Anaphylaxis

Anaphylactic shock is a severe circulation disorder caused by immunological mechanisms. We distinguish severe forms (anaphylactic shock - with organ systems damage and a distributional shock) and less severe forms (mild skin conditions, urticarial reaction).
 * Voice changes, difficulty swallowing and dyspnoea are all signs of a severe course.

Clinical picture
The time etween antigen exposure and the onset of clinical signs is usually less than one hour, the delay depends on several factors: the patient's sensitivity, the route of allergen administration and the amount of allergen. In 20% of patients, we observe a two-phase course of an anaphylactic reaction, in which the symptoms appear 6–24 hours after the initial reaction.

Skin and mucous membranes

 * Pruritus and erytematous flush.
 * Urticaria, which is mediated by IgE is usually located at the site of the allergen exposure, such as insect bites.
 * Angioedema (more severe cases) = swelling of the lower dermis and the subcutaneous layer.
 * Angioedema accompanied by urticaria is itchy.
 * Non-pruritic angioedema is not a sign of hypersensitivity (eg. hereditary angioedema).


 * Damage of mucous membranes is characterized by pruritus and congestion of the conjunctiva, nasal mucosa and oral cavity.
 * Swelling of the lips or tongue can lead to difficulty swallowing, and in severe cases to respiratory distress.

Respiratory system
In the upper respiratory tract, there is life-threatening edema of the larynx and / or the epiglottis and other adjacent structures.
 * Clinically, children may report a feeling of discomfort in the throat, difficult speech, hoarseness of voice.
 * Inspiratory stridor may appear.

Lower airway involvement resembles an asthma attack with expiratory dyspnea, cough and chest retractions.

Cardiovascular system
Anaphylactic shock is a type of distributional shock. The cause of hypotension is extreme vasodilation, increased vascular permeability, capillary leak syndrome.
 * The result is an intravascular volume depletion, and a toxic effect of released mediators cannot be ruled out pathophysiologically.

Clinically, we find a patient with hypotension, difficult-to-palpate pulsations, tachycardia, but pink periphery. We can often observe arrhythmias, the ECG may show signs of myocardial ischemia.

Central nervous system
Dizziness, syncope, convulsions or alterations of consciousness may appear. Clinical signs are caused by both hypoperfusion and CNS hypoxia and the direct toxic effect of released mediators.

Gastrointestinal system
Damage includes nausea, vomiting, diarrhea and abdominal pain. Other symptoms include rhinorrhoea, profuse sweating, metallic taste in the mouth, feeling hot, skin burning or a feeling of danger.

Severe forms
Severe forms occur immediately within minutes of allergen exposure (after drug application, after insect stings).
 * Death occurs in the 1. hour after the reaction!

Symptoms:
 * General: nausea, chills, palmar and plantar pruritus, pallor, loss of consciousness, hypothermia, bronchospasm, laryngeal edema, vomiting, diarrhea;
 * Breathing: rapid, shallow, wheezing;
 * Cardiovascular: tachycardia, hypotension, intangible pulse, inaudible sounds, convulsions,
 * ECG changes: atrial fibrillation, ST changes.

Laboratory examination: Hemoconcentration, leucopenia, thrombocytopenia, hypoxemia, hypocapnia, later hypercapnia and acidosis with metabolic predominance also appear. Coagulation disorders in the form of DIC may occur.

Less severe forms
Less severe forms are characterized by generalized erythema and edema, including pharyngeal edema. Symptoms:
 * bronchospasm, irritating cough, dyspnoea.

Diagnosis
Rozhodující je klinika a určení etiologického agens.

Stanovujeme celkové a specifické IgE a provádíme kožní testy (prick testy). Pro alergickou příčinu svědčí elevace eosinofilního kationického proteinu (ECP), zvýšení histaminu v plasmě a moči, průkaz eozinofilů v bronchiálním nebo nosním sekretu. Experimentálně se stanovuje tryptáza, což je specifická proteáza mastocytů.

Differential diagnosis
Vazovagální synkopa je charakterizována reakcí na bolest či stres. Nacházíme chladná akra, nauzeu, pocit na omdlení, oproti tomu nevidíme žádné kožní známky, ani známky obstrukce dýchacích cest. Typická je bradykardie, zatímco u anafylaxe bývá kompenzačním mechanismem navozená tachykardie. U hereditárního angioneurotického edému není přítomen pruritus, v rodinné anamnéze často najdeme údaje o edémech či sufokaci. Diagnózu potvrdíme sníženou hladinou C1 inhibitoru komplementu a sníženou CH 50 aktivitou komplementu. Arytmie prokáže EKG vyšetření. U lidí s hysterickým záchvatem můžeme někdy taky objevit příznaky anafylaktické reakce. Zde je ke správné diagnóze nezbytné psychiatricko-psychologické vyšetření.

Mechanism
Anafylaktická reakce je život ohrožující proces, při kterém tělo nadměrně reaguje na styk s alergenem. Jedná se tedy o speciální druh alergické reakce. Při styku s alergenem dojde k aktivaci imunitního systému. Aktivací zánětlivých faktorů dojde k zvýšení permeability cév a hromadnému přesunu intravaskulární tekutiny do intersticia. Tím se sníží objem intravaskulární tělesné tekutiny, dojde k hypotenzi a člověk upadá do šoku. Anafylaktická reakce je spouštěna třemi dobře známými mechanismy imunitní odpovědi na expozici cizí látky.

IgE mediated reaction
Představuje až 60 % anafylaktických reakcí. IgE protilátky se mohou tvořit již po prvním setkání člověka s cizím antigenem. Antigen může být prezentován samotný nebo ve vazbě na proteinový nosič. IgE se váže na receptory mastocytů a bazofilů. Při reexpozici antigenu → antigen vede k přemostění molekul IgE → degranulace těchto buněk a uvolnění různých rychle působících mediátorů.

Complement mediated reaction
Imunokomplexy aktivovaná kaskáda komplementu. Výsledkem je tvorba anafylatoxinů jako jsou C3a a C5a – přímým mechanismem spouští uvolňování mediátorů z bazofilů a mastocytů. Imunokomplexy aktivovaný komplement představuje reakce na transfúzi krve, krevní deriváty či plazmu. Komplementem zprostředkovaná anafylaxe nastává např. u pacientů s deficitem IgA. U těchto pacientů je prokázána tvorba autoprotilátek typu IgG proti IgA. Komplement může být aktivován i přímo kontrastními látkami, dialyzační membránou.

Direct release of mediators and other mechanisms

 * Mechanismus uvolnění mediátorů přímo, bez účasti IgE či komplementu, je dosud neznámý. Látky schopné této reakce jsou např. hyperosmolární látky jako je mannitol, radiokontrastní látky, opiáty, chinolony nebo vankomycin.
 * Anafylaxe po podání nesteroidních antirevmatik (NSAR), souvisí s blokádou syntézy prostaglandinů, kterou NSAR způsobují, zvyšuje se tvorba leukotrienů a startuje anafylaxe.
 * Námahou nebo chladem indukovaná anafylaxe je postavena na principu přímé histaminoliberace, ev. IgE zprostředkované reakce.

Působení mediátorů
Mediátory → rozvoj klinických známek anafylaktické reakce: bronchospasmus, zvýšení kapilární permeability, alterace hladkého svalstva systémových a plicních cév.
 * Uvolnění mediátorů v rámci degranulace – histamin, tryptáza, heparin.
 * Celá řada mediátorů anafylaxe vzniká syntézou de novo – prostaglandiny D2, leukotrieny, PAF, IL-4, 5, 6, 13, TNFα a adenosin.
 * Histamin vyvolává svědění, endoteliální dysfunkci, erytém, bronchokonstrikci a ztráty tekutin;
 * Leukotrieny vedou k endoteliální dysfunkci, ke ztrátám tekutin, bronchokonstrikci či hypotenzi;
 * Adenosin způsobuje bronchokonstrikci;
 * Prostaglandin D2 vyvolává hypotenzi;
 * Interleukiny a TNFα jsou příčinou protrahované anafylaxe.

Pre-medical first aid
Pokud je nemocný v šoku a neotékají mu horní dýchací cesty, je vhodné uložit ho do Trendelenburgovy polohy. Dále provedeme správný záklon hlavy s uvolněním dýchacích cest a v případě potřeby zahájíme kardiopulmonální resuscitaci. Pokud alergen pronikl do tkáně vpichem, lokálně končetinu chladíme. V ideálním případě, kdy má postižený u sebe balíček s léky na anafylaktickou reakci, použijeme jich dle návodu.

Zajištění dýchacích cest:
Při obstrukci dýchacích cest včasná intubace a oxygenace.

Zajištění oběhu:
Důležité je zejména zajištění žilního přístupu
 * rychlé podávání krystaloidů a volumexpandérů;
 * podání adrenalinu i.m., do m. vastus lateralis, v dávce 0,01 mg/kg (maximální dávka 0,5 mg);
 * Intravenozní podávání adrenalinu je vyhrazeno pro speciální případy!
 * Intravenozní podávání antihistaminik, např. Dithiaden v dávce 1 mg i.m., lépe i.v. (maximální denní dávka je 8 mg).
 * Podání kortikoidů má omezený vliv v akutní fázi, hodí se spíše pro fázi pozdější.
 * Při bronchospasmu podáváme β2-mimetika (např. Ventolin) v dávkách obvyklých jako při bronchiálním astmatu.
 * U lokálních reakcí volíme lokálně chlazení, lokální antihistaminika, ev. antihistaminika celkově p.o.

Následná péče
Pacienty s anamnézou závažné anafylaktické reakce po propuštění vybavujeme pohotovostním balíčkem pro případ opětovného styku s antigenem. Balíček by měl obsahovat adrenalinové pero (Epipene), Prednison tbl. a p.o. antihistaminika.
 * Pacienta nutno sledovat 12–24 hodin po reakci k observaci na interním či pediatrickém oddělení.

Related articles

 * Anaphylactic shock/case report

Literature

 * HAVRÁNEK, Jiří: Anafylaxe
 * HAVRÁNEK, Jiří: Anafylaxe