The effect of montelukast on eosinophil apoptosis: induced sputum findings of patients with mild persistent asthma

ABSTRACT

Background: Apoptosis may be important in limiting airway eosinophilia. Treatment with leukotriene antagonists decreases the number of eosinophils in both peripheral blood and sputum. Aim: To assess the effect of montelukast on eosinophil apoptosis in a group of patients with mild persistent asthma (MPA) and to compare this effect with the apoptotic effect of fluticasone propionate (FP). Methods: Randomly selected patients with MPA (n = 22) who had not taken anti-inflammatory therapy within the preceding 12 months were included in the study. The sputum induction procedure was performed and the patients were divided into two groups group 1 (n = 10) received FP 250 mg/day and group 2 (n = 22) received montelukast 10 mg/day orally for 4 weeks. Sputum induction was repeated after the treatment period. The resulting cytospin slides were stained by Wright’s stain and morphologic changes in apoptotic eosinophils were assessed by the use of light microscopy by two blinded expert pathologists. Serum soluble Fas ligand (sFasL) concentrations were measured by an ELISA method at baseline and after treatment in both groups, as well as in a group of healthy subjects. Results: In within-group comparisons, the apoptotic ratio (AR) increased at the end of the study period in group 1 (p = 0.05). In the group treated with FP the ratio of sputum eosinophils significantly decreased (p = 0.02), and the AR significantly increased (p 0.05). Conclusion: Our findings demonstrate that 4 weeks’ treatment with a CysLT receptor antagonist (montelukast) resulted in an increase in eosinophil apoptosis comparable to that produced by FP, suggesting that induction of apoptosis may be a potential mechanism for the mode of action of CysLT receptor antagonists in asthma

RESUMEN

Contexto: La apoptosis puede ser importante para limitar los eosinófilos de las vías respiratorias. El tratamiento con antagonistas de los leucotrienos reduce el número de eosinófilos tanto en la sangre periférica como en el esputo. Objetivo: Evaluar el efecto del montelukast (M) sobre la apoptosis eosinofílica en un grupo de pacientes con asma leve persistente (ALP) para compararlo con el efecto apoptótico del propionato de fluticasona (PF). Métodos: Para el estudio se seleccionaron aleatoriamente pacientes con ALP (n = 22) que no habían recibido terapia antiinflamatoria durante los 12 meses previos. Tras proceder a la inducción del esputo, los pacientes se dividieron en dos grupos uno recibió 250 mg/día de propionato de fluticasona (grupo 1, n = 10) y el otro 10 mg/día de M por vía oral (grupo 2, n = 12) durante 4 semanas. Tras el período de tratamiento se repitió la inducción del esputo. Los preparados resultantes obtenidos por citocentrifugación se tiñeron con colorante de Wright y dos patólogos expertos que desconocían el origen de las muestras las observaron al microscopio de luz para evaluar los cambios morfológicos de los eosinófilos apoptóticos. Se midieron las concentraciones séricas del ligando Fas soluble (sFasL) mediante el método ELISA antes y después del tratamiento en ambos grupos, midiéndose simultáneamente en un grupo de sujetos sanos. Resultados: Comparando los resultados en un mismo grupo, el índice apoptótico (IA) aumentó al final del período de estudio en el grupo 1 (p = 0,05). En el grupo tratado con PF, el índice de eosinófilos en el esputo disminuyó significativamente (p = 0,02), mientras que hubo un aumento significativo del IA (p 0.05). Conclusión: Nuestros hallazgos demuestran que un tratamiento de cuatro semanas con un antagonista de los receptores de Cis-LT, el montelukast, produce un aumento de la apoptosis eosinofílica comparable al que produce el propionato de fluticasona, lo que sugiere que la inducción de la apoptosis puede ser un mecanismo de acción de los antagonistas de los receptores de Cis-LT en el asma