Tacrolimus ointment for long-term treatment of atopic dermatitis

Abstract

Atopic dermatitis (AD) or atopic eczema is characterised by a superficial skin inflammation with an overall Th2 cell dominance and impaired function of the epidermal barrier. Patients also are at an increased risk for asthma and allergic rhinitis. Treatment with tacrolimus ointment inhibits T cell activation and blocks the production of several inflammatory cytokines in the skin, without suppressing collagen synthesis.

The aims of this thesis were to determine: (1) long-term efficacy, safety, and effects on cell-mediated immunity and serum IgE levels in patients with moderate-to-severe AD treated for 1 year with tacrolimus ointment or a corticosteroid regimen, (2) the 10-year outcome of eczema, respiratory symptoms, and serum IgE levels in AD patients initially treated long-term with tacrolimus ointment, and (3) pharmacokinetics and long-term safety and efficacy of 0.03% tacrolimus ointment in infants under age 2 with AD.

Cell-mediated immunity, reflecting Th1 cell reactivity, was measured by recall antigens and was at baseline lower in patients with AD compared to healthy controls. Treatment with either 0.1% tacrolimus ointment or a corticosteroid regimen for one year enhanced recall antigen reactivity. Transepidermal water loss (TEWL), an indicator of skin barrier function, decreased at months 6 and 12 in both tacrolimus- and corticosteroid-treated patients; TEWL for the head and neck was significantly lower in tacrolimus-treated patients. Patients in the 10-year open follow-up study showed a decrease in affected body surface area from a baseline 19.0% to a 10-year 1.6% and those with bronchial hyper-responsiveness at baseline showed an increase in the provocative dose of inhaled histamine producing a 15% decrease in FEV1, indicating less hyper-responsiveness. Respiratory symptoms (asthma and rhinitis) reported by the patient decreased in those with active symptoms at baseline. A good treatment response after one year of tacrolimus treatment predicted a good treatment response throughout the 10-year follow-up and a decrease in total serum IgE levels at the 10-year follow-up visit. The 2-week pharmacokinetic and the long-term study with 0.03% tacrolimus ointment showed good and continuous improvement of AD in the infants. Tacrolimus blood levels were throughout the study low and treatment well tolerated.

This thesis underlines the importance of effective long-term topical treatment of AD. When the active skin inflammation decreases, cell-mediated immunity of the skin improves and a secondary marker for Th2 cell reactivity, total serum IgE, decreases. Respiratory symptoms seem to improve when the eczema area decreases. All these effects can be attributed to improvement of skin barrier function. One potential method to prevent a progression from AD to asthma and allergic rhinitis may be avoidance of early sensitisation through the skin, so early treatment of AD in infants is crucial. Long-term treatment with 0.03% tacrolimus ointment was effective and safe in infants over age 3 months.

Atooppinen ihottuma on tavallinen ihosairaus, johon liittyy pinnallinen ihotulehdus ja heikentynyt ihon läpäisyesteen toiminta. Kun läpäisyeste on heikentynyt, ympäristön allergeenit, kuten siitepölyt, läpäisevät ihon ja pahentavat tulehdusta. Atooppiseen tautiperheeseen kuuluvat myös astma ja allerginen nuha. Kun nämä sairaudet ilmenevät lapsuudessa peräkkäin, puhutaan atooppisesta marssista. Takrolimuusivoide on kehitetty atooppisen ihottuman hoitoon. Se vaikuttaa estämällä T solujen aktivaatiota ja siten tulehdusvälittäjäaineiden vapautumista ihossa. Takrolimuusivoidehoito ei vaikuta ihon kollageenin muodostukseen eikä näin ollen aiheuta ihon ohenemista.

Väitöskirjatyön tarkoituksena oli selvittää pitkäaikaisen takrolimuusivoidehoidon vaikutuksia ihoon. Kahdessa tutkimuksessa selvitettiin takrolimuusivoidehoidon vaikutusta ihon soluvälitteiseen immuniteettiin, eli puolustuskykyyn. Atooppista ihottumaa sairastavilla potilailla havaittiin selvästi heikentynyt soluvälitteinen puolustuskyky verrattuna terveisiin verrokkeihin, mutta vuoden hoito joko takrolimuusi- tai kortisonivoiteella paransi ihon puolustuskykyä. Molemmat hoidot paransivat ihon läpäisyesteen toimintaa, joskin takrolimuusivoidehoito oli kortisonivoidehoitoa parempi kasvoilla ja kaulalla. Kymmenen vuoden kohdalla tehdyssä seurantatutkimuksessa seurattiin atooppista ihottumaa sairastavien potilaiden iho-, astma- ja nuhaoireita. Potilaita oli ensimmäisen neljän vuoden aikana hoidettu tehokkaasti takrolimuusivoiteella. Kymmenen vuoden seurantakäynnillä oli ihottumasta, sekä astma- ja nuhaoireista kärsineillä potilailla selvästi vähemmän oireita. Hyvä ihottuman hoitotulos ensimmäisen vuoden jälkeen ennakoi hyvää hoitotulosta myös neljän ja kymmenen vuoden kohdalla, sekä seerumin kokonais IgE:n laskua. Kahdessa tutkimuksessa selvitimme takrolimuusivoidehoidon tehoa ja turvallisuutta sekä hoidonaikaisia takrolimuusi veripitoisuuksia alle 2-vuotiailla lapsilla. Veripitoisuudet olivat matalia ja hoito oli hyvin siedettyä. Myös tässä potilasryhmässä takrolimuusivoidehoito oli tehokasta ja hoitotulokset paranivat koko 2 vuotta kestäneen tutkimuksen aikana.

Väitöskirjatyön tulokset osoittavat, että atooppisen ihottuman pitkäaikainen ja tehokas hoito on tärkeää. Kun ihotulehdus paranee, paranee myös ihon soluvälitteinen immuniteetti. Lisäksi seerumin IgE laskee ja tehokas hoito vaikuttaa vähentävän myös atooppisia hengitystieoireita. Kaikki nämä vaikutukset voidaan yhdistää siihen, että ihon läpäisyeste paranee. Atooppisen marssin eteneminen voidaan mahdollisesti estää välttämällä varhaista ihon kautta välittyvää herkistymistä allergeeneille. Näin ollen atooppisen ihottuman tehokas hoito mahdollisimman varhaisessa iässä on tärkeää. Takrolimuusivoidehoito oli tehokas ja turvallinen alle 2-vuotiailla lapsilla.