Rimodellamento delle vie aeree

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Per rimodellamento delle vie aeree si intende quel complesso processo di alterazioni strutturali e infiammatorie delle vie aeree tipiche dell'asma bronchiale, che evolvono in alterazioni anatomopatologiche caratteristiche.

Anatomia patologica[modifica | modifica wikitesto]

Schema dei processi di rimodellamento delle vie aeree nell'asma

L'asma è una malattia infiammatoria cronica che colpisce le vie aeree. L'infiammazione delle vie aeree del paziente asmatico si caratterizza per l'infiltrazione di cellule quali gli eosinofili, i mastociti ed i linfociti T. A questa infiltrazione si associano alterazioni strutturali delle vie aeree ed in particolare desquamazione dell'epitelio, ispessimento della membrana basale sottoepiteliale ed incremento della vascolarizzazione della parete bronchiale. L'insieme di questi fenomeni prende il nome di iperreattività bronchiale. Questo stato infiammatorio, a dispetto dell'andamento fluttuante dei sintomi, è persistente nel tempo.

Patogenesi[modifica | modifica wikitesto]

Ruolo degli eosinofili[modifica | modifica wikitesto]

I leucociti eosinofili sono probabilmente le cellule più caratteristiche del processo flogistico che si instaura nell'asma. Oltre ad essere presenti a livelli superiori alla norma a livello delle vie respiratorie interessate dai fenomeni di iperreattività, essi rilasciano proteine basiche dotate della capacità di danneggiare le cellule epiteliali. Rilasciano inoltre fattori di crescita che svolgono un ruolo di primo piano nei processi di riparazione e di rimodellamento delle vie aeree[1] e fra questi le interleuchine IL-3, IL-4 ed il fattore stimolante le colonie dei macrofagi (GM-CSF).[2] Sono anche una ricca fonte di fattori fibrogenici, ed in particolare del fattore di crescita noto come TGF-beta.

Ruolo dei mastociti[modifica | modifica wikitesto]

I mastociti vengono attivati da allergeni, tramite i recettori IgE affini, oppure da stimoli osmotici. Una volta attivati i mastociti mostrano segni di degranulazione. Sono in particolare i mastociti delle vie aeree centrali, i primi ad entrare in contatto con gli allergeni inalati, ad attivarsi e degranulare.[3] Quando degranulano i mastociti attivati (come pure gli eosinofili) rilasciano mediatori proinfiammatori che causano danni tissutali ed interagiscono con altri tipi di cellule. I mastociti rilasciano istamina, prostaglandina D2, cisteinil-leucotrieni, triptasi, ed esprimono le interleuchine IL-4, IL-5, IL-6 e il tumor necrosis factor (TNF-α).[4]

Ruolo dei linfociti T[modifica | modifica wikitesto]

I linfociti T svolgono un ruolo chiave in quanto tramite la produzione di diverse citochine sono in grado di agire sulle altre cellule infiammatorie e ne modulano l'attività.

Altre cellule[modifica | modifica wikitesto]

Macrofago alveolare visto al microscopio elettronico.

Macrofagi: rilasciano mediatori infiammatori e citochine regolando la risposta pro ed anti infiammatoria delle vie aeree.[5]
Cellule dendritiche: legano gli antigeni alla superficie delle vie respiratorie e migrano ai linfonodi regionali. Ne esistono diversi sottotipi che interagendo con i linfociti T regolatori stimolano, a partire dai linfociti T nativi, diverse linee di cellule T, come le TH1, le TH2 e le cellule TReg, incluse le TH1Reg e le cellule TH2Reg. Appare quindi chiaroche le cellule dendritiche si comportanocome efficaci induttori di tutte le risposte immunitarie, e sono in grado di indurre sia una risposta immunitaria produttiva che di mantenere lo stato di tolleranza agli antigeni self e ad allergeni.[6]
Cellule epiteliali, cellule muscolari lisce, cellule endoteliali, fibroblasti e miofibroblasti: tutte queste cellelule strutturali delle vie aeree sono in grado di produrre tutta una serie di mediatori infiammatori e contribuire alla persistenza dell'infiammazione. I fibroblasti in particolare possono produrre fattori connettivali (ad esempio collagene e proteoglicani) coinvolti nel rimodellamento delle vie aeree.[7][8]

Mediatori dell'infiammazione[modifica | modifica wikitesto]

Dopo la sensibilizzazione a un allergene inalatorio viene indotto lo sviluppo di cellule T helper antigene-specifiche di tipo II (Th2). I linfociti T si vengono a suddividere in linfociti di tipo 1 e linfociti di tipo 2. I linfociti di tipo 1 producono interferone γ (IFN-γ), cruciale nell'attivazione dei macrofagi. I linfociti Th2 rilasciano citochine specifiche, interleuchine IL-4, IL-5, IL-9, IL-13 e il GM-CSF. Nei soggetti asmatici prevalgono i linfociti di tipo 2 e quindi la risposta infiammatoria immunitaria.
L'interleuchina -4 (IL-4) svolge un ruolo centrale nella patogenesi dell'asma. Induce infatti la crescita delle cellule B ed aumenta la capacità di presentazione dell'antigene da parte delle stesse.[9] Stimola inoltre i fibroblasti e le cellule mucosecernenti coinvolte nella patogenesi del rimodellamento delle vie aeree.[10][11]
L'interleuchina -13 (IL-13) svolge un'azione molto simile a quella dell'IL-4.[12]
L'IL-5 riveste invece il ruolo di citochina principalmente coinvolta nella attivazione degli eosinofili, le cellule chiave nella patogenesi dell'infiammazione allergica.[13]
L'IL-9 gioca un ruolo centrale nell'iperplasia delle cellule mucipare, così come nella produzione e nella differenziazione dei mastociti.[14]

Esse consistono essenzialmente in:

In corso di asma bronchiale si osserva un aumento di deposizione di collagene e di fibronectina a livello della lamina reticolare della membrana basale dell'epitelio bronchiale ad opera dei miofibroblasti attivati, derivanti dai fibroblasti che si trovano subito al di sotto di quest'ultimo.

Nel determinare queste modificazioni sembra di fondamentale importanza il cronico tentativo di riparazione del danno epiteliale (determinato da inquinanti o infezioni) e la eccessiva produzione di citochine (p.e. TGF-α) ad attività stimolante la proliferazione e la differenziazione dei fibroblasti in miofibroblasti. Queste cellule a loro volta secernono fattori di crescita per le cellule muscolari lisce e varie citochine che promuovono l'aumento della permeabilità vascolare e l'aumento della rete neurale.

Tutte queste alterazioni in definitiva determinano un ispessimento della parete bronchiale e quindi una condizione di ostruzione bronchiale non reversibile.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ AB. Kay, S. Phipps; DS. Robinson, A role for eosinophils in airway remodelling in asthma., in Trends Immunol, vol. 25, n. 9, Set 2004, pp. 477-82, DOI:10.1016/j.it.2004.07.006, PMID 15324740.
  2. ^ P. Desreumaux, A. Janin; JF. Colombel; L. Prin; J. Plumas; D. Emilie; G. Torpier; A. Capron; M. Capron, Interleukin 5 messenger RNA expression by eosinophils in the intestinal mucosa of patients with coeliac disease., in J Exp Med, vol. 175, n. 1, gennaio 1992, pp. 293-6, PMID 1730922.
  3. ^ NG. Carroll, S. Mutavdzic; AL. James, Distribution and degranulation of airway mast cells in normal and asthmatic subjects., in Eur Respir J, vol. 19, n. 5, maggio 2002, pp. 879-85, PMID 12030728.
  4. ^ P. Bradding, JA. Roberts; KM. Britten; S. Montefort; R. Djukanovic; R. Mueller; CH. Heusser; PH. Howarth; ST. Holgate, Interleukin-4, -5, and -6 and tumor necrosis factor-alpha in normal and asthmatic airways: evidence for the human mast cell as a source of these cytokines., in Am J Respir Cell Mol Biol, vol. 10, n. 5, maggio 1994, pp. 471-80, DOI:10.1165/ajrcmb.10.5.8179909, PMID 8179909.
  5. ^ J. Balhara, AS. Gounni, The alveolar macrophages in asthma: a double-edged sword., in Mucosal Immunol, vol. 5, n. 6, novembre 2012, pp. 605-9, DOI:10.1038/mi.2012.74, PMID 22910216.
  6. ^ O. Akbari, DT. Umetsu, Role of regulatory dendritic cells in allergy and asthma., in Curr Allergy Asthma Rep, vol. 5, n. 1, gennaio 2005, pp. 56-61, PMID 15659264.
  7. ^ S. Al-Muhsen, JR. Johnson; Q. Hamid, Remodeling in asthma., in J Allergy Clin Immunol, vol. 128, n. 3, settembre 2011, pp. 451-62; quiz 463-4, DOI:10.1016/j.jaci.2011.04.047, PMID 21636119.
  8. ^ PR. Johnson, JK. Burgess, Airway smooth muscle and fibroblasts in the pathogenesis of asthma., in Curr Allergy Asthma Rep, vol. 4, n. 2, marzo 2004, pp. 102-8, PMID 14769258.
  9. ^ RA. Seder, WE. Paul, Acquisition of lymphokine-producing phenotype by CD4+ T cells., in Annu Rev Immunol, vol. 12, 1994, pp. 635-73, DOI:10.1146/annurev.iy.12.040194.003223, PMID 7912089.
  10. ^ K. Dabbagh, K. Takeyama; HM. Lee; IF. Ueki; JA. Lausier; JA. Nadel, IL-4 induces mucin gene expression and goblet cell metaplasia in vitro and in vivo., in J Immunol, vol. 162, n. 10, maggio 1999, pp. 6233-7, PMID 10229869.
  11. ^ A. Trautmann, G. Krohne; EB. Bröcker; CE. Klein, Human mast cells augment fibroblast proliferation by heterotypic cell-cell adhesion and action of IL-4., in J Immunol, vol. 160, n. 10, maggio 1998, pp. 5053-7, PMID 9590255.
  12. ^ M. Humbert, SR. Durham; P. Kimmitt; N. Powell; B. Assoufi; R. Pfister; G. Menz; AB. Kay; CJ. Corrigan, Elevated expression of messenger ribonucleic acid encoding IL-13 in the bronchial mucosa of atopic and nonatopic subjects with asthma., in J Allergy Clin Immunol, vol. 99, n. 5, maggio 1997, pp. 657-65, PMID 9155833.
  13. ^ M. Koike, K. Takatsu, IL-5 and its receptor: which role do they play in the immune response?, in Int Arch Allergy Immunol, vol. 104, n. 1, maggio 1994, pp. 1-9, PMID 7950399.
  14. ^ JM. Townsend, GP. Fallon; JD. Matthews; P. Smith; EH. Jolin; NA. McKenzie, IL-9-deficient mice establish fundamental roles for IL-9 in pulmonary mastocytosis and goblet cell hyperplasia but not T cell development., in Immunity, vol. 13, n. 4, ottobre 2000, pp. 573-83, PMID 11070175.
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