Lung function in alpha1-antitrypsin deficiency

Abstract

Hereditary alpha1-antitrypsin (AAT) deficiency predisposes to liver disease and emphysema. The aims of the studies upon which thesis is based were to investigate the natural course of lung function and risk factors for lung disease in AAT-deficient adolescents (PiZZ and PiSZ) and adults (PiZZ), and to study clinical manifestations in AAT-deficient adults. The adolescents were identified at the Swedish neonatal screening study of AAT deficiency (1972-74). Of the adults included in the Swedish national AAT deficiency register started 1991, 42% were identified by respiratory symptoms, 31% by non-respiratory symptoms, and 27% during screening or family studies. The 809 adults in the AAT-deficiency register constituted about 20% of all adult PiZZ individuals in Sweden (prevalence 1/1,600), indicating a high national detection rate of the deficiency state.



As a group, AAT-deficient adolescents had normal lung function, suggesting lung function development to be normal in AAT deficiency, but early signs of lung disease were seen in smokers. In adults, the annual decline of FEV1 (DFEV1) was similar in never-smokers and ex-smokers, but significantly increased in current smokers. After smoking cessation, DFEV1 reverted to the same level as in never-smokers. The results indicate, that the smoking-related pattern of the annual decline in FEV1 is the same in AAT-deficient adults as in the general population, but in AAT deficiency DFEV1 is greater.



In addition to active smoking, passive smoking, domiciliary exposure to kerosene heater emissions, and agricultural work were found to be environmental risk factors for lung disease in AAT deficiency.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Alfa1-antitrypsin (AAT) är ett skyddsprotein som bildas i levern och cirkulerar med blodet till kroppens alla organ. AAT skyddar vävnader mot nedbrytande enzymer, sk proteaser. AAT är således ett antiproteas och kallas ibland i engelskspråkiga tidskrifter alpha1-antiprotease. AAT:s viktigaste uppgift är att skydda lungvävnad mot nedbrytning. Nedbrytning av lungvävnad leder till emfysem och nedsatt lungfunktion. Patienten besväras av ökad andfåddhet vid ansträngning, vilket kan leda till svår invaliditet.



Cirka en av 1 600 personer i Sverige har svår ärftlig brist på AAT, vilket innebär ökad risk att utveckla emfysem. Risken för leversjukdom är också ökad. AAT-brist upptäcktes i Malmö 1963. Den svåra formen av bristen kallas PiZZ (Pi=protease inhibitor; varje stor bokstav, Z vid svår brist, symboliserar ett nedärvt anlag). Diagnosen ställs med ett blodprov.



Frekvensen av svår AAT-brist kunde räknas ut efter en undersökning av alla nyfödda i Sverige under 1972-74. Bland 200 000 nyfödda upptäcktes 127 med svår brist (PiZZ) och 54 med måttlig brist (PiSZ). I min avhandling ingår två studier i vilka vi har studerat lungfunktion hos ungdomar, som identifierades vid denna undersökning.



Idag är det väl känt, att rökare med svår AAT-brist utvecklar emfysem betydligt tidigare än rökare med normal AAT-halt. Man har dock inte vetat hur tidigt sjukdomen uppstår, ej heller om det finns andra riskfaktorer än rökning för att utveckla lungsjukdom. Man vet samtidigt att hos de flesta som har svår AAT-brist, är bristen inte upptäckt. Orsaken kan vara att de är besvärsfria eller att de inte har fått rätt diagnos.



För att kunna studera lungfunktion, riskfaktorer och sjukdomsförlopp vid AAT-brist startades 1991 ett svenskt nationellt register över patienter med svår AAT-brist (AAT-register). Alla vuxna med svår brist erbjuds att delta i registret, som finns på Universitetssjukhuset MAS i Malmö. Uppgifterna till registret samlas med hjälp av ett frågeformulär (Appendix 1b och 2b), som patienten och hans/hennes behandlande läkare fyller i regelbundet. Alla vuxna i studierna som ingår i min avhandling är med i AAT-registret. Totalt 150 ungdomar och 888 vuxna med AAT-brist har deltagit i studierna.



Syften med min avhandling har varit:



Att studera lungfunktion hos ungdomar med AAT-brist. Att studera lungfunktion på lång sikt hos vuxna rökare, exrökare och icke rökare (som aldrig har rökt). Att studera andra riskfaktorer än rökning för att utveckla lungsjukdom vid AAT-brist. Att studera andra sjukdomsmanifestationer än lung- och leversjukdom vid AAT-brist.



I delarbeten I och II studerade vi lungfunktion hos de bristungdomar, som upptäcktes vid undersökningen av nyfödda som genomfördes under 1970-talet. Vid 16 och 18 års ålder gjorde de ett andningsprov och svarade på ett frågeformulär (Appendix 3b). Bristungdomarna hade normal lungfunktion för åldern, men tidiga tecken på lungsjukdom fanns redan hos 18-åriga rökare.



I delarbete III studerade vi långsiktiga förändringar i lungfunktion relaterat till rökvanor hos vuxna. Resultaten visade att hos personer som aldrig hade rökt (icke rökare) och hos exrökare sjönk lungfunktion med åldern i samma hastighet, men hos rökare sjönk den betydligt snabbare. Efter rökstopp minskade nedgången till samma nivå som hos icke rökare. Därför är det ytterst viktigt att personer med svår AAT-brist aldrig börjar röka, eftersom de är extra känsliga för tobaksrök.



I delarbeten IV och V studerade vi vilka andra yttre faktorer än rökning påverkar lungfunktion hos vuxna. I delarbete V skickades ett kompletterande frågeformulär (Appendix 4b) till alla icke rökare i AAT-registret. Svaren relaterades till lungfunktion och symtom. Resultaten visade att de personer, som hade använt fotogenkamin för uppvärmning av hemmet hade nedsatt lungfunktion liksom de som hade arbetat inom lantbruk. Hosta och slem var vanligare hos personer som hade varit passiva rökare i minst tio år eller blivit utsatta för passiv rökning både i hemmet och i arbetet.



I delarbete VI studerade vi uppgifter från AAT-registret angående lung- och leverfunktion, symtom och diagnoser. Dessutom räknade vi hur många av bristindividernas syskon hade testats för AAT-brist. Analysen visade att cirka 20% av alla vuxna med svår AAT-brist i Sverige deltar i AAT-registret. Andelen är högre än i andra länder (till exempel i USA). Samtidigt känner vi inte till hälsotillståndet hos de övriga 80% av bristindivider. Ju flera av dem får den rätta diagnosen, desto mer ökar kunskaperna om AAT-bristens naturalförlopp, samtidigt som patienterna får information om att undvika rökning. Eftersom AAT-brist är ärftlig, är största sannolikheten att hitta brist bland släktingar, framförallt syskon. Bara en tredjedel av syskon till bristindivider i AAT-registret är hittills undersökta.



Emfysem var den vanligaste lungsjukdomen bland bristindivider, men resultaten visade att det kan också finnas ett samband mellan ovanliga inflammatoriska sjukdomar, nämligen inflammation i blodkärl (sk vaskulit) samt den inflammatoriska tarmsjukdomen ulcerös kolit och AAT-brist.



Sammanfattningsvis har studierna i min avhandling visat att i ungdomen utvecklas lungfunktion normalt vid AAT-brist, men tidiga tecken till lungsjukdom finns redan hos 18-åriga rökare. Hos vuxna försämras lungfunktion betydligt snabbare hos rökare än hos icke rökare och exrökare. Passiv rökning, användning av fotogenkamin i hemmet och arbete inom lantbruk är andra yttre riskfaktorer för att utveckla lungsjukdom. Förekomst av ovanliga inflammatoriska sjukdomar i blodkärl och tarm kan vara ökad vid AAT-brist.

• author: Piitulainen, Eeva
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Docent Mossberg, Björn, Lung- och allergikliniken, Karolinska institutet vid Huddinge sjukhus
• organization: Respiratory Medicine, Allergology, and Palliative Medicine
• publishing date: 1998
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Respiratory Medicine and Allergy
• keywords: Alpha1-antitrypsin deficiency. Lung function. Register. Risk factors. Lung disease. Natural course., Respiratory system, Andningsorganen
• pages: 140 pages
• defense location: University Hospital, Malmö, S-205 02 Malmö
• defense date: 1998-10-16 13:00:00
• external identifiers: other:ISRN: LUMEDW/MELL-1010--SE
• ISBN: 91-628-3163-1
• language: English
• LU publication?: yes
• additional info: The information about affiliations in this record was updated in December 2015. The record was previously connected to the following departments: Lung medicine (Malmö) (ceased) (LUR000013), Respiratory Medicine and Allergology (013230111)
• id: ec8903cb-3961-4ca6-bf31-ef56b633b3f8 (old id 38870)
• date added to LUP: 2016-04-04 12:19:41
• date last changed: 2018-11-21 21:10:19