem um papel importante nas respostas imunes inatas e adaptativas, particularmente em relação a infecções virais. Como a IFN-γ é secretada principalmente por células T e por células T "natural killer",( ) evidências emergentes sugerem que aumentos da população de células T no tecido adiposo e a modulação das células T pela leptina para uma resposta imune Th1, com aumento da produção de IFN-γ,( , ) contribuem para a obesidade em sujeitos com um fenótipo específico da asma.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os níveis de leptina sérica e seu efeito no equilíbrio Th1/Th2 por meio da medição da principal citocina Th1 (IFN-γ) e da principal citocina Th2 (IL-4) em crianças asmáticas obesas e não obesas, assim como investigar a associação desses níveis séricos com desfechos clínicos.

Métodos

Trata-se de um estudo de caso-controle envolvendo 50 crianças atópicas com asma persistente moderada a grave e um grupo controle de 20 crianças não obesas não asmáticas. As crianças do primeiro grupo foram diagnosticadas com asma por um pneumologista pediátrico, de acordo com as diretrizes da Global Initiative for Asthma, pelos menos seis meses antes do início do estudo e tinham sido acompanhadas na Divisão de Asma e Alergia do Departamento de Pediatria do Complexo Hospitalar da Universidade de Zagazig, localizado na cidade do Cairo, Egito.

Os critérios de exclusão foram o uso de corticosteroides uma semana antes da coleta de sangue e o uso de medicamentos para asma, tais como broncodilatadores, 24 h antes da coleta de sangue. Além disso, foram excluídas as crianças com qualquer outra doença aguda ou crônica, incluindo infecção aguda do trato respiratório superior/inferior e doença cardíaca, cerebral ou endócrina, e aquelas com história de doença infecciosa nos últimos dois meses ou que tivessem usado qualquer medicamento na última semana.

As crianças asmáticas foram agrupadas como obesas e não obesas de acordo com o percentil do índice de massa corpórea (IMC). Definiu-se obesidade como um IMC, obtido por meio da equação peso (kg)/estatura2(m2), acima do percentil 95 para idade e sexo.( ) Todas as crianças diagnosticadas com asma preencheram os critérios diagnósticos para asma brônquica estabelecidos pela Global Initiative for Asthma.( )

As características sociodemográficas das crianças, incluindo idade e sexo, foram registradas. Peso e estatura foram medidos com estadiômetro e balança eletrônica, respectivamente, sob a supervisão dos pesquisadores. Os escores de sintomas de asma foram avaliados e registrados para as crianças asmáticas. Foram determinados os níveis séricos de leptina, IL-4, IFN-γ e IgE. O VEF1 (% do previsto) também foi medido no dia da coleta das amostras.

O estudo foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa da universidade. Os pais ou responsáveis pelas crianças assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.

Os escores de sintomas nas crianças asmáticas foram avaliados de acordo com um escore de sintomas de asma constituído de seis domínios.( ) Os itens da escala incluíam dispneia, aperto no peito, sibilância durante o dia, sibilância à noite, e desempenho diário, pontuados de zero a três de acordo com a gravidade.

O uso de broncodilatadores foi suspenso antes do teste de função pulmonar (broncodilatadores de curta duração foram suspensos pelo menos 8 h antes do teste). Foi realizada espirometria dinâmica com um pneumotacógrafo (Masterlab Jaeger, Würzberg, Alemanha). O VEF1% foi determinado de acordo com os padrões da European Respiratory Society. O maior valor de VEF1 obtido em três manobras foi utilizado para a análise dos dados.

Para a medição dos níveis de leptina, IL-4 e IFN-γ, foram obtidas amostras de sangue periférico (2 mL) às 9h00, após uma noite de jejum. As amostras de sangue foram deixadas coagular por 60 min à temperatura ambiente. O soro foi separado por centrifugação a 1.200 g por 10 min e armazenado a −80ºC. As amostras de soro foram descongeladas à temperatura ambiente antes das medições.

Os níveis séricos de leptina foram determinados por ELISA sanduíche duplo anticorpo com um anticorpo específico contra leptina humana (R&D Systems, Minneapolis, MN, EUA). A sensibilidade do ensaio foi de 0,1 ng/mL, e o coeficiente de variação intraensaio foi de 3,6%. A dose mínima detectável de leptina é tipicamente < 7,8 pg/mL. O níveis séricos de lL-4 e IFN-γ, assim como os níveis de IgE total, foram medidos por ELISA (R&D Systems). As amostras de soro foram armazenadas a −70ºC até a realização do ensaio.

A análise estatística foi realizada utilizando-se o programa Statistical Package for the Social Sciences, versão 13.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, EUA). Os dados foram expressos em média ± dp. A comparação dos parâmetros entre os grupos foi realizada utilizando-se one-way ANOVA. A análise de correlação de Pearson foi utilizada para avaliar a relação entre os parâmetros. O nível de significância adotado foi de p < 0,05.

Resultados

As médias de idade das crianças asmáticas obesas (n = 25), crianças asmáticas não obesas (n = 25) e controles (n = 20) foram de 9,3 ± 2,5 anos, 10,4 ± 1,3 anos e 10,7 ± 2,9 anos, respectivamente (p = 0,06). O sexo masculino constituiu 60%, 55% e 45% dos respectivos grupos (p = 0,66; Tabela 1).

Tabela 1

Dados demográficos e clínicos dos participantes, por grupo.a

Como esperado, a média do IMC foi significativamente maior nos asmáticos obesos do que nos asmáticos não obesos e nos controles (p < 0,001; Tabela 1). A média do escore de sintomas de asma foi significativamente maior nos asmáticos obesos do que nos asmáticos não obesos (10,9 ± 2,8 vs. 8,1 ± 2,4; p < 0,001; Tabela 1).

A média do VEF1% foi significativamente menor nos asmáticos obesos do que nos asmáticos não obesos (81,4 ± 13,8% vs. 89,8 ± 15,1%; p < 0,005; Tabela 1).

Os níveis médios de leptina diferiram significativamente entre os asmáticos obesos, os asmáticos não obesos e os controles (43,8 ± 3,9 pg/mL; 31,3 ± 2,8 pg/mL; e 12,1 ± 1,4 pg/mL, respectivamente; p < 0,05 para todos; Tabela 2), da mesma forma que os níveis médios de IFN-γ (203 ± 36 pg/mL; 40,8 ± 11,3 pg/mL; e 20,0 ± 9,5 pg/mL, respectivamente; p < 0,05 para todos) e os níveis médios de IL-4 (30,0 ± 8,2 pg/mL; 89,0 ± 20,9 pg/mL; e 10,0 ± 2,2 pg/mL; p < 0,05 para todos; Tabela 2).

Tabela 2

Dados laboratoriais dos participantes, por grupo.a

Nos asmáticos obesos, os níveis de leptina apresentaram correlações positivas significativas com os níveis de IFN-γ (r = 0,53) e com os escores de sintomas de asma (r = 0,29), assim como uma correlação negativa significativa com o VEF1% (r = −0,49). Entretanto, não houve correlação significativa entre os níveis de leptina e os de IL-4 (Tabela 3).

Tabela 3

Correlação entre níveis de leptina e outros parâmetros em crianças asmáticas obesas.

Nos asmáticos obesos, os níveis de IFN-γ apresentaram uma correlação positiva significativa com os escores de sintomas de asma (r = 0,61) e uma correlação negativa com o VEF1% (r = −0,59). Novamente, nenhuma correlação significativa foi encontrada entre os níveis de IFN-γ e os de IL-4 (Tabela 4). Nos asmáticos não obesos, os níveis de leptina se correlacionaram significativamente somente com os escores de sintomas de asma.

Tabela 4

Correlação entre níveis de IFN-γ e outros parâmetros em crianças asmáticas obesas.

Discussão

No mundo moderno, há uma tendência de aumento da frequência de obesidade e asma.( ) A elucidação do mecanismo patogênico da associação entre essas duas entidades pode ajudar a resolver a falha terapêutica em crianças asmáticas obesas.( ) Recentemente, os hormônios e as citocinas liberadas pelo tecido adiposo têm sido foco de pesquisas sobre essa associação.( )

A leptina, um hormônio do tecido adiposo, está associada à inflamação,( ) e demonstrou-se que seus níveis são maiores em crianças asmáticas do que em não asmáticas.( ) Entretanto, estudos sobre a relação entre a leptina e a asma em crianças produziram resultados inconsistentes.( , )

Observamos níveis elevados de leptina nas crianças asmáticas obesas e não obesas quando comparadas aos controles, e essa diferença foi mais acentuada nas crianças asmáticas obesas. Isso sugere que a leptina pode ter um papel de mediador inflamatório na asma, corroborando relatos anteriores sobre suas características inflamatórias.( )

Em nosso estudo, o VEF1% foi menor e os escores de sintomas de asma foram maiores nas crianças asmáticas obesas do que nas crianças asmáticas não obesas. Isso sugere que os maiores níveis de leptina nas crianças asmáticas obesas podem ter contribuído para os maiores escores de sintomas e a função pulmonar reduzida em comparação às crianças asmáticas não obesas. Sin e Man demonstraram que altas concentrações de leptina estão associadas a comprometimento pulmonar em sujeitos obesos.( )

No presente estudo, os níveis de leptina se correlacionaram positivamente com os escores de sintomas de asma nas crianças asmáticas obesas e não obesas e se correlacionaram negativamente com o VEF1% somente nas crianças asmáticas obesas. Isso indica que, além do efeito acentuado da leptina em crianças asmáticas obesas, a leptina tem também um papel na resposta inflamatória em crianças asmáticas não obesas.

Em um estudo clínico, Gurkan et al. demonstraram que, nas crianças asmáticas diagnosticadas recentemente (antes do tratamento com budesonida), os níveis séricos de leptina eram maiores do que nas crianças não asmáticas pareadas pelo IMC.( ) Guler et al. relataram que um aumento de um log nos níveis de leptina representou a duplicação da OR para asma após ajuste para IMC.( )

Mai et al. estudaram a associação entre os níveis séricos de leptina e a asma em crianças com e sem sobrepeso na Suécia.( ) Constataram que os níveis séricos de leptina eram duas vezes maiores nas crianças com sobrepeso asmáticas do que nas crianças com sobrepeso não asmáticas. Nas crianças sem sobrepeso, entretanto, os autores constataram que os níveis séricos de leptina eram semelhantes entre as asmáticas e as não asmáticas. Portanto, com relação ao efeito interativo da leptina e da obesidade na asma, os dados favorecem a hipótese de que a leptina tem um papel importante na patogênese inflamatória da asma e de que esse papel tem um efeito mais acentuado em obesos com asma mais grave.

Além de sua função endócrina e metabólica, a leptina aumenta a resposta Th1, suprime as vias Th2 e pode exercer efeitos diretos na proliferação de linfócitos T CD4+ e na fagocitose de macrófagos. Em crianças obesas, a leptina promove a produção de IFN-γ em células "naïve" e em células T de memória, mas inibe a síntese de IL-4 em células T de memória.( )

Constatamos que os níveis de IFN-γ estavam significativamente elevados e os níveis de IL-4 estavam reduzidos somente nas crianças asmáticas obesas, com uma correlação positiva significativa entre os níveis de IFN-γ e os níveis séricos de leptina. Assim, a inflamação das vias aéreas em crianças asmáticas obesas pode apresentar um padrão diferente com uma mudança para um perfil de citocinas Th1 dominado pela produção de IFN-γ e mediado pela leptina. Lord et al. e La Cava et al. demonstraram que as ações da leptina no sistema imune são complexas e que os níveis de IFN-γ são significativamente aumentados pela leptina.( , ) Fernandez-Real et al. relataram que, em uma reação mista de linfócitos, a leptina favoreceu a diferenciação de células T para o fenótipo Th1.( )

No presente estudo, os níveis de IFN-γ se correlacionaram positivamente com os escores de sintomas de asma e negativamente com o VEF1% somente nas crianças obesas. Nossos dados sugerem que, na presença de altos níveis de leptina, há um aumento da produção de IFN-γ pelas células polarizadas a Th1,( , ) com agravamento da inflamação das vias aéreas e desfechos clínicos mais graves. Nosso dados são corroborados por Rastogi et al., que demonstraram que as crianças asmáticas obesas apresentaram menor relação VEF1/CVF do que as crianças asmáticas não obesas e as crianças não asmáticas, e que a relação VEF1/CVF se correlacionou negativamente com os níveis séricos de IFN-γ.( ) Além disso, observou-se uma maior proporção de células T CD4− secretoras de IFN-γ nas amostras de sangue de crianças obesas do que nas de crianças magras, e essa diferença se correlacionou com os níveis séricos de leptina. Nossos achados corroboram os de Yuksel et al., que concluíram que a leptina tem um papel na gravidade da asma em crianças.( )

Nossos dados sustentam a hipótese de que pacientes asmáticos obesos apresentam polarização Th1, enquanto pacientes asmáticos magros apresentam polarização Th2, e de que o IFN-γ pode ser uma via no processo de inflamação induzida pela leptina. Isso sugere que, em asmáticos obesos, a polarização Th1 pode ser modulada mais pela obesidade do que pela própria asma, e isso é sustentado pela falta de correlação entre os níveis de leptina e de IFN-γ e entre os níveis de leptina e de IgE nas crianças asmáticas obesas.

Concluímos que, embora a leptina sérica esteja envolvida na patogênese da asma em crianças obesas e não obesas, seu efeito é mais acentuado em pacientes obesos. Na presença de altos níveis de leptina, somente as crianças asmáticas obesas apresentaram polarização Th1, com maiores níveis de IFN-γ.

Em crianças asmáticas obesas, a leptina e o IFN-γ agravam e aumentam a inflamação das vias aéreas, aumentando assim a gravidade da asma. Estratégias para o tratamento de crianças asmáticas obesas devem levar em conta esses achados.