Wykład 13

Patomorfologia
wykład 7
prof. dr hab. n. med. Andrzej Marszałek
choroby płuc
włóknienie płuc
choroby obturacyjne
choroby restrykcyjne
choroby płuc
obturacyjne
(drogi oddechowe):
→ ↑ oporu
→ ↓ przepływów
→ poj. płuc i FVC (N)
→ FEV1 ↓
restrykcyjne
(miąższ):
→ ↓ rozprężania
→ ↓ pojemności
→ ↓ FVC
→ FEV1 (N)
choroby płuc
ch. obturacyjne:
ch. restrykcyjne:
-
-
astma
rozedma
przewlekłe zapalnie oskrzeli
rozstrzenia oskrzeli
mukowiscydoza
zapalenie oskrzelików
zapalenia płuc
otyłość
kifoskolioza
z. Guillaina-Barrego
zaburzenia mięśniowo-nerwowe
zaburzenia ostre (ARDS)
pylice płuc
sarkoidoza
idopatyczne zwłóknienia płuc
kolagenozy
-
-
SLE, ch. Wegenera, rzs, zesp.
Goodpasture
histiocytoza Langerhansa
eozynofilowe zapalenie płuc
proteinoza płuc
sarkoidoza
śródmiąższowe choroby płuc
śródmiąższowe choroby płuc
śródmiąższowe choroby płuc
• podstawowe objawy
– duszność
– zaburzenia wentylacji typu restrykcyjnego
– zaburzenia wymiany gazowej → hipoksemia
– w rtg → zmiany rozsiane
śródmiąższowe choroby płuc
• o znanej etiologii:
– polekowe
– autoimmunologiczne („kolagenozy”)
• idiopatyczne zapalenia płuc
– samoistne włóknienie płuc (UIP)
– inne niż UIP
• choroby ziarniniakowe (BBS)
• inne
choroby restrykcyjne płuc
• ostre:
– ALI (ostre uszkodzenie płuc) i ARDS
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
zapalenia
aspiracja treści żołądkowej
stłuczenie płuca (ARDS)
zator tłuszczowy
podtopienie
substancje wziewne
uszkodzenie reperfuzyjne
posocznica
wstrząs
krążenie pozaustrojowe
ostre zapalenie trzustki
leki (np. surfaktant)
mocznica
choroby restrykcyjne płuc
• przewlekłe:
– pylice
• organiczne
• nieorganiczne
– leki
•
•
•
•
•
busuflan
bleomycyna
metotreksat
promieniowanie
tlen
– choroby o podłożu immunologicznym
•
•
•
•
•
sarkoidoza
ziarniniak wegenera
kolagenozy
zespół goodpasture
odrzucanie przeszczepu
– inne:
• idiopatyczne włóknienia płuc
• po ARDS i ALI
pylice płucne
(pneumoconiosis)
przyczyny:
– pylice mineralne
• węglowa (anthracosis)
• krzemowa (silicosis)
(prawdopodobnie obecnie najczęstsza na świecie; ↑podatności na gruźlicę)
[rak płuca]
• azbestowa (azbestosis)
[rak płuca ↑5-55x, krtani, żołądka, okrężnicy, mesothelioma ↑1000x]
• berylowa (berylosis)
[rak płuca???]
• żelazowa (siderosis)
• barytowa (barytosis)
pylice płucne
(pneumoconiosis)
przyczyny:
– pylice organiczne
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
bawełniana (byssinosis)
korkowa (suberosis)
trzcina cukrowa (bagassosis → actinomycetes)
płuco rolnika
(fermentacja siana → Micropoyspora faeni)
płuco pracownik tartacznych
(spleśniała kora dębu i klonu → Cryptostroma corticale)
płuco piwowarów
(fermentacja jęczmienia → Aspergilus clavus)
płuco hodowców gołębi (odchody ptasie)
płuco serowników (→ Penicillium casei)
płuco młynarza (→ Sitophilus granarius [wołek zbożowy])
płuco chemika (→ izocjany, bezwodnik kwasu trimelitowego)
antygen
aktywacja układu immunologicznego
 cytokin
„alveolitis“
wyzdrowienie
ziarniniaki
WŁÓKNIENIE
uszkodzenie płuc
hypersensitivity pneumonitis (allergic alveolitis)
• opisane po raz pierwszy w 1874 r
• występowanie na świecie zróżnicowane:
– Wisconsin 4,2/1000 w Finlandii 5/10.000
•
patogeneza:
nadwrażliwość
↓
reakcja ostra
↓
napływ granulocytów obojętnochłonnych
(pęcherzyki płucne i oskrzeliki[!!])
↓
napływ komórek jednojądrzastych
↓
tworzenie ziarniniaków (typ IV nadwrażliwości)
antygen → TH1 → INF-α i IL-12 → dodatkowo udział IL-1β, TGF-β,
TNF-α (makrofagi oraz limfocyty T)
hypersensitivity pneumonitis (allergic alveolitis)
w BAL
↑ ↑ MIP-1α oraz IL-8 (prozapalne cytokiny) (w ostrej fazie)
↑ ↑ limfocyty CD4+ i CD8+
ponadto:
- ↑ ekspresji selektyn L i E
- ↑ chemokin z komórek dendrytycznych
- ↑ ekspresji cząsteczek Fas i FasL
-
w osoczu pacjentów obecne są swoiste przeciwciała,
złogi w ścianie naczyń (typ III nadwrażliwości)
-
powstają ziarniniaki (typ IV nadwrażliWości)
hypersensitivity pneumonitis (allergic alveolitis)
• morfologia:
– zmiany głównie wokół oskrzelików
• śródmiąższowe zmiany zapalne → limfocyty, komórki
plazmatyczne, makrofagi
• nieserowaciejące ziarniniaki
• włóknienie śródmiąższowe oraz zamykające zapalnie oskrzelików
• u ok. 50% pacjentów zmiany także w pęcherzykach
• klinika:
– zaostrzenia (4-6 godzin po ekspozycji):
• duszność, gorączka, kaszel, leukocytoza
• w testach laboratoryjnych wykładniki restrykcji
– w przedłużającej się chorobie:
• postępująca niewydolność oddechowa
• Duszność, sinica, oraz ↓TLV oraz ↓podatność płuc
samoistne włóknienie płuc
(fibrosis idiopathica pulmonum, cryptogenic fibrosing alveolitis
idiopatic pulmonary fibrosis, IPF,)
→ grupa chorób o nieznanej etiologii
→ mogą towarzyszyć innym schorzeniom (np. immunologicznym)
zalicza się:
– zwyczajne śródmiąższowe zapalenie płuc
(usual interstitial pneumonia, UIP) ← kolagenozy, asbestoza
– złuszczające śródmiąższowe zapalenie płuc
(desquamative interstitial pneumonia, DIP)
← choroba odtytoniowa
– ostre śródmiąższowe zapalenie płuc
(acute interstitial pneumonia, AIP)
– nieokreślone śródmiąższowe zapalenie płuc
(non-specific interstitial pneumonia, NSIP)
samoistne włóknienie płuc
– UIP
• najczęstsze
• zmiany ogniskowe rozsiane
• ogniska w różnych stadiach choroby
– DIP
•
•
•
•
we wszystkich ogniskach obraz jednorodny
głównie dolne płaty
w pęcherzykach bardzo liczne makrofagi
często u palaczy
– AIP
• tzw. zespół Hammana-Richa
– nieokreślone śródmiąższowe zapalenie płuc
(non-specific interstitial pneumonia, NSIP)
samoistne włóknienie płuc
– UIP
• patomechanizm
powtarzające się epizody ostrego uszkodzenia płuc (alveolitis)
↓
„gojenie ran” (TGF-β)
↓
ogniska fibroblastyczne
• udział komórek TH2
• eozynofile, komórki tuczne, IL-4, IL-13
• aktywacja szlaku sygnałowego Wnt-β-katenina
samoistne włóknienie płuc
– UIP
• morfologia
– powierzchnia płuc jak wybrukowana (zaciągnięcia
powierzchni przez blizny wzdłuż przegród)
– na przekroju widoczne włóknienie
» głównie płaty dolne
» głównie podopłucnowo
» wzdłuż przegród międzypłatowych
– mikroskopowo:
» ogniska w „różnym wieku”
» zamykanie pęcherzyków → obraz plastra miodu
samoistne włóknienie płuc
– UIP
• obraz kliniczny
– choroba rozwija się podstępnie
– pierwsze objawy:
» narastająca duszność wysiłkowa i suchy kaszel
– większość pacjentów w wieku 40-70 lat
– w późniejszym czasie narastają objawy:
» niedotlenienie
» sinica
» pojawiają się palce pałeczkowate
– średnie przeżycia ok. 3 lat.
choroby płuc
choroby płuc
obturacyjne
(drogi oddechowe):
→ ↑ oporu
→ ↓ przepływów
→ poj. płuc i FVC (N)
→ FEV1 ↓
restrykcyjne
(miąższ):
→ ↓ rozprężania
→ ↓ pojemności
→ ↓ FVC
→ FEV1 (N)
choroby płuc
ch. obturacyjne:
ch. restrykcyjne:
-
-
astma
rozedma
przewlekłe zapalnie oskrzeli
rozstrzenia oskrzeli
mukowiscydoza
zapalenie oskrzelików
zapalenia płuc
otyłość
kifoskolioza
z. Guillaina-Barrego
zaburzenia mięśniowo-nerwowe
zaburzenia ostre (ARDS)
pylice płuc
sarkoidoza
idopatyczne zwłóknienia płuc
kolagenozy
-
-
SLE, ch. Wegenera, rzs, zesp.
Goodpasture
histiocytoza Langerhansa
eozynofilowe zapalenie płuc
proteinoza płuc
astma
→ przewlekła, nawracająca zapalna choroba dróg oddechowych,
charakteryzująca się czasowymi (odwracalnymi skurczami dróg
oddechowych)
astma:
- zewnątrzpochodna (alergiczna)
- wewnątrzpochodna
- RSV → aktywacja TH2
- aspiryna → LTC4
- wysiłek fizyczny
klinicznie
- napady ciężkiej duszności
- utrudniony wydech (ZMIANA ODWRACALNA)
- laboratoryjnie: hiperkapnia, kwasica i ciężka hipoksja
astma
• patomechanizm:
– nadmierny skurcz oskrzeli (→histamina)
– na podłożu zapalenia oskrzeli (eozynofile)
– limfocyty TH2 → IL-4, IL-5, IL-13
• → ↑syntezy IgE, komórki tuczne, eozynofile
– faza wczesna:
• leukotrieny C4, D4, E4 → przedłużony skurcz oskrzeli,
↑przepuszczalności naczyń, ↑wydzielania śluzu
• prostaglandyny D2, E4, F4α → skurcz oskrzeli, poszerzenie
naczyń
• acetylocholina → skurcz oskrzeli
• histamina → skurcz oskrzeli, ↑przepuszczalności naczyń
• PAF → ↑wydzielania histaminy, agregacja płytek krwi
• tryptaza z komórek tucznych → hamowanie VIP
astma
• patomechanizm:
– faza późna:
• napływ leukocytów (głównie: bazofilów, neutrofilów,
eozynofilów)
• LTB4 – czynnik chemotaktyczny dla eozynofilów i bazofilów
• IL-4, IL-5 - ↑odpowiedź Limf TCD4+ TH2, ↑ chemotakcji i
proliferacji neutrofilów
• PAF [+ IL-5] – czynnik chemotaktyczny dla eozynofilów
• TNF - ↑ cząsteczek adhezji na śródbłonkach i w komórkach
nacieku zapalnego
• eotaksyna (nabłonki, makrofagi, komórki mięśniowe gładkie)
- czynnik chemotaktyczny dla eozynofilów
• MBP, ECP (komórki tuczne) – uszkodzenie komórek
nabłonka
• eozynofile → peroksydaza eozynofilowa, LTC4, PAF
astma
morfologicznie:
– zaczopowanie oskrzeli wydzieliną
– nadmierna powietrzność płuc/pola niedodmy
– obfita i gęsta wydzielina w drogach oddechowych
– spirale Curschmanna
(złuszczone komórki nabłonka zatopione w śluzie)
– kryształki Charcota-Leydena
(pozostałości błon komórkowych eozynofili)
– nacieki zapalne (eozynofile do 50% komórek; komórki tuczne,
bazofile, makrofagi, limfocyty)
– zgrubienie błon podstawnych
[gen ADAM-33 → MMP (np. kolagenaza)]
– ogniskowa martwica i złuszczanie nabłonków
– przerost mięśniówki (→ PDGF)
– powiększenie gruczołów podśluzowych
PRZEWLEKŁE ZAPALENIE
OSKRZELI-OSKRZELIKÓW
ROZEDMA
COPD
rozedma płuc
(emphysema pulmonum)
→ przewlekłe poszerzenie części obwodowych (tj. w stosunku do oskrzelików
oddechowych) miąższu płuc połączone ze zniszczeniem ich ściany; może
tym zmianom towarzyszyć włóknienie płuc:
•
zmiany w 25% miąższu → objawy kliniczne
–
–
–
–
–
–
–
duszność
kaszel
↓ masy ciała
śpiączka
odma samoistna
kwasica oddechowa
przewlekłe serce płucne → przyczyna zgonu
•
5x częściej u palaczy (progresja zmian ok. 7% miąższu/10 lat) → pierwsze
objawy ok. 56 r.ż.
•
przyczyny zgonu u ok. 6,5% pacjentów
rozedma płuc
(emphysema pulmonum)
→ podstawowe typy:
– r. środkowej części zrazika [95% przypadków]
(e. centriacinare/centrilobulare)
– r. podprzegrodowa
(e. subseptale)
– r. całego zrazika
(e. panacinare)
– r. nieregularna
(e. irregulare)
→ inne postacie:
– rozedma wyrównawcza
(e. compensatorium/vicariens)
– rozedma starcza
(e. senile)
– poszerzenia dróg powietrznych
(ectasia, volumen pulmonum acutum)
– rozedma śródmiąższowa
(e. interstitiale)
rozedma płuc
(emphysema pulmonum)
– e. centriacinare
•
•
•
•
•
•
dotyczy oskrzelików oddechowych I, II, II-rzędowych
przewody pęcherzykowe i pęcherzyki niezmienione
górne płaty płuc (szczyty)
u palaczy
u zawodowo narażonych na pyły
przewlekłe zapalenie oskrzeli
– e. subseptale
• dotyczy przewodów pęcherzykowych i pęcherzyków
• górne części płuc (podopłucnowo)
• r. pęcherzowa (e. bullosum) → odma samoistna
– e. panacinare
• głównie w dolnych częściach płuc
• niedobór α1-AT (może dotyczyć nawet ok. 10% populacji)
– e. irregulare
• w sąsiedztwie blizn
• bez znaczenia klinicznego
główne zmiany
rozedma
„blue bloater”
obraz
„pink puffer”
40 – 45
wiek
50 – 75
zapalenie oskrzeli
niewielka, późno
wcześnie, dużo wydzieliny
częste
duszność
kaszel
poważna, wcześnie
późno, niewiele wydzieliny
zakażenia
rzadkie
nawracająca
niewydolność
oddechowa
skrajna
Często
serce płucne
rzadko, w postaciach
zaawansowanych
↑↑↑
opór dróg
oddechowych
N lub ↑
N
elastyczność
↓↓↓
wydatne naczynia, duże
serce
rtg
nadmiernie rozdęte, małe
serce
przewlekłe zapalenie oskrzeli
(bronchitis chronica)
→ klinicznie: trwające od co najmniej 2 lat, po minimum 3 miesiące w roku
kaszel z odpluwaniem gęstej ropiastej wydzieliny:
•
patogeneza:
– wdychane czynniki drażniące
– zakażenia bakteryjne
– palenie tytoniu → 4-10x ↑ ryzyko
•
•
nadmierna produkcja śluzu → objawy kliniczne
morfologicznie:
–
–
–
–
•
•
przerost gruczołów ściany oskrzela
↑liczby komórek kubkowych
zamykanie wydzieliną małych dróg oddechowych
wtórne zakażenia (bakteryjne, wirusowe)
5x częściej u palaczy (progresja zmian ok. 7% miąższu/10 lat) → pierwsze
objawy ok. 56 r.ż.
przyczyny zgonu u ok. 6,5% pacjentów
rozstrzenie oskrzelowe
(bronchiectases)
→ cylindryczne/workowate poszerzenia światła oskrzeli związane z
przewlekłym zapaleniem i zmianami martwiczymi
–
–
–
–
–
przyczyny:
ciała obce
guzy nowotworowe
mukowiscydoza
zespół Kartagenera
zespoły niewydolności immunologicznych
patogeneza:
– długotrwałe zamknięcie światła
– zmiany zapalne w ścianie oskrzela
lokalizacja → głównie płaty dolne
rozstrzenie oskrzelowe
(bronchiectases)