Диффузный панбронхиолит | |
---|---|
Снимки компьютерной томографии высокого разрешения нижней части грудной клетки у 16-летнего мальчика с диффузным панбронхиолитом | |
Специальность | Пульмонология |
Диффузный панбронхиолит ( DPB ) — воспалительное заболевание легких неизвестной этиологии. Это тяжелая прогрессирующая форма бронхиолита , воспалительного состояния бронхиол ( небольших воздухоносных путей в легких). Термин диффузный означает, что поражения появляются по всем легким, в то время как панбронхиолит относится к воспалению, обнаруженному во всех слоях респираторных бронхиол (тех, которые участвуют в газообмене ). DPB вызывает тяжелое воспаление и узелковые поражения терминальных бронхиол , хронический синусит и интенсивный кашель с большим количеством мокроты .
Считается, что заболевание возникает при восприимчивости или отсутствии иммунной системы к бактериям или вирусам , вызывающим DPB , вызванным несколькими генами, которые встречаются преимущественно у лиц восточноазиатского происхождения. Самая высокая заболеваемость наблюдается среди японцев , за которыми следуют корейцы . DPB чаще встречается у мужчин и обычно начинается около 40 лет. Он был признан отдельным новым заболеванием в начале 1960-х годов и был официально назван диффузным панбронхиолитом в 1969 году.
Если не лечить DPB, он прогрессирует до бронхоэктатической болезни — необратимого заболевания легких, которое включает расширение бронхиол и скопление слизи в бронхиолярных проходах. Ежедневное лечение DPB макролидными антибиотиками, такими как эритромицин, облегчает симптомы и увеличивает продолжительность жизни, но в настоящее время это заболевание не имеет известного лечения. Конечным результатом DPB может стать дыхательная недостаточность и проблемы с сердцем.
Термин «бронхиолит» обычно относится к воспалению бронхиол. [1] DPB классифицируется как форма «первичного бронхиолита», что означает, что основная причина бронхиолита исходит из бронхиол или ограничивается ими. [2] [3] Наряду с DPB, дополнительные формы первичного бронхиолита включают облитерирующий бронхиолит , фолликулярный бронхиолит, респираторный бронхиолит , заболевание дыхательных путей минеральной пылью и ряд других. [2] В отличие от DPB, бронхиолит, который не считается «первичным», будет связан с заболеваниями более крупных дыхательных путей, такими как хронический бронхит . [2] [3]
Симптомы DPB включают хронический синусит (воспаление околоносовых пазух ), хрипы, потрескивания ( дыхательные звуки, издаваемые препятствиями, такими как мокрота и выделения в легких), одышку (затрудненное дыхание) и сильный кашель с большим количеством мокроты (кашляемая мокрота). В мокроте может быть гной , и у пораженных людей может быть лихорадка. Типичные признаки прогрессирования DPB включают дилатацию (расширение) бронхиолярных путей и гипоксемию (низкий уровень кислорода в крови). Если DPB не лечить, возникнет бронхоэктазия; она характеризуется дилатацией и утолщением стенок бронхиол, воспалительным повреждением респираторных и терминальных бронхиол и скоплением слизи в легких. [4] [5] DPB связан с прогрессирующей дыхательной недостаточностью , гиперкапнией (повышенный уровень углекислого газа в крови) и может в конечном итоге привести к легочной гипертензии (высокое кровяное давление в легочных венах и артериях ) и легочному сердцу (расширение правого желудочка сердца или «правосторонняя сердечная недостаточность»). [6] [7]
DPB является идиопатическим , что означает, что точная физиологическая , экологическая или патогенная причина заболевания неизвестна. Однако предполагается, что несколько факторов участвуют в его патогенезе (способе, которым протекает болезнь). [4]
Главный комплекс гистосовместимости (ГКГС) — это большая геномная область, обнаруженная у большинства позвоночных , которая связана с иммунной системой. У людей она расположена на хромосоме 6. Подмножество ГКГС у людей — это человеческий лейкоцитарный антиген (HLA), который контролирует антигенпрезентирующую систему как часть адаптивного иммунитета против патогенов, таких как бактерии и вирусы . Когда клетки человека инфицированы патогеном, некоторые из них могут представлять части белков патогена на своей поверхности; это называется «презентацией антигена». Затем инфицированные клетки становятся мишенями для типов цитотоксических Т-клеток , которые убивают инфицированные клетки, чтобы их можно было удалить из организма. [8]
Генетическая предрасположенность к восприимчивости к DPB была локализована в двух гаплотипах HLA ( разница в последовательности нуклеотидов или генов между парными хромосомами , которая с большей вероятностью встречается среди общей этнической группы или признака), общих для людей восточноазиатского происхождения. HLA-B54 связан с DPB у японцев, в то время как HLA-A11 связан с заболеванием у корейцев. [9] Считается, что несколько генов в этом регионе класса I HLA ответственны за DPB, обеспечивая повышенную восприимчивость к заболеванию. [7] [10] Общий генетический фон и сходство в профиле HLA затронутых японцев и корейцев были рассмотрены при поиске гена DPB. [10] Было высказано предположение, что мутация предполагаемого гена восприимчивости к заболеванию, расположенного где-то между HLA-B [11] и HLA-A [12], произошла на предковой хромосоме, несущей как HLA-B54, так и HLA-A11. Кроме того, возможно, что ряд событий генетической рекомбинации вокруг локуса заболевания (расположение на хромосоме) могли привести к тому, что заболевание было связано с HLA-B54 у японцев и HLA-A11 у корейцев. После дальнейшего изучения был сделан вывод, что ген восприимчивости к DPB расположен около локуса HLA-B на хромосоме 6p21.3. В этой области поиск генетической причины заболевания продолжается. [9] [10]
Поскольку многие гены, относящиеся к HLA, остаются неидентифицированными, позиционное клонирование (метод, используемый для идентификации конкретного гена, когда известно только его местоположение на хромосоме) использовалось для определения того, что муцин-подобный ген связан с DPB. Кроме того, были исследованы заболевания, вызванные идентифицированными генами HLA в области восприимчивости к DPB. Одно из них, синдром голых лимфоцитов I (BLS I), демонстрирует ряд сходств с DPB у пораженных, включая хронический синусит, воспаление бронхиол и узелки, а также наличие H. influenzae . Также как и DPB, BLS I благоприятно реагирует на терапию эритромицином, показывая разрешение симптомов. Сходство между этими двумя заболеваниями, соответствующий успех при одном и том же режиме лечения и тот факт, что ген, ответственный за BLS I, расположен в области HLA, вызывающей DPB, сужает установление гена, ответственного за DPB. [9] Считается, что экологические факторы, такие как вдыхание токсичных паров и курение сигарет, не играют роли в DPB, и неизвестные экологические и другие негенетические причины, такие как неопознанные бактерии или вирусы, не были исключены. [4] [6] [7]
Муковисцидоз (МВ), прогрессирующее мультисистемное заболевание легких, рассматривалось в поисках генетической причины DPB. Этому есть ряд причин. МВ, как и DPB, вызывает тяжелое воспаление легких, обильное образование слизи, инфекцию и демонстрирует генетическое преобладание среди европеоидов одной географической группы по сравнению с редкостью других; в то время как DPB доминирует среди восточноазиатов, МВ в основном поражает людей европейского происхождения. Хотя ни один ген не был причастен к причине DPB, мутация в определенном гене — гораздо более вероятном для европейцев — вызывает МВ. Эта мутация в гене, вызывающем МВ , не является фактором DPB, но известно, что уникальный полиморфизм (вариация) в этом гене встречается у многих азиатов, не обязательно пораженных каким-либо из этих заболеваний. Исследуется, может ли этот ген в любой стадии мутации способствовать DPB. [4] [9]
Воспаление является нормальной частью иммунного ответа человека, при котором лейкоциты (белые кровяные клетки), включая нейтрофилы (белые кровяные клетки, которые специализируются на воспалении), собираются, а хемокины (белки, высвобождаемые определенными клетками, которые активируют или вызывают ответ других клеток) накапливаются в любом месте организма, где возникают бактериальные или вирусные инфекции. Воспаление препятствует активности бактерий и вирусов и служит для их выведения из организма. При DPB такие бактерии, как Haemophilus influenzae и Pseudomonas aeruginosa, могут вызывать пролиферацию воспалительных клеток в бронхиолярных тканях. Однако, когда ни одна из бактерий не присутствует при DPB, воспаление продолжается по пока неизвестной причине. [4] [5] В любом случае воспаление при DPB может быть настолько сильным, что в стенках бронхиол образуются узелки, содержащие воспалительные клетки. [4] [13] Наличие воспаления и инфекции в дыхательных путях также приводит к образованию избыточной слизи, которую необходимо откашливать в виде мокроты. [4] [6] Сочетание воспаления, образования узелков, инфекции, слизи и частого кашля способствует затруднению дыхания при DPB. [4] [5]
Тот факт, что воспаление при DPB сохраняется с присутствием или без присутствия P. aeruginosa и H. influenzae, дает возможность определить несколько механизмов патогенеза DPB. [5] Лейкотриены — это эйкозаноиды , сигнальные молекулы , образованные из незаменимых жирных кислот , которые играют роль во многих заболеваниях легких, вызывая пролиферацию воспалительных клеток и избыточную продукцию слизи в дыхательных путях. [14] При DPB и других заболеваниях легких преобладающим медиатором воспаления, связанного с нейтрофилами, является лейкотриен B4 , который специализируется на пролиферации нейтрофилов посредством хемотаксиса (движение некоторых типов клеток к определенным молекулам или от них). [4] [9]
Воспаление в DPB также вызвано хемокином MIP-1alpha и его участием в CD8 + T-клетках . Бета-дефензины , семейство антимикробных пептидов, обнаруженных в дыхательных путях, отвечают за дальнейшее воспаление в DPB, когда присутствует такой патоген, как P. aeruginosa . При наличии в DPB человеческий T-лимфотропный вирус, тип I , ретровирус , модифицирует патогенез DPB, инфицируя T-хелперные клетки и изменяя их эффективность в распознавании присутствия известных или неизвестных патогенов, связанных с DPB. [4] [9]
Для диагностики DPB требуется анализ легких и бронхиолярных тканей, для чего может потребоваться биопсия легких или более предпочтительная компьютерная томография высокого разрешения (КТВР) легких. [7] Диагностические критерии включают тяжелое воспаление во всех слоях респираторных бронхиол и поражения легочной ткани, которые проявляются в виде узелков в терминальных и респираторных бронхиолах обоих легких. [4] Узелки при DPB выглядят как непрозрачные комки при просмотре на рентгеновских снимках легких и могут вызывать обструкцию дыхательных путей , которая оценивается с помощью теста функции легких , или PFT. [6] Рентген легких также может выявить расширение бронхиолярных проходов, еще один признак DPB. Сканирование КТВР часто показывает закупорку некоторых бронхиолярных проходов слизью, что называется рисунком «дерево в почках» . [7] Гипоксемия, еще один признак затрудненного дыхания, выявляется путем измерения содержания кислорода и углекислого газа в крови с помощью анализа крови, называемого газом артериальной крови . Другие результаты, наблюдаемые при DPB, включают пролиферацию лимфоцитов ( белых кровяных клеток , которые борются с инфекцией), нейтрофилов и пенистых гистиоцитов (тканевых макрофагов ) в слизистой оболочке легких . Также можно обнаружить такие бактерии, как H. influenzae и P. aeruginosa , причем последняя становится более заметной по мере прогрессирования заболевания. [4] [5] Содержание белой крови, бактерий и других клеток в крови можно измерить с помощью общего анализа крови (ОАК). Могут быть видны повышенные уровни IgG и IgA (классы иммуноглобулинов ), а также наличие ревматоидного фактора (индикатор аутоиммунитета ). Также может происходить гемагглютинация , слипание эритроцитов в ответ на наличие антител в крови. Нейтрофилы, бета-дефензины, лейкотриены и хемокины также могут быть обнаружены в жидкости бронхоальвеолярного лаважа , введенной и затем удаленной из бронхиолярных дыхательных путей лиц с ДПБ для оценки. [4] [9]
При дифференциальной диагностике (поиске правильного диагноза между заболеваниями, имеющими перекрывающиеся признаки) некоторых обструктивных заболеваний легких часто рассматривается DPB. Ряд симптомов DPB напоминают симптомы, обнаруженные при других обструктивных заболеваниях легких, таких как астма , хронический бронхит и эмфизема . Хрипы , кашель с выделением мокроты и одышка являются распространенными симптомами при таких заболеваниях, а обструктивное нарушение функции дыхания обнаруживается при исследовании функции легких . [6] Муковисцидоз, как и DPB, вызывает тяжелое воспаление легких, избыточную продукцию слизи и инфекцию; но DPB не вызывает нарушений поджелудочной железы или электролитов , как это делает CF, поэтому эти два заболевания различны и, вероятно, не связаны. [4] [9] DPB отличается наличием поражений, которые проявляются на рентгеновских снимках как узелки в бронхиолах обоих легких; воспалением во всех слоях тканей респираторных бронхиол; и его более высокой распространенностью среди лиц восточноазиатского происхождения. [4]
DPB и облитерирующий бронхиолит являются двумя формами первичного бронхиолита. [2] Конкретные перекрывающиеся признаки обоих заболеваний включают сильный кашель с большим количеством часто гнойной мокроты; узелки, видимые на рентгенограммах легких в нижних бронхах и бронхиолярной области; и хронический синусит. При DPB узелки больше ограничены респираторными бронхиолами, тогда как при OB они часто обнаруживаются в мембранозных бронхиолах (начальная нехрящевая часть бронхиолы, которая отделяется от третичного бронха ) вплоть до вторичного бронха . OB является бронхиолярным заболеванием с мировой распространенностью, в то время как DPB имеет более локализованную распространенность, преимущественно в Японии. [2] [6] До клинического признания ДПБ в последние годы его часто ошибочно диагностировали как бронхоэктазию , ХОБЛ , ИЛФ , туберкулез легких , саркоидоз или альвеолярноклеточную карциному . [15]
Макролидные антибиотики, такие как эритромицин , являются эффективным средством лечения DPB при регулярном приеме в течение длительного периода времени. [16] [17] [18] Кларитромицин или рокситромицин также широко используются. [19] Успешные результаты макролидов при DPB и подобных заболеваниях легких обусловлены управлением определенными симптомами посредством иммуномодуляции (регулирования иммунного ответа), [17] чего можно достичь, принимая антибиотики в низких дозах . Лечение заключается в ежедневном пероральном приеме эритромицина [7] в течение двух-трех лет, что является продолжительным периодом, который, как было показано, значительно улучшает эффекты DPB. Это очевидно, когда у человека, проходящего лечение DPB, среди ряда критериев ремиссии, связанных с заболеванием, в жидкости БАЛ обнаруживается нормальное количество нейтрофилов, а показания газового состава крови ( анализ артериальной крови , измеряющий количество кислорода и углекислого газа в крови) показывают, что свободный кислород в крови находится в пределах нормы. [16] [17] [20] В таких случаях предлагается временно прекратить терапию эритромицином, чтобы уменьшить образование макролид-резистентной P. aeruginosa . [16] Однако симптомы DPB обычно возвращаются, и лечение необходимо возобновить. Несмотря на высокую эффективность, эритромицин может оказаться неэффективным у всех людей с этим заболеванием, особенно если присутствует макролид-резистентная P. aeruginosa или ранее нелеченная DPB прогрессировала до точки, где возникает дыхательная недостаточность. [17] [20]
При терапии эритромицином при DPB достигается значительное снижение воспаления и повреждения бронхиол за счет подавления не только пролиферации нейтрофилов , но и активности лимфоцитов и обструктивной слизи и секреции воды в дыхательных путях. [16] Антибиотические эффекты макролидов не участвуют в их полезных эффектах по уменьшению воспаления при DPB. [20] Это очевидно, поскольку доза лечения слишком мала для борьбы с инфекцией, а в случаях DPB с возникновением резистентной к макролидам P. aeruginosa терапия эритромицином все равно уменьшает воспаление. [16]
Ряд факторов участвует в подавлении воспаления эритромицином и другими макролидами. Они особенно эффективны в подавлении пролиферации нейтрофилов, уменьшая способность интерлейкина 8 и лейкотриена B4 привлекать их. [21] Макролиды также снижают эффективность молекул адгезии , которые позволяют нейтрофилам прилипать к бронхиолярным тканям. Продукция слизи в дыхательных путях является основным виновником заболеваемости и смертности от DPB и других респираторных заболеваний. Значительное снижение воспаления при DPB, приписываемое терапии эритромицином, также помогает подавлять продукцию избыточной слизи. [21]
Нелеченный DPB приводит к бронхоэктазам, дыхательной недостаточности и смерти. В журнальном отчете от 1983 года указано, что нелеченный DPB имел пятилетнюю выживаемость 62,1%, в то время как 10-летняя выживаемость составляла 33,2%. [6] При лечении эритромицином люди с DPB теперь имеют гораздо большую продолжительность жизни из-за лучшего управления симптомами, задержки прогрессирования и профилактики сопутствующих инфекций, таких как P. aeruginosa . [20] 10-летняя выживаемость при леченном DPB составляет около 90%. [4] В случаях DPB, когда лечение приводило к значительному улучшению, что иногда происходит примерно через два года, лечение разрешалось прекратить на некоторое время. Однако лица, которым разрешалось прекратить лечение в течение этого времени, находились под пристальным наблюдением. Поскольку было доказано, что DPB рецидивирует, терапию эритромицином необходимо немедленно возобновить, как только симптомы заболевания начнут появляться снова. Несмотря на улучшение прогноза при лечении, в настоящее время не существует известного метода лечения DPB. [4] [9]
Самая высокая распространенность DPB среди японцев — 11 на 100 000 населения. [4] Также сообщалось о случаях заболевания у корейцев, [22], китайцев [23] и тайцев [24] . Предполагается генетическая предрасположенность среди жителей Восточной Азии. [9] Заболевание чаще встречается у мужчин, [25] при соотношении мужчин и женщин 1,4–2:1 (или около 5 мужчин на 3 женщины). [4] В среднем заболевание начинается в возрасте около 40 лет, и две трети заболевших некурящие, хотя курение не считается причиной. [7] Наличие HLA-Bw54 увеличивает риск диффузного панбронхиолита в 13,3 раза. [26]
В Европе и Америке относительно небольшое количество случаев DPB было зарегистрировано среди азиатских иммигрантов и жителей, а также среди лиц неазиатского происхождения. [27] [28] [29] На Западе произошла неправильная диагностика из-за меньшего признания заболевания, чем в азиатских странах. По сравнению с большим количеством азиатов, живущих на Западе, небольшое количество из них, как полагают, затронутых DPB, предполагает, что негенетические факторы могут играть некоторую роль в его причине. Эта редкость, наблюдаемая у западных азиатов, также может быть частично связана с неправильной диагностикой. [7] [30]
В начале 1960-х годов относительно новое хроническое заболевание легких было обнаружено и описано врачами в Японии. В 1969 году [31] было введено название «диффузный панбронхиолит», чтобы отличать его от хронического бронхита, эмфиземы, альвеолита и других обструктивных заболеваний легких с воспалением. В период с 1978 по 1980 год результаты общенационального обследования, инициированного Министерством здравоохранения и социального обеспечения Японии, выявили более 1000 вероятных случаев DPB, из которых 82 были подтверждены гистологически. К 1980-м годам он был признан на международном уровне как отдельное заболевание легких. [4] [6]
До 1980-х годов прогноз или ожидаемый результат DPB был неблагоприятным, особенно в случаях суперинфекции (появление новой вирусной или бактериальной инфекции в дополнение к текущей инфекции) P. aeruginosa . [13] DPB продолжал иметь очень высокий уровень смертности до того, как обобщенное лечение антибиотиками и кислородная терапия начали использоваться в плановом порядке в целях лечения симптомов. Около 1985 года, когда длительное лечение антибиотиком эритромицином стало стандартом для лечения DPB, прогноз значительно улучшился. [20] В 1990 году впервые была заявлена связь DPB с HLA. [9]