Causas e patogênese do enfisema

Em 1965, Eriksson descreveu a deficiência de a1-antitripsina. Ao mesmo tempo, sugeriu-se que exista uma conexão entre o desenvolvimento do enfisema eo déficit de a1-antitripsina. Em um experimento animal, um modelo de enfisema pulmonar foi reproduzido pela introdução de extratos de enzimas proteolíticas das plantas nos pulmões.

Enfisema difuso primário

Deficiência de α1-antitripsina determinada genéticamente

A1-antitripsina é o principal inibidor das serina proteases, que incluem tripsina, quimiotripsina, elastase de neutrófilos, kalikreína de tecido, factor X e plasminogênio. O gene a1-antitripsina está localizado no braço longo do cromossomo 14 e é chamado de gene inibidor de proteinase (PI). O gene PI é expresso em dois tipos de células - macrófagos e hepatócitos.

A maior concentração de a1-antitripsina é encontrada no soro e cerca de 10% do nível sérico é determinado na superfície das células epiteliais do trato respiratório.

Atualmente, existem 75 alelos do gene PI. Eles são divididos em 4 grupos:

• normal - com um nível fisiológico de concentração no soro de sangue a1-antitripsina;
• Deficiente - o nível de concentração do inibidor da tripsina é reduzido para 65% da norma;
• A "zero" -al-antitripsina no soro não está determinada;
• no soro, o conteúdo de a-antitripsina é normal, mas sua atividade contra elastase é reduzida.

Os alelos PI também são subdivididos dependendo da mobilidade eletroforética da glicoproteína α1-antitripsina:

• opção "A" - está localizada mais perto do ânodo;
• opção "- cátodo;
• opção "M" - a mais frequente.

A principal parcela do pool de genes (mais de 95%) é constituída por três subtipos do alelo normal "M" - M1, M2, MZ.

A patologia de uma pessoa devido ao gene PI ocorre em alelos escassos e zero. As principais manifestações clínicas da deficiência de a1-antitripsina são enfisema e cirrose juvenil do fígado.

Em neutrófilos humanos saudáveis e macrófagos alveolares nos pulmões segregam enzimas proteolíticas (principalmente elastase) em uma quantidade suficiente para o desenvolvimento de enfisema, mas impede que a alfa-1-antitripsina, a qual está disponível no sangue, secreções brônquicas e outras estruturas de tecido.

Em geneticamente determinada a deficiência de alfa-1 antitripsina, e a falta dela provocados pelo fumo, factores etiológicos agressivos, perigo ocupacional, a proteólise sistema de deslocamento / proteólise alfa1-antitripsina ocorre na direcção que provoca danos para as paredes alveolares e o desenvolvimento de enfisema.

Efeitos da fumaça do tabaco

O tabagismo é considerado um dos fatores mais agressivos no desenvolvimento de doença pulmonar obstrutiva crônica em geral e em enfisema em particular. O desenvolvimento de enfisema em fumantes deve-se ao fato de que a fumaça do tabaco provoca a migração de neutrófilos para a seção terminal do trato respiratório. Os neutrófilos produzem grandes quantidades de enzimas proteolíticas elastase e catepsina, que têm um efeito destrutivo sobre a base elástica dos alvéolos.

Além disso, o fumo crônico em macrófagos alveolares acumula o tom do fumo do tabaco, e a formação de alfa-1-antitripsina diminui acentuadamente.

Fumar também causa um desequilíbrio no sistema oxidante / antioxidante com predominância de oxidantes, o que tem um efeito prejudicial sobre as paredes alveolares e promove o desenvolvimento do enfisema.

Ainda não está claro por que o tabagismo causa o desenvolvimento do enfisema somente em 10-15% dos fumantes. Além da deficiência de alfa1-antitripsina, alguns fatores desconhecidos (possivelmente genéticos) que predistem o tabagismo ao desenvolvimento de enfisema provavelmente desempenham um papel.

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O impacto de fatores ambientais agressivos

"Emphysema até certo ponto é uma doença ambientalmente condicionada" (AG Chuchalin, 1998). Fatores agressivos que poluem o ambiente (poluentes) causam danos não só ao trato respiratório, mas também paredes alveolares, contribuindo para o desenvolvimento do enfisema. Entre os poluentes, o dióxido de enxofre e o dióxido de nitrogênio são da maior importância, seus principais geradores são estações térmicas e de transporte. Além disso, a fumaça preta e o ozônio desempenham um papel importante no desenvolvimento do enfisema. As concentrações elevadas de ozônio estão associadas ao uso do freon em suas vidas diárias (refrigeradores, aerossóis domésticos, perfumes, formas de dosagem de aerossóis). No clima quente na atmosfera, ocorre uma reação fotoquímica de dióxido de nitrogênio (o produto de combustão do combustível de transporte) com ultravioleta, formando o ozônio, o que provoca o desenvolvimento de inflamação do trato respiratório superior.

O mecanismo de desenvolvimento do enfisema devido à exposição a longo prazo a poluentes atmosféricos é o seguinte:

• efeito prejudicial direto sobre as membranas alveolares;
• ativação da atividade proteolítica e oxidativa no sistema broncopulmonar, que provoca a destruição da estrutura elástica dos alvéolos pulmonares;
• aumento da produção de mediadores de reações inflamatórias - leucotrienos e citoquinas prejudiciais.

Perigos ocupacionais, a presença de infecção broncopulmonar persistente ou recorrente

Em pessoas idosas, cujo enfisema é detectado com especial frequência, o efeito simultâneo de vários fatores etiológicos durante muitos anos de vida é afetado. Em alguns casos, um certo papel é desempenhado pelo alongamento mecânico dos pulmões (em músicos de brass bandas, sopradores de vidro).

Patogênese

Os principais mecanismos comuns para o desenvolvimento do enfisema são:

• violação da proporção normal de protease / alfa1-antitripsina e oxidantes / antioxidantes para a predominância de alvéolos prejudiciais à parede de enzimas proteolíticas e oxidantes;
• interrupção da síntese e função do surfactante;
• disfunção de fibroblastos (de acordo com a hipótese de Times et al., 1997).

Os fibroblastos desempenham um papel importante no processo de reparação do tecido pulmonar. Sabe-se que a estruturação e reestruturação do tecido pulmonar deve-se a componentes intersticiais e seus dois principais - fibroblastos e matriz extracelular. A matriz extracelular é sintetizada por fibroblastos, liga os brônquios, vasos, nervos e alvéolos a um único bloqueio funcional. Assim, o tecido pulmonar é estruturado. Os fibroblastos interagem com células do sistema imunológico e matriz extracelular através da síntese de citocinas.

Os principais componentes da matriz extracelular são colágeno e elastina. O primeiro e o terceiro tipos de colágeno estabilizam o tecido intersticial, o quarto tipo de colágeno faz parte da membrana basal. Elastina fornece propriedades elásticas do tecido pulmonar. A relação entre as várias moléculas da matriz extracelular é proporcionada por proteoglicanos. A relação estrutural entre colágeno e elastina é fornecida por proteoglicanos com decorina e sulfato de dermatano; A relação entre o quarto tipo de colágeno e laminina na membrana basal é transportada por sulfato de heparano de proteoglicano.

Os proteoglicanos afetam a atividade funcional dos receptores na superfície celular e estão envolvidos na reparação do tecido pulmonar.

A fase inicial de reparação do tecido pulmonar está associada à proliferação de fibroblastos. Em seguida, os neutrófilos migram para o local do tecido pulmonar danificado, onde eles participam ativamente da despolimerização de moléculas de matriz extracelular. Estes processos são regulados por várias citoquinas produzidas por macrófagos alveolares, neutrófilos, linfócitos, células epiteliais, fibroblastos. O processo de reparação envolve citocinas - fatores de crescimento de plaquetas, fator estimulante de colônias de granulócitos / macrófagos. O depósito de citoquinas é formado na matriz extracelular e regula a atividade proliferativa dos fibroblastos.

Assim, no desenvolvimento do enfisema, um papel importante é desempenhado pela disfunção de fibroblastos e processos de reparo adequados do tecido pulmonar danificado.

As principais conseqüências fisiopatológicas do enfisema são:

• colapso (colapso) de pequenos e brônquios de execução livre na exalação e desenvolvimento de violações da ventilação pulmonar do tipo obstrutivo;
• uma diminuição progressiva na superfície de funcionamento dos pulmões, o que leva à redução das membranas alveolares capilares, uma diminuição acentuada na difusão de oxigênio e o desenvolvimento de insuficiência respiratória;
• Redução da rede capilar dos pulmões, o que leva ao desenvolvimento de hipertensão pulmonar.

Patomorfologia

O enfisema dos pulmões caracteriza-se pela expansão dos alvéolos, passagens respiratórias, aumento geral da artéria do tecido pulmonar, degeneração das fibras elásticas das paredes alveolares e desolação dos capilares.

A classificação anatômica do enfisema baseia-se no grau de envolvimento do acinus no processo patológico. As seguintes variantes anatômicas são distinguidas:

• enfisema acinar proximal;
• enfisema panacinar;
• enfisema distal;
• enfisema irregular.

A forma acinar proximal é caracterizada pelo fato de a bronquiola respiratória, que é a parte proximal do acinus, é amplamente aumentada e danificada. São conhecidas duas formas de enfisema acinar proximal: centrolobular e enfisema na pneumoconiose dos mineiros. Na forma centrilobular de enfisema acinar proximal, os bronquíolos respiratórios mudam proximalmente ao acinus. Isso cria o efeito de uma localização central no lobo do pulmão. O tecido pulmonar distalmente localizado não é alterado.

A neumoconiose dos mineiros é caracterizada por uma combinação de fibrose pulmonar intersticial e focos de enfisema.

O enfisema panacinar (difuso, generalizado, alveolar) é caracterizado pelo envolvimento de todo o acinus no processo.

O enfisema acinar distal caracteriza-se por envolvimento no processo patológico de cursos predominantemente alveolares.

A forma irregular (irregular) do enfisema é caracterizada por uma variedade de aumentos em acini e sua destruição e é combinada com um processo cicatricial pronunciado no tecido pulmonar. Isso causa a natureza irregular do enfisema.

Uma forma especial de enfisema é bolhosa. Bulla é o enfisema do pulmão com um diâmetro superior a 1 cm.

Até certo ponto, o enfisema involuntário (senil) dos pulmões pode ser encaminhado ao enfisema primário. Caracteriza-se pela expansão dos alvéolos e passagens respiratórias sem redução do sistema vascular dos pulmões. Essas mudanças são consideradas uma manifestação de involução, envelhecimento.

Com enfisema involuto, não há violações significativas da permeabilidade brônquica, hipoxemia e hipercapnia não se desenvolvem.

Enfisema secundário dos pulmões

O enfisema secundário pode ser focal ou difuso. As principais formas de enfisema focal são distinguidas: enfisema quase escarlate (perifocal), infante (lobar), paraseptal (intersticial) e unilateral do pulmão ou lobo.

Enfisema pulmonar circumbar - ocorre em torno dos focos de pneumonia, tuberculose e sarcoidose. O papel principal no desenvolvimento do enfisema focal dos pulmões é desempenhado pela bronquite regional. O enfisema pulmonar circumbar é geralmente localizado na região do ápice dos pulmões.

O enfisema fracionário infantil é uma alteração enfisêmatosa em um lobo do pulmão em crianças pequenas, geralmente devido à atelectasia em outros lobos. A maioria das vezes afeta o lobo superior do pulmão esquerdo e o lobo médio da direita. O enfisema lobar infantil manifesta-se como dispnéia pronunciada.

Síndrome de MacLeod (enfisema unilateral) - geralmente se desenvolve após uma infância que sofre de bronquiolite unilateral ou bronquite.

O enfisema paraseptal é o foco do tecido pulmonar modificado por enfisema adjacente a um septo ou pleura tight tissue do tecido conjuntivo. Geralmente se desenvolve como resultado da bronquite focal ou bronquiolite. Clinicamente manifestado pela formação de bullas e pneumotórax espontâneo.

Significativamente mais importante é o enfisema difuso secundário dos pulmões. A principal causa do seu desenvolvimento é a bronquite crónica.

Sabe-se que o estreitamento de pequenos brônquios e o aumento da resistência brônquica ocorre tanto durante a inspiração quanto durante a exalação. Além disso, com exalação, a pressão intratorácica positiva cria uma compressão adicional dos brônquios já mal passáveis e causa atraso no ar inspirado nos alvéolos e aumenta a pressão neles, o que naturalmente leva ao desenvolvimento gradual do enfisema. Também é importante espalhar o processo inflamatório dos bronquios pequenos para os bronquíolos respiratórios e os alvéolos.

A obstrução local de brônquios pequenos leva a um excesso de extensão de pequenas áreas do tecido pulmonar e a formação de cavidades de paredes finas - bolhas, localizadas sub-mente. Com múltiplas bolhas, o tecido pulmonar é comprimido, agravando os distúrbios obstrutivos secundários da troca gasosa. A ruptura da bulla leva ao pneumotórax espontâneo.

Com enfisema difuso secundário, há uma redução na rede capilar dos pulmões, desenvolve a hipertensão pulmonar precapilar. Por sua vez, a hipertensão pulmonar contribui para a fibrose das artérias pequenas operacionais.