Бронхиално и васкуларно възпаление: две локализации – един механизъм

Брой № 2 (18) юни 2012, Бронходилататори

Известно е, че хронична обструктивна белодробна болест (ХОББ), бронхиална астма и атеросклероза са хронични възпалителни (low grade inflammatory) болести1-8. Ние представяме концептуална хипотеза, наречена „две локализации-един механизъм”. Тази хипотеза постулира, че перибронхиално (в адвентицията) и периваскуларно (в адвентицията и периадвентициалната мастна тъкан/ tunica adiposa) действа принципно един и същ клетъчно-молекулен механизъм: възпаление-ремоделиране-фиброза. Това води до оклузия на бронхиоли и артерии, причинявайки съответно задух (ХОББ и астма), ангина пекторис (коронарна атеросклероза) и клаудикацио интермитенс (периферна атеросклероза).

Честото съчетание на ХОББ и кардиоваскуларни болести е известен клиничен феномен. Възпаление-ремоделиране-фиброза сe осъществява от ендотелни, имунни (CD4, CD8, дендритни, мастоцити), гладкомускулни и прогениторни клетки (Фиг. 1, 2) и адипоцити, които по паракринен начин секретират цитокини, адипокини (Фиг. 3), растежни фактори, ацетилхолин, NO, H2S и матриксни молекули 8,15. Hogg и съавт.доказаха, че ремоделирането на малките дихателни пътища е най-важният независим прогностичен фактор за погресията на ХОББ16. Предполага се, че иницииращият механизъм за ремоделиране е възпалителен процес около дихателните пътища – това стимулира секрецията на профибротични фактори, например трансформиращ растежен фактор-бета (TGF-ß), водещо до задебеление на бронхиалната стена.. Дали контракция на адвентициални (мио)фибробласти може да причини shrinkage на стената на бронхи по подобие на описаното в артериалната стена17 остава да бъде проучено. Така както и дали в оклузираните бронхи при ХОББ настъпва compensatory enlargement, подобно на това в оклузираните артерии при коронарна атеросклероза18.

 

Фиг. 1. Схематично представяне на участието на прогениторни (стволови) клетки - адвентициални (червени) и произхождащи от костния мозък (сини) - в патогенезата на атеросклерозата

Фиг. 1. Схематично представяне на участието на прогениторни (стволови) клетки - адвентициални (червени) и произхождащи от костния мозък (сини) - в патогенезата на атеросклерозата15. На нас не е известно дали такива „миграционни” процеси стават в патогенезата на ХОББ и/или бронхиална астма.


 

 

Фиг. 2. Схематично представяне на клетки, екстрацелуларен матрикс и молекули, участващи в процеса на възпаление-ремоделиране.

Фиг. 2. Схематично представяне на клетки, екстрацелуларен матрикс и молекули, участващи в процеса на възпаление-ремоделиране.


 

Фиг. 3. Схематично представяне на антивъзпалителни ефекти на адипонектин

Фиг. 3. Схематично представяне на антивъзпалителни ефекти на адипонектин (2). Нови изследвания вероятно ще покажат дали агонисти на рецептори за адипонектин ще имат терапевтичeн ефект при ХОББ и пулмонална хипертония.

 

Настоящата хипотеза предоставя перспективи за търсене на нови антивъзпалителни и антифибротични лекарства за бронхиални и васкуларни оклузивни болести, включително ХОББ-асоциирана пулмонална хипертония1-4,9-14,16,19.

 

Летература

1. Medoff BD, Okamoto Y, Leyton P, Weng M, Sandall BP, Raher MJ, et al. Adiponectin deficiency increases allergic airway inflammation and pulmonary vascular remodeling. Am J Respir Cell Mol Biol 2009; 41:397-406.
2. Summer R, Walsh K, Medoff BD. Obesity and pulmonary arterial hypertension: Is adiponectin the molecular link between these conditions? Pulm Circ 2011; 1:440-447.
3. Colice GL. Emerging therapeutic options for asthma. Am J Manag Care 2011;17 (Suppl 3):S82-89.
4. Костов К. Малкото е повече. Малките дихателни пътища в съвременното разбиране на астма и ХОББ. InSpiro 2012; 1 (17): 7-10.
5. Chaldakov GN, Vankov VN. Morphological aspects of secretion in the arterial smooth muscle cell, with special reference to the Golgi complex and microtubular cytoskeleton. Atherosclerosis 1986; 61:175-192.
6. Andersen HR, Maeng M, Thorwest M, Falk E. Remodeling rather than neointimal formation explains luminal narrowing after deep vessel wall injury. Insights from a porcine coronary (re)stenosis model. Circulation 1996; 93:1716-1724
7. Chaldakov GN, Fiore M, Ghenev PI, Stankulov IS, Aloe L. Atherosclerotic lesions: possible interactive involvement of itima, adventitia and associated adipose tissue. Int Med J 2000; 7: 43-49.
8. Ghenev P. Atherosclerotic intimal, medial and adventitial changes in human aorta, coronary and cerebral arteries. Comparative morphological study. PhD Thesis, Medical University, Varna, 2002.
9. Chaldakov GN, Tunçel N, Beltowski J, Fiore M, Ranćić G, Tonchev A, et al. (2012) Adipoparacrinology: an emerging field in biomedical research. Balkan Med J 29: 2-9
10. Chaldakov GN. Antitubulins – a new therapeutic approach for atherosclerosis? Atherosclerosis 1982; 44:385-390.
11. Kolahian S, Gosens R. Cholinergic regulation of airway inflammation and remodelling. J Allergy (Cairo) 2012; 2012:681258.
12. Kistemaker LE, Oenema TA, Meurs H, Gosens R. Regulation of airway inflammation and remodeling by muscarinic receptors: Perspectives on anticholinergic therapy in asthma and COPD. Life Sci 2012 Mar 3 (In press).
13. van den Borst B, Gosker HR, Wesseling G, de Jager W, Hellwig VA, Snepvangers FJ, , et al. Low-grade adipose tissue inflammation in patients with mild-to-moderate chronic obstructive pulmonary disease. Am J Clin Nutr 2011;94:1504-1512.
14. Ali Assad N, Sood A. Leptin, adiponectin and pulmonary diseases. Biochimie 2012 Mar 1 (In press).
15. Torsney E, Hu Y, Xu OT. Adventitial progenitor cells contribute to arteriosclerosis. Trends Cardiovasc Med 2005; 15:64–68.
16. Hogg JC , Chu F , Utokaparch S, et al . The nature of small airway obstruction in chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med . 2004; 350: 2645-2653.
17. Pasterkamp G, Wensing PJW, Post MJ, Hillen B, Mali WPTM, Borst C. Paradoxical arterial wall shrinkage may contribute to luminal narrowing of human atherosclerotic femoral arteries. Circulation 1995; 91:1444-1449.
18. Glagov S, Weisenberg E, Zarins CK, Stankunavicius R, Kolettis GJ. Compensatory enlargement of human atherosclerotic coronary arteries. N Engl J Med 1987; 316:1371-1375.
19. van den Berge M, van den Hacken NHT, Cohen J, et al. Small airway disease in asthma and COPD: Clinical implications. CHEST 2011; 139: 412-423.



Автор: Доц. Коста Костов, научен ръководител на медицински център InSpiro, главен редактор на списание InSpiro.


 

Вашият коментар