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INFLAMACIÓN Y REMODELADO EN LA ENFERMEDAD
PULMONAR OBSTRUCTIVA CRÓNICA 1,2,3,4
Jaume Sauleda, Jaume Pons*, Alvar GN Agustí
1
Servei Pneumologia y Unidad de Investigación (*), Hospital Universitari Son
Dureta, (*)
2
Correspondencia: Dr. Alvar GN Agusti. Servei Pneumologia. Hospital Univ.
Son Dureta. Andrea Doria 55, 07014 Palma Mallorca. Tel: 34-971-175124; Fax:
34-971-175228; e-mail: [email protected]
1.
Introducción.
La respuesta normal del organismo al humo del tabaco se caracteriza por un
aumento en el número de células y mediadores inflamatorios en el pulmón en ausencia
de destrucción tisular, fibrosis o limitación al flujo aéreo. Por razones no bien
conocidas, entre un 15 y un 20% de fumadores desarrolla enfermedad pulmonar
obstructiva crónica (EPOC). En estos fumadores (susceptibles) la respuesta inflamatoria
es más agresiva, con mayor presencia de células y mediadores, y es posible que exista
una ineficaz respuesta reparadora que favorezca el remodelado del parénquima
pulmonar [1]. El objetivo de este capítulo es revisar la patogenia de la inflamación y
remodelado en la EPOC.
2.
Evaluación de la inflamación y del remodelado.
La herramientas fundamentales son la biopsia endobronquial con pinza, la biopsia
quirúrgica, el lavado broncoalveolar (BAL) y la TAC torácica [2-4]. La biopsia y el
BAL permiten analizar la estructura, ultraestructura, morfología de la vía aérea,
activación celular (cultivos celulares) y mediadores inflamatorios. La TAC permite
evaluar la morfología de la vía aérea y el parénquima de forma no invasiva. Al igual que
en el asma bronquial, las técnicas más utilizadas han sido el BAL y la biopsia bronquial
estandarizándose dicha metodología [2;3]
3.
Inflamación en la EPOC.
2
La inflamación es la respuesta inicial del organismo a la agresión externa, sea esta
en forma de agentes infecciosos, químicos o físicos. Los pulmones son una vía
importante de acceso de noxas medioambientales. Para intentar eliminar cualquier
sustancia nociva de los mismos inicialmente se ponen en marcha mecanismos
inespecíficos, dependientes del sistema inmune innato y, posteriormente, mecanismos
específicos, dependientes de una respuesta inmune adquirida. El humo del tabaco actúa
como una noxa que, con sus componentes particulados y gaseosos, accede al interior de
los pulmones y activa estos mecanismos inflamatorios. En fumadores susceptibles la
exposición continua al humo del tabaco causa inflamación bronquial y destrucción
tisular con aparición de enfisema y obstrucción crónica al flujo aéreo [1]. En este
proceso inflamatorio de los fumadores que desarrollan EPOC están implicadas tanto las
células epiteliales de la vía aérea como las del sistema inmune (Figura 1).
a. Células epiteliales.
Aunque inicialmente no se consideraron una población de interés en la regulación
del proceso inflamatorio, la producción de mediadores inflamatorios por parte de las
células epiteliales constituye un elemento fundamental en el desarrollo del mismo. Se ha
demostrado así que las células epiteliales de pacientes con EPOC liberan más
mediadores proinflamatorios que las de fumadores con función pulmonar normal [5]. La
producción aumentada de IL-8 y TNF-α ?por parte de las células epiteliales estimula el
reclutamiento de otras células inflamatorias (neutrófilos) y amplifica el proceso
inflamatorio [6].
b. Células fagocíticas.
3
Las células fagocíticas (macrófagos y neutrófilos) juegan un papel muy
importante en el inicio del proceso inflamatorio que caracteriza la EPOC, tanto por su
papel en la liberación de proteasas como en la producción de citoquinas
proinflamatorias y radicales libres de oxígeno. Su finalidad es activar el sistema inmune
adquirido con el fin de lograr acciones defensivas y de reparación más específicas [1]
(Figura 2). Sin embargo, si este proceso inflamatorio no es controlado causa daño
tisular.
El aumento del número de macrófagos caracteriza el proceso inflamatorio de los
pacientes con bronquitis crónica y enfisema [7], tanto a nivel de biopsias bronquiales
[8], como lavado broncoalveolar [9] o esputo inducido [10]. Por otra parte el número de
neutrófilos también está incrementado en el esputo inducido, BAL y en las glándulas de
la submucosa de estos pacientes. Este aumento es mayor en los pacientes con mayor
obstrucción al flujo aéreo [8;11]. Esta última observación, junto con la sobre-expresión
de moléculas de adhesión E-selectina, ICAM-1 en células del epitelio y vasos
bronquiales [12] de enfermos con EPOC, sugiere un mayor reclutamiento de neutrófilos
desde la circulación sanguínea. Este fenómeno es mayor durante las agudizaciones de la
enfermedad [13].
c. Linfocitos.
Los linfocitos T juegan un papel clave en el desarrollo de la respuesta inmune
como células efectoras y reguladoras. En la EPOC existe una respuesta Th1 o citotóxica
[14] en la que los mecanismos efectores son llevados a cabo por linfocitos T CD8+. Se
ha determinado que los linfocitos T CD8+ están aumentados en vías aéreas centrales
[8], periféricas [15] y parénquima pulmonar [16] de los pacientes con EPOC. Además
existe una correlación entre el número de linfocitos CD8+ y el grado de limitación al
4
flujo aéreo que presentan estos pacientes [8]. Al contrario de lo que ocurre con la
población de linfocitos T CD8+, no se ha encontrado una relación entre el número de
linfocitos CD4+ y el grado de severidad de la enfermedad. Estos últimos están
porcentualmente aumentados respecto a la población de linfocitos T CD8+ en
condiciones normales, invirtiéndose de manera progresiva el cociente CD4+/CD8+ en
fumadores y en enfermos con EPOC [17].
Los linfocitos T γδ representan un pequeño porcentaje de linfocitos T, tanto
circulantes como pulmonares. Estos linfocitos juegan un papel fundamental en la
reparación y regeneración epitelial. Los linfocitos T γδ intraepiteliales son capaces de
reconocer el epitelio lesionado por un agente infeccioso o químico, reclutar otros células
inflamatorias (neutrófilos) y secretar factores de crecimiento que favorezcan la
reparación del epitelio dañado [18]. Estudios realizados en parénquima pulmonar
demuestran un aumento de la población de linfocitos Tγδ en individuos fumadores (con
y sin enfisema) respecto a controles no fumadores [17]. Por otra parte estudios recientes
de nuestro laboratorio muestran diferencias al comparar los linfocitos T γδ de pacientes
con EPOC respecto a fumadores con función pulmonar normal. Así los pacientes con
EPOC presentan un menor número de linfocitos T γδ en sangre periférica y lavado
broncoalveolar que los fumadores con función pulmonar normal [19]. Estos datos
podrían contribuir a explicar, en parte, la deficiente capacidad de los pacientes con
EPOC para reparar el epitelio pulmonar lesionado tal y como se discute más adelante.
Los linfocitos B, al igual que los linfocitos T, forman parte de la respuesta inmune
adquirida. Los linfocitos B del tejido linfoideo bronquial (BALT) están aumentados en
fumadores [20] y en pacientes con EPOC [21].
d. Mediadores inflamatorios.
5
i. Citoquinas pro-inflamatorias.
La liberación de citoquinas es un mecanismos regulador del proceso
inflamatorio. La IL-8 y el TNF-α, liberados tanto por células constitutivas del tejido
agredido (células epiteliales) como por células centinelas (macrófagos tisulares) [1],
juegan un papel fundamental en la respuesta inflamatoria de la EPOC. La IL-8 es
una quimioquina que estimula el reclutamiento de otras células inflamatorias
(neutrófilos). Está producida por células epiteliales, macrófagos, neutrófilos y
linfocitos. Por otra parte el TNF-α liberado principalmente por células epiteliales y
macrófagos, aumenta la expresión de moléculas de adhesión (como ICAM-1), activa
la producción de metaloproteasas y modula la respuesta T a hacia un perfil Th1 o
citotóxico.
Una vez activado el sistema inmune innato, los linfocitos T son los encargados
de regular la respuesta inflamatoria mediante la liberación de dos perfiles de
citoquinas (Th1 y Th2), diferentes y antagónicos. El perfil Th1 se caracteriza por la
producción de IFN-γ e IL-2 lo que induce una respuesta citotóxica dirigida hacia la
defensa contra antígenos intracelulares. El perfil Th2, caracterizado por la
producción de IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13, induce una respuesta humoral destinada
principalmente a la defensa de patógenos extracelulares. La respuesta Th1 está
mediada principalmente por linfocitos T CD8+ como los presentes en la vía aérea de
pacientes con EPOC, que ejercen su función a través de mecanismos citotóxicos o
de destrucción celular. Estudios realizados en linfocitos T circulantes de enfermos
con EPOC sugieren un perfil Th1 con un mayor porcentaje de linfocitos T
productores de IFN-γ y un menor porcentaje de linfocitos T CD4+ productores de
IL-4 cuando se comparan con individuos normales [14]. Hasta la fecha no se han
6
realizado estudios de producción de citocinas en muestras de parénquima pulmonar
ni lavado broncoalveolar en pacientes con EPOC.
ii. Mediadores antiinflamatorios.
Los mecanismos inflamatorios están destinados, inicialmente, a proteger al
organismo frente a agresiones externas. Sin embargo la perpetuación del proceso
inflamatorio puede convertir esta respuesta, inicialmente protectora, en perjudicial.
De la misma manera que para poner en marcha el proceso inflamatorio se precisan
factores iniciadores o amplificadores, con el fin de evitar su perpetuación se
necesitan de factores moduladores o antiinflamatorios (señales de stop). Por ello la
producción de citoquinas antiinflamatorias, principalmente IL-10 y TGF-β, es
muy importante en la regulación de la respuesta inflamatoria. ?Estudios realizados
en esputo [22] y plasma [23] de pacientes con EPOC han detectado valores
disminuidos de IL-10 al compararlos con controles no fumadores. El TGF-β está
producido por diversas células del sistema inmune, como linfocitos, macrófagos y
células dendríticas, y juega un papel muy importante en la modulación de la
expresión de moléculas de adhesión y, por tanto, en la quimiotaxis de células que
participan en el proceso inflamatorio. Los estudios sobre TGF-β en pacientes con
EPOC son contradictorios ya que se han descrito valores altos de esta citoquina en
el epitelio bronquial [24] y también niveles de producción disminuidos en cultivos
de macrófagos alveolares [25].
iii. Estrés oxidativo.
El estrés oxidativo puede definirse como la lesión tisular, celular o molecular,
producida por radicales libres de oxígeno (ROS), como superóxido o peróxido de
7
hidrógeno (H2O2). La liberación de ROS por parte de neutrófilos, macrófagos y
otras estirpes celulares juega un papel muy importante en la patogenia de la
EPOC. Se han descrito niveles elevados de H2O2 en el aire exhalado de pacientes
con EPOC, especialmente durante las exacerbaciones de la enfermedad [26] y
descenso de la capacidad antioxidante del plasma [27]. Además de causar lesión
tisular, el estrés oxidativo es capaz de activar algunas de las vías de transcripción
de señales dependientes de NF-kB que, a su vez, activan genes que codifican para
mediadores de la inflamación, como TNF-α e IL-8 favoreciendo la respuesta
inflamatoria [28].
iv. Proteasas.
Las metaloproteasas (MMP) son una familia de enzimas producidas
principalmente
por
neutrófilos,
macrófagos
y
células
epiteliales
que
tradicionalmente se considera que degradaban proteínas de la matriz extracelular.
Este es uno de los mecanismos de destrucción tisular más estudiados en la EPOC
por su capacidad para producir enfisema. Se ha demostrado así que existe un
aumento en la producción de MMP-9 y MMP-2 en el parénquima pulmonar de
pacientes con enfisema [29].
Sin embargo, la actividad enzimática de las metaloproteasas no está relacionada
únicamente con la destrucción de proteinas de la matriz extracelular. Así, por
ejemplo, las células epiteliales dañadas secretan un factor quimiotáctico llamado
quimiotactina KC que se une a syndecan-1 (proteína constitutiva de la superficie
de las células epiteliales que tiene una función de anclaje a la matriz extracelular)
manteniendo organzadas y estructuradas las células epiteliales) en la membrana
8
basal de las células epiteliales. Este complejo tiene una función quimiotáctica para
neutrófilos. Sin embargo, para que estos puedan pasar a la superficie apical de la
célula y alcanzar el foco inflamatorio o de lesión tisular necesitan que el dicho
complejo les guíe a la superficie epitelial. Para que ello ocurra KC/syndecan-1 es
cortado por MMP-7 (matrilisina) lo que favorecerá el flujo de neutrófilos a las
zonas
epiteliales
superficiales
lesionadas
para
que
ejerzan
su
acción
antiinflamatoria [30]. Por otra parte ratones que no expresan la cadena β6 de la
integrina αvβ6 son incapaces de activar TGFβ y producen mayor cantidad de
MMP-12 que favorecerá la aparición de enfisema [31].
La actividad enzimática de las MMP es neutralizada por otras enzimas, entre las
que se encuentran la alfa-1 antitripsina (A1AT) y los inhibidores tisulares de las
metaloproteinasas (TIMP). El déficit de estos enzimas, especialmente el de A1AT,
puede ocasionar enfisema pulmonar. Estudios recientes muestran un descenso en
la producción de TIMP-1 en enfermos con EPOC [25].
4.
Reparación y remodelado en la EPOC
Son dos conceptos relacionados, que frecuentemente se confunden y que es
importante diferenciar:
a.
Reparación: comprende los mecanismos que el pulmón pone en marcha
para reducir los daños y para que las células circundantes a la lesión se multipliquen
lo suficiente para recuperar la integridad del mismo [32]. El fenómeno reparador no
siempre tiene efectos beneficiosos ya que la fibrosis de la pared o la hiperplasia del
músculo liso contribuyen a la obstrucción de la vía aérea [33].
b.
Remodelado: son los cambios en el tamaño, masa o número de
componentes estructurales del tejido en respuesta a estímulos fisiológicos del
9
crecimiento, a lesión y/o a inflamación [34]. El remodelado es un aspecto crítico en
la reparación del pulmón representando un proceso dinámico que asocia producción
y degradación de la matriz intercelular conduciendo a una reconstrucción similar o
patológica del tejido previo [35]. Por tanto, el remodelado puede ser de dos tipos
[34]:
i.
Adecuado: como en el desarrollo y crecimiento pulmonar fisiológico, y
cuando se produce una reparación normal (p.e. en respuesta a lesión aguda).
ii.
Patológico: existen dos hipótesis: (1) la más aceptada a nivel de la vía
aérea, es que dicho remodelado se produce cuando la reparación es inadecuada (p.e.
secundario a insultos repetidos que conducen a inflamación crónica [EPOC, asma
bronquial]) [32;34]; y, (2) según otros autores [34] existiría otra posibilidad en que
el remodelado sería independiente de la inflamación y de los mecanismos de
reparación, siendo secundario a una respuesta anómala incial de los miofibroblastos
por mecanismos todavía desconocidos.
Por lo tanto reparación y remodelado son dos conceptos diferentes, y el segundo,
remodelado, es consecuencia, del primero, reparación. En los dos siguientes
apartados se describen los mecanismos de reparación y las alteraciones típicas del
remodelado del pulmón en la EPOC (Figura 3).
4. Mecanismos de reparación
Como ya se ha comentado en los apartados previos la nueva definición de EPOC
lleva implícita la presencia de inflamación crónica [36;37] y por ello sujeta a los
mecanismos de reparación. La reparación incluye dos mecanismos [32]:
10
a. Regeneración. Consiste en la sustitución de células lesionadas por otras
sanas. Depende de varios factores:
i. Ciclo celular. La reproducción de las células está en función de la fase del ciclo
celular (G0, G1, S, G2, M). Este ciclo está regulado por ciclinas y puntos de control
específicos (p.e p53, p21, etc.). La regulación de estos aspectos todavía son
desconocidos en la EPOC.
ii. Apoptosis. La apoptosis puede interferir en el proceso de reparación celular ya
que no permite la adecuada regeneración tisular. En la EPOC este es un aspecto casi
desconocida, aunque existe un estudio que ha objetivado apoptosis de células
endoteliales, epiteliales e intersticiales del parénquima pulmonar de pacientes con
EPOC por mecanismos todavía desconocidos, por lo que es posible que este factor
pueda interferir en el normal proceso reparador [38].
iii. Factores de crecimiento.Los más importantes en el pulmón se resumen en la
Tabla 1. Entre ellos destacan el KGF (“keratinocyte growth factor”) [39], HGF
(“hepatocyte growth factor”) [40] [39], TGF-β (“tranforming growth factor”) [41] y
VEGF (“vascular endotelial growth factor”) [42]. Estos factores son segregados por
células presentes en el pulmón: fibroblastos (KGF, HGF, FGF-10), células
epiteliales (HGF, TGF-β), linfocitos γδ (KGF, FGF-10), macrófagos (HGF) y
células endoteliales (VEGF). Los dos primeros (KGF y HGF) tienen función
reparadora, mitogénica, y de septación alveolar [40], y elevado potencial
terapéutico en animales de experimentación [43]. El TGF-β es un factor profibrótico
implicado en el remodelado de la vía aérea (metaplasia escamosa y fibrosis de la
11
pared bronquial hipertrofia músculo liso) y en la fibrosis pulmonar [44]. El VEGF
es una factor de crecimiento para los vasos pulmonares [42].
El rol de estos factores en la EPOC es poco conocido aunque existen evidencias
indirectas de que podrían estar alterados ya que: (1) se han hallado niveles bajos de
KGF y HGF en BAL de pacientes con EPOC que formaban parte de un grupo
control de otros estudios con otros objetivos [45;46]; (2) los pacientes con EPOC
muestran disminución de linfocitos T γδ (productores de KGF) en BAL y sangre
periférica [19]; (3) los niveles de TGF-β producidos por macrófagos están
descendidos en la EPOC [25;47]; y, (4) la expresión de VEGF está disminuída en
las paredes de los vasos pulmonares de pacientes con EPOC [48]. En conjunto, estos
resultados sugieren que la capacidad reparadora del pulmón de los pacientes con
EPOC puede estar disminuída.
iii.
Citoquinas. Algunas citoquinas (como TNFα y el interferon) pueden
considearse factores de crecimiento [32]. Ambas están incrementadas en pacientes
con EPOC [14;49] por lo que podrían jugar algún papel en la reparación pulmonar
en la EPOC.
iv.
Metaloproteasas. Además de sus efectos proteolíticos, pueden
intervenir en el proceso de reparación tisular. Algunas metaloproteasas como la
ciolagenasa-1, gelatinasa-A, estromelisina-1 y matrisilina entre otras, pueden
modular la actividad de diferentes factores de crecimiento y quemoquinas, como
TGF-β (“transforming growth factor beta”), TNF-α (“tumor necrosis factor” alfa),
IGF-1 (“insulin like growth factor)”, EGF (“epidermal growth factors”) y FGFs
12
(“fibroblast growth factors”) [50]. Otras metaloproteasas como la matrisilina
(MMP-7) y gelatinasa B (MMP-9), por mecanismos todavía desconocidos, también
han demostrado la participación en la reepitelización de lesiones traqueales en
modelos exeprimentales [50].
v.
Matriz extracelular. La matriz extracelular (compuesta por la matriz
intersticial y la membrana basal) proporciona el sustrato necesario para que las
células se adhieran, emigren y proliferen. Para su correcto funcionamiento es
preciso que se asocien tres clases de moléculas: estructurales (colágeno y elastinas),
glucoproteínas de adhesión (fibronectina, laminina e integrinas) y gel de
proteoglicanos e hialuronano [32]. Cómo actúan estas moléculas en el proceso
reparador pulmonar de la EPOC es poco conocido aunque existen datos que
muestran disminución de fibras elásticas y colágenas en el parénquima pulmo nar
como consecuencia de la digestión de los enzimas proteolíticos producidos por
neutrófilos y macrófagos [51]. Sin embargo, estos hallazgos contrastan con la de
otros autores que han hay autores que han descrito un aumento de las fibras
colágenas en enfisema experimental en un modelo animal.
b. Reparación por tejido conjuntivo (fibrosis)
La fibrosis consiste en la reparación los daños tisulares sustituyendo a las células
parenquimatosas no regeneradas, por elementos del tejido conjuntivo [32]. En la
EPOC este tipo de reparación se observa en la vía aérea (fibrosis de la pared) pero
no en el parénquima pulmonar [34;52].
13
b.
Consecuencias del remodelado. Como consecuencia del remodelado se
producen cambios en la vía aérea (central y periférica), en el parénquima y en los
vasos pulmonares de los pacientes con EPOC.
a.
Vía aérea central.
Los cambios epiteliales incluyen metaplasia escamosa, hiperplasia del epitelio y
de células glandulares (fases iniciales) y fibrosis de la pared interna bronquial
[34;52-54] (Figura 4) secundarios a la acción del TGF-β y probablemente de la IL-4
[55]. La membrana basal no está engrosada, a diferencia del asma bronquial [34].
El músculo liso no está hipertrofiado, a diferencia de lo que ocurre en la vía aérea
periférica [34]. El cartílago de la pared externa bronquial está atrofiado [54].
b.
Vía aérea periférica.
Los cambios en la pequeña vía aérea incluyen aumento en las “globet cells”
mediado probablemente por la interleuquina-13 [56], hipertrofia de la musculatura
lisa y fibrosis de la pared mediadas fundamentalmente por TGFβ. Todo ello causa
obstrucción de la vía aérea [34;53]. A este nivel, la obstrucción también es
secundaria a la pérdida de anclajes alveolares [34]. La inflamación y cambios
estrucuturales que ocurren en la pequeña vía aérea en la EPOC son considerados los
principales factores responsables de la obstrucción al flujo aéreo y de la mayor caída
del FEV1 [34].
c.
Parénquima pulmonar.
El enfisema es el hallazgo fundamental en el parénquima pulmonar en la EPOC.
Consiste en la destrucción de los espacios aéreos distales a los bronquiolos [57]. Se
14
produce como consecuencia de la acción proteolítica de los enzimas de los
neutrófilos (elastasa) y macrófagos (metaloproteasas), de la asuencia de
compensación de los enzimas antiproteolíticos y posiblemente de una inadecuada
regeneración (factores de crecimiento, interacciones matriz-parénquima, etc, ver
apartado de reparación)[58;59]. Como consecuencia se pierde tejido elástico y
anclajes alveolares [34] (Figura 5). En la EPOC se pueden observar dos tipos de
enfisema panacinar y centroacinar [57].
d.
Vasos pulmonares.
Los pacientes con EPOC muestran cambios estructurales en las arterias
pulmonares. En pacientes con EPOC ligera-moderada, los pequeños vasos (<0.5
mm) muestran engrosamiento de la capa íntima de la pared vascular [60]. En EPOC
avanzada se observa, además, hipertrofia de la capa media [61]. Este remodelado
está mediado por hipoxia y por VEGF. También se ha observado infiltrado
inflamatorio de células CD8+ en las paredes arteriales [62].
c.
Resumen.
La inflamación y el remodelado son dos aspectos clave en la patogenia de la
EPOC. La primera se caracteriza por un infiltrado de células inflamatorias
(macrófagos, neutrófilos y linfocitos) en la vía aérea y parénquima pulmonar que
liberan mediadores inflamatorios (radicales libres, interleuquinas, proteasas) que
perpetúan dicha inflamación y contribuyen a lesionar el pulmón. Como
consecuencia de esta inflamación crónica se produciría una respuesta reparadora
anómala y remodelado patológico, mediado por factores de crecimiento y
15
citoquinas, con cambios a nivel epitelial (metaplasia escamosa, fibrosis de la pared
bronquial), del parénquima (pérdida de anclajes alveolares, destrucción de alveolos)
y vasos pulmonares. Todos estos cambios producen alteraciones en la función
pulmonar, fundamentalmente obstrucción al flujo aéreo y alteración en el
intercambio de gases. El mejor conocimiento de todos estos aspectos ha comportado
la introducción de nuevos fármacos para el tratamiento de esta enfermedad
(corticoides inhalados, beta-agonistas de acción prolongada) mejorando su
pronóstico, aunque la morbi-mortalidad sigue siendo elevada. Por ello, es
importante incidir en todos estos aspectos, y en concreto en el conocimiento de los
mecanismos reparadores que pueden ayudar a diseñar nuevas estrategias
terapéuticas en esta enfermedad.
16
BIBLIOGRAFIA
1. Barnes PJ. Chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med 2000; 343:
269-80.
2. Rennard SI, Aalbers R, Bleecker E et al. Bronchoalveolar lavage:
performance, sampling procedure, processing and assessment. Eur Resp J
1998; 11: 13-5.
3. Robinson DS, Faurschou P, Barnes NC, Adelroth E. Biopsies: bronchoscopic
technique and sampling. Eur Resp J 1998; 11: 16-9.
4. Jaffuel D, Paganin FJ, Bousquet J. How can we assess airway remodeling
using imaging. In: Howarth PH, Wilson JW, Bousquet J, Pauwels RA, eds.
Airway remodeling. New York: Marcel Dekker, 2001; 5-26.
5. Vignola AM. Inflammatory mediators in COPD. Raising expectations in
COPD, Barcelona 2002.
6. Mio T, Romberger DJ, Thompson AB, Robbins RA, Heires A, Rennard SI.
Cigarette smoke induces interleukin-8 release from human bronchial epithelial
cells. Am J Respir Crit Care Med 1997; 155: 1770-6.
7. Finkelstein R, Fraser RS, Ghezzo H, Cosio MG. Alveolar inflammation and its
relation to emphysema in somokers. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152:
1666-72.
8. O'Shaughnessy TC, Ansari TW, Barnes NC, Jeffery PK. Inflammation in
bronchial biopsies of subjects with chronic bronchitis: Inverse relationship of
CD8+ T lymphocytes with FEV1. Am J Respir Crit Care Med 1997; 155: 8527.
9. Pesci A, Balbi B, Majori M et al. Inflamatory cells and mediators in bronchial
lavage of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J
1998; 12: 380-6.
10. Keatings, V. M., Collins, P. D., cott, D. M., and arnes, P. J. Differences in
interleukin-8 and tumor necrosis factor-α in induced sputum from patients
with chronic obstructive pulmonary disease or asthma. Am J Respir Crit Care
Med 153, 530-534. 1996.
11. Stanescu D, Sanna A, Veriter C et al. Airways obstruction, chronic
expectoration, and rapid decline of FEV1 in smokers are associated with
increased levels of sputum neutrophils. Thorax 1996; 51: 267-71.
12. Di stefano, A., Maestrelli, P., Roggeri, A., Turato, G., Calabro, S., Potena, A.,
Mapp, C. E., Ciaccia, A., Covacev, L., Fabbri, L. M., and Saetta, M.
Upregulation of adhesion molecules in the bronchial mucosa of subjects with
17
chronic obstructive bronchitis. Am J Respir Crit Care Med 149, 803-810.
1994.
13. Selby C, Drost E, Lannan S, Wraith PK, MacNee W. Neutrophil retention in
the lungs of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev of
Respir Dis 1991; 143: 1359-64.
14. Majori M, Corradi M, Caminati A, Cacciani G, Bertacco S, Pesci A.
Predominant TH1 cytokine pattern in peripheral blood from subjects with
chronic obstructive pulmonary disease. J Allergy Clin Immunol 1999; 103:
458-62.
15. Saetta M, Di stefano A, Turato G et al. CD 8+ T-lymphocytes in peripheral
airways of smokers with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir
Crit Care Med 1998; 157: 822-6.
16. Saetta M, Baraldo S, Corbino L et al. CD8+ve Cells in the Lungs of Smokers
with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Am J Resp Crit Care Med 1999;
160: 711-7.
17. Majo J, Ghezzo H, Cosio MG. Lymphocyte population and apoptosis in the
lungs of smokers and their relation to emphysema. Eur Respir J 2001; 17: 94653.
18. King DP, Hyde DM, Jackson KA et al. Cutting edge: protective response to
pulmonary injury requires gamma delta T lymphocytes. J Immunol 1999; 162:
5033-6.
19. Pons, J., Sauleda, J., Ferrer, J., Regueiro, V., Julià, M. R., Pons, A. R.,
Barceló, B., Fuster, A., Noguera, A., and Agustí, A. G. N. Circulating and
pulmonary CD4, CD8 and γδ T lymphocytes subpopulations in patients with
chronic obstructive pulmonary disease. Am J Resp Crit Care Med 2003;
(Abstract, en prensa).
20. Richmond I, Pritchard GE, Ashcroft T, Avery A, Corris PA, Walters EH.
Bronchus associated lymphoid tissue (BALT) in human lung: its distribution
in smokers and non-smokers. Thorax 1993; 48: 1130-4.
21. Bosken CH, Hards J, Gatter K, Hogg JC. Characterization of the inflammatory
reaction in the peripheral airways of cigarrete smokers using
immunocytochemistry. Am Rev Respir Dis 1992; 145: 911-7.
22. Takanashi S, Hasegawa Y, Kanehira Y et al. Interleukin-10 level in sputum is
reduced in bronchial asthma, COPD and in smokers. Eur Respir J 1999; 14:
309-14.
23. Sala E, Fuster A, Barceló B et al. Abnormal systemic cytokine response to a
progressive inspiratory loading test in patients in patients with COPD. Am J
Resp Crit Care Med 2003; (Abstract, en prensa).
18
24. De Boer WI, van Schadewijk A, Sont JK et al. Transforming Growth Factor β1
and Recruitment of Macrophages and Mast Cells in Airways in Chronic
Obstructive Pulmonary Disease. Am J Respir Crit Care Med 1998; 158: 19517.
25. Sauleda J, Pons AR, Pons J et al. Patients with chronic obstructive pulmonary
disease showed decreased release of TIMP-1 and TGF-beta in cultured
alveolar macrophages. Am J Resp Crit Care Med 2003; (Abstract, en prensa).
26. Dekhuijzen PNR, Katja KHA, Dekker I et al. Increased exhalation of
hydrogen peroxide in patients with stable and unstable chronic obstructive
pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154: 813-6.
27. Rahman I, Morrison D, Donaldson K, MacNee W. Systemic oxidative stress in
asthma, COPD, and smokers. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154: 1055-60.
28. Barnes PJ, Karin M. Nuclear factor-ΚB: a pivotal transcription factor in
chronic inflammatory diseases. N Engl J Med 1997; 336: 1066-71.
29. Ohnishi K, Takagi M, Kurokawa Y, Satomi S, Konttinen YT. Matrix
metalloproteinase-mediated extracellular matrix protein degradation in human
pulmonary emphysema. Lab Invest 1998; 1077-87.
30. Li Q, Park PW, Wilson CL, Parks WC. Matrilysin shedding of syndecan-1
regulates chemokine mobilization and transepithelial efflux of neutrophils in
acute lung injury. Cell 2002; 111: 635-46.
31. Morris DG, Huang X, Kaminski N et al. Loss of integrin αvβ6-mediated TGFβ activation causes Mmp12 dependent emphysema. Nature 2003; 422: 169-73.
32. Cotran R, Kumar GK, Collins T. Reparación de los tejidos: proliferación
celular, fibrosis y curación de las heridas. In: Cotran R, Kumar GK, Collins T,
eds. Patología estructural y funcional. Madrid: McGraw-Hill. Interamericana,
2000; 95-120.
33. Roche WR, Beasley R, Williams JH, Holgate ST. Subepithelial fibrosis in the
bronchi of asthmatics. Lancet 1989; 1: 520-4.
34. Jeffery PK. Remodeling in asthma and chronic obstructive lung disease. Am J
Respir Crit Care Med 2001; 164:S28-S38.
35. Bousquet J, Vignola MA. What does airway remodeling mean?. In: HOwarth
PW, Wilson JW, Bousquet J, Rak S, Pawels RA, eds. Airway remodeling.
New York, Marcel Dekker, 2001;1-4
36. Barbera JA, Peces-Barba G, Agusti AG et al. Guía clínica para el diagnóstico
y el tratamiento de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Arch
Bronconeumol 2001; 37: 297-316.
37. Pawels R, Anthonisen N, Bailey WC, et al. Global initiative for chronic
obstructive pulmonary disease. National Institutes of health.National Heart,
Lung and Blood Institute 2001; 1-30.
19
38. Segura L, Pardo A, Gaxiola M, Ubal BD, Becerril C, Selman M. Upregulation
of gelatinases A and B, collagenases 1 and 2, and increased parenchymal cell
death in COPD. Chest 2000; 117: 684-94.
39. Ware LB, Matthay MA. Keratinocyte and hepatocyte growth factors in the
lung: roles in lung development, inflammation, and repair. Am J Physiol Lung
Cell Mol.Physiol 2002; 282: L924-L940.
40. Mason RJ. Hepatocyte growth factor: the key to alveolar septation?
Am.J.Respir.Cell Mol.Biol. 2002; 26: 517-20.
41. Rennard SI. Inflammation and repair processes in chronic obstructive
pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 1999; 160: S12-S16.
42. Tuder RM, Kasahara Y, Voelkel NF. Inhibition of vascular endothelial growth
factor receptors causes emphysema in rats. Chest 2000; 117: 281S.
43. Sakamaki Y, Matsumoto K, Mizuno S, Miyoshi S, Matsuda H, Nakamura T.
Hepatocyte growth factor stimulates proliferation of respiratory epithelial cells
during postpneumonectomy compensatory lung growth in mice. Am J Respir
Cell Biol 2002;26:525-533.
44. Khalil N, O'Connor RN, Unruh HW et al. Increased production and
immunohistochemical localization of transforming growth factor-beta in
idiopathic pulmonary fibrosis. Am J Respir Cell Mol Biol 1991; 5: 155-62.
45. Maeda J, Ueki N, Hada T, Higashino K. Elevated serum hepatocyte growth
factor levels in inflammatory lung disease. Am J Resp Crit Care Med 1995;
12: 171-80.
46. Stern JB, Fierobe L, Paugam C et al. Keratinocyte growth factor and
hepatocyte growth factor in bronchoalveolar lavage fluid in acute respiratory
distress syndrome patients. Crit Care Med 2000; 28: 2326-33.
47. Vignola AM, Chanez P, Chiappara G et al. Transforming growth factor-beta
expression in mucosal biopsies in asthma and chronic bronchitis. Am J Respir
Crit Care Med 1997; 156: 591-9.
48. Kasahara Y, Tuder RM, Cool CD, Lynch DA, Flores SC, Voelkel NF.
Endothelial cell death and decreased expression of vascular endothelial growth
factor and vascular endothelial growth factor receptor 2 in emphysema. Am J
Respir Crit Care Med 2001; 163: 737-44.
49. Di Francia M, Barbier D, Mege JL, Orehek J. Tumor necrosis factor-alpha
levels and weight loss in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir
Crit Care Med 1994; 150: 1453-5.
50. Parks WC, Shapiro SD. Matrix metalloproteinases in lung biology. Respir
Med 2001; 2: 10-9.
20
51. Stone PJ, Gottlieb DJ, O'Connor GT et al. Elastin and collagen degradation
products in urine of smokers with and without chronic obstructive pulmonary
disease. Am J Respir Crit Care Med 1995; 151: 952-9.
52. Maestrelli P, Saetta M, Mapp CE, Fabbri LM. Remodeling in response to
infection and injury. Airway inflammation and hypersecretion of mucus in
smoking subjects with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir
Crit Care Med 2001; 164: S76-S80.
53. O'byrne PM, Postma DS. The many faces of airway inflammation. Asthma and
chronic obstructive pulmonary disease. Asthma Research Group. Am J Respir
Crit Care Med 1999; 159: S41-S63.
54. Tiddens H, Silverman M, Bush A. The role of inflammation in airway disease:
remodeling. Am J Respir Crit Care Med 2000; 162: S7-S10.
55. Hodge S, Hodge G, Flower R, Reynolds PN, Scicchitano R, Holmes M. Upregulation of production of TGF-beta and IL-4 and down-regulation of IL-6 by
apoptotic human bronchial epithelial cells. Immunol Cell Biol 2002; 80: 53743.
56. Laoukili J, Perret E, Willems T et al. IL-13 alters mucociliary differentiation
and ciliary beating of human respiratory epithelial cells. J Clin Invest 2001;
108: 1817-24.
57. Ciba guest symposium. Terminology, definitions, and classification of chronic
pulmonary emphysema and related conditions. Thorax 1959; 14: 286-99.
58. Campbell EJ, Campbell MA, Boukedes SS, Owen CA. Quantum proteolysis
by neutrophils : implications for pulmonary emphysema in alpha(1)antitrypsin deficiency. Chest 2000; 117: 303S.
59. De Carlo Massaro, G. and Massaro, D. Retinoic acid treatment abrogates
elastase-induced pulmonary emphysema in rats. Nature Med 3, 675-677. 1997.
60. Peinado VI, Barbera JA, Abate P et al. Inflammatory reaction in pulmonary
muscular arteries of patients with mild chronic obstructive pulmonary disease.
Am J Respir Crit Care Med 1999; 159: 1605-11.
61. Peinado VI, Barberá JA, Ramirez J et al. Endothelial dysfunction in
pulmonary arteries of patients with mild COPD. American Journal of
Physiology: Lung Cellular and Molecular Physiology 1998; 274: L908-L913.
62. Barbera JA, Riverola A, Roca J et al. Pulmonary vascular abnormalities and
ventilation-perfusion relationships in mild chronic obstructive pulmonary
disease. Am J Respir Crit Care Med 1994; 149: 423-9.
21
Tabla 1. Factores de crecimiento pulmonares
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Factores de crecimiento epidérmicos (KGF-1, KGF-2)
Factor de crecimiento de los hepatocitos (HGF)
Factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF)
Factor del transformador del crecimiento β (TGF-β)
Factores de crecimiento parecidos a la insulina (IGF)
Factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF)
Factor de crecimiento de los fibroblastos (FGF)
Factores estimulantes de las colonias mieloides (CSF)
Citoquinas (TNF-α, Interferon α y β)
22
Pies de Figura.
Figura 1. Esquema de la etiopatogenia de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica.
Modificado de P. Barnes [1].
Figura 2. Mediadores proinflamatorios y antiinflamatorios en la enfermedad pulmonar
obstructiva crónica.
Figura 3. Vía por la que se produce el remodelado en la enfermedad pulmonar
obstructiva crónica.
Figura 4. Corte de un bronquio (tinción hematoxilina-eosina x 400) de un paciente con
enfermedad pulmonar obstructiva crónica donde se puede apreciar estenosis de la luz
con mataplasia escamosa e intenso infiltrado inflamatorio de linfocitos . (Cortesía de la
Dra. C. Gómez, Servicio Anatomía-Patológica, Hospital Son Dureta, Palma Mallorca)
Figura 5. Corte de parénquima pulmonar (tinción hematoxilina-eosina x 400) en el que
se observa enfisema característico de la enfermedad pulmomar obstructiva crónica.
(Cortesía de la Dra. C. Gómez, Servicio Anatomía-Patológica, Hospital Son Dureta,
Palma Mallorca)
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