zaburzenia oczyszczania drzewa oskrzelowego · - oczyszczanie śluzowo-rzęskowe odpowiedź...
TRANSCRIPT
ZABURZENIA OCZYSZCZANIA DRZEWA OSKRZELOWEGO
Andrzej Pogorzelski
Instytut Gruźlicy i Chorób PłucOddział Terenowy w Rabce-Zdrój
Klinika Pneumonologii i Mukowiscydozy
Samodzielna Pracownia Endoskopii
6-12 l/min. - objętość wdychanego powietrza (MVV 120-150 l)
- drobnoustroje- alergeny- zanieczyszczenia
Mechanizmy odpornościowe układu oddechowego
Wrodzone nieswoiste- filtracja przepływowa- czynniki sekrecyjne- komponenty komórkowe - bariera anatomiczna
- oczyszczanie śluzowo-rzęskowe
Odpowiedź swoista
Oczyszczanie śluzowo-rzęskowe
Funkcja barierowa: - połączenia międzykomórkowe- warstwa śluzowa- czynniki przeciwdrobnoustrojowe- eskalator śluzowo-rzęskowy
rzęski – fakty
- 200-300 na jednej komórce urzęsionej- długość:
tchawica: 6-7 µmo. VII-rzędu: 3,6 µm
- średnica: 0,25 µm- 109 na cm2
- dłuższe i gęściej upakowane w dużych oskrzelach- komórki urzęsione : komórki kubkowe = 5 : 1
LOKALIZACJEukład oddechowy
ucho środkowezatoki przynosowe
przewód najądrzajajowódwyściółka komór mózgu
ruch rzęsek - fakty- częstość ruchu: 8-15 Hz, śr. 12±1 Hz
nos i tchawica: 12 Hz oskrzeliki: 8 Hzdorośli: 11,5 Hz dzieci: 13 Hz
- szybkość transportu śluzowo-rzęskowego20 – 30 mm/min0,5 mm/s
- skuteczność transportu liniowo zależna od częstości ruchu
- zmienny - synchroniczny / sekwencyjny- metachronalny (różnica fazy ruchu)
Gel-on-Liquid Gel-on-Brush
mucyny w PCL: muc-1, muc-4, muc-16glikoproteiny
Burgoyne T. i wsp.: Characterizing the Ultrastructure of Primary Ciliary Dyskinesia Transposition Defect Using Electron TomographyCytoskeleton 2014; 71:294-301
Marshall W.F. The cell biological basis of ciliary diseaseJ Cell Biol. 2008;180(1):17-21
Powiększenie x 94 000
Ramię dyneinowe zewnętrzne: 2-3 łańcuchy ciężkie (400-500 kDa) DNAH5 – łańcuch ciężki ƴ2-4 łańcuchy średnie (45-110 kDa) DNAI1 – łańcuch średni IC78co najmniej 8 łańcuchów lekkich (8-55 kDa)
Gen Część rzęski Defekt ultrastruktury
DNAH5 łańcuch ciężki dynein brak ODA
DNAH11 łańcuch ciężki dynein Norma
DNAI1 łańuchy pośrednie dynein brak ODA
DNAI2 łańuchy pośrednie dynein brak ODA
DNAL1 łańcuchy lekkie dynein brak ODA
RSPH4A białka głów promieni centralnych brak centralnej pary mikrotubul
RSPH9 białka głów promieni centralnych brak centralnej pary mikrotubul
DNAAF3 (PF22) białka składające brak ODA
KTU (PF13, DNAAF2)
białka składające brak ODA i IDA
DNAAF1 (ODA7, LRRC50)
białka składające brak ODA i IDA
CCDC103 białka składające brak ODA
TXND3 rodzina tioredoksyny częściowy brak ODA
CCDC39 Nieprawidłowa organizacja
CCDC40
wrodzone defekty ultrastruktury
Ramiona dyneinowe
całkowity lub częściowy brak obu ramion
całkowity lub częściowy brak IDA
całkowity lub częściowy brak ODA
skrócenie
Promienie centralne
całkowity brak
brak głów promieni
Transpozycja mikrotubul
defekty ultrastruktury
dezorientacja rzęsek
aplazja
brak wiązań neksynowych
wady ciałek podtawnych
agenezja mikrotubul
prawidłowa ultrastruktura, zaburzona funkcja
Śluz oskrzelowy
• wyłapuje mikroorganizmy i wdychane cząstkiS.a., H.i., P.a., S.pn., B.c.
• magazynuje i chroni przed utratą wody
• transportuje:enzymydefensynykolektynyantyproteazyimmunoglobuliny
Skanujący laserowy mikroskop konfokalny; czerwony – mucyny, zielony - DNA
Hypertonic Saline in Treatment of Pulmonary Disease in Cystic FibrosisThe Scientific World JournalVolume 2012 (2012)
PCD SCD CF POChP ASTMA
etiologiadefekt genetyczny
odwracalne uszkodzenie rzęsek przez infekcję lub czynniki toksyczne
defekt białka CFTR
wieloczynni-kowa,palenietytoniu !
wieloczynni-kowa,atopia, nadreaktyw-ność
podst. przyczyna zaburzeń klirensu
wrodzonezaburzeniaruchomości rzęsek
odwracalne zaburzenia ruchomości rzęsek
odwodnienie śluzu prowadzącedo wzrostu jego lepkości zmniejszenie grubości PCL zaburzające ruchomość rzęsek
metaplazja i hiperplazjakomórek kubkowych, przerost gruczołów śl. hypersekrecjamucyn
metaplazja komórek kubkowych, hypersekrecjamucyn, zwężenie oskrzeli, korki śluzowe
Zaburzenia oczyszczania drzewa oskrzelowego
zaburzenia klirensuśluzowo-rzęskowego
nieprawidłowa budowa i czynność
rzęsek
zmiany ilości, składu i własności
śluzu oskrzelowego
zaburzenia transportu jonowego, uwodnienia
i grubości PCL
zaburzenia drożności dróg oddechowych
• Zaburzenia czynności rzęsek prowadzą do wielonarządowej choroby z szerokim spektrum objawów chorobowych i ich zaawansowania.
• Zaburzenia funkcjonowania eskalatora śluzowo-rzęskowego prowadzą do przewlekłego zakażenia zarówno górnych jak i dolnych dróg oddechowych, wywołującego klasyczne objawy: przewlekły kaszel i nieżyt nosa oraz jego zatkanie, przewlekłe zapalenie ucha środkowego i niedosłuch
zaburzenie klirensu śluzowo-
rzęskowego
mutacja genu rzęskowego
dysfunkcja rzęsek
zastój śluzu
kolonizacja bakteryjna
zapalenie (neutrofilowe)
czynniki ciliostatyczne
uszkodzenia ścian oskrzeli
rozstrzeniezaburzenia
czynności płucniewydolność oddechowa
PATOGENEZA choroby płuc w PCD
PCD – obraz kliniczny
OKRES NOWORODKOWY
• situs inversus (20-25%)
• przewlekły katar
• zaburzenia oddychaniamimo porodu w terminie
• heterotaksja
• polisplenia
• asplenia
• wrodzone wady serca
Większość chorych z PCD ma wywiad problemów oddechowych w okresie noworodkowym• tachypnoe• kaszel• hipoksemiaprzypisywane: • zapaleniu płuc• przejściowemu tachypnoe• zespołom aspiracyjnym
PCD – obraz kliniczny
DZIECIŃSTWO
• przewlekły kaszel
• Przewlekły katar lub zatkanie nosa
• nawrotowe, ostre zap. ucha lub przewlekłe zap. wysiękowe
• wyciek z ucha
• niedosłuch
• przewlekły kaszel (zwykle wilgotny)
• odkrztuszanie plwociny
• palce pałeczkowate (zwykle u starszych
z rozstrzeniami)
• zaburzenia wydolności (pojawiają się u starszej młodzieży lub dorosłych)
PCD – obraz kliniczny
DOROŚLI• przewlekłe zapalenie
zatok• polipy nosa• rozstrzenie oskrzeli• „trudna/atypowa
astma”• niepłodność męska• osłabienie płodności
kobiet / ciąże ektopowe
Częste (> 60% of chorych)
• przewlekły, produktywny kaszel
• nawracające zap. płuc
• zaburzenia wentylacji
(u 20%-60% chorych)
• situs inversus
PCD – metody diagnostyczne
TESTY SCREENINGOWE
• test sacharynowy - historia
• stężenie NO w powietrzu wydychanym z nosa
TEST DIAGNOSTYCZNE
• mikroskopia świetlna (częstość i kinetyka ruchu rzęsek)
• mikroskopia elektronowa (ultrastruktura rzęsek)
• hodowle komórkowe
• diagnostyka molekularna
• średni wiek rozpoznania ok. 4 lat, chociaż większość chorych ma objawy od urodzenia
• podatność na zakażenia może być znacznie ograniczona po wczesnym rozpoznaniu
PCD zdrowi P
54,5 (5-269) 663 (322-1343) < 0,001
64 (± 36,6) 759 (±145,8) < 0,0001
13,7 (6,8-27,8) 223,7 (175,5-285,2) < 0,05
59,6 (± 12,2) 505,5 (± 66,8) < 0,001
49 (34-64) 639 (422-890) < 0,01
142 (± 42) 908 (± 33) <0,0001
55 (3,5-959) 553 (116-1437) < 0,001
Wyniki ważniejszych badań oceniających stężenie NO w powietrzu wydychanym przez nos
zaburzenia klirensuśluzowo-rzęskowego
nieprawidłowa budowa i czynność
rzęsek
zmiany ilości, składu i własności
śluzu oskrzelowego
zaburzenia transportu jonowego, uwodnienia
i grubości PCL
zaburzenia drożności dróg oddechowych
Leczenie zaburzeń klirensu śluzowo-rzęskowego
Klirens śluzowy u chorych na CF i po inhalacji 7% NaCl
Figure 3.
Morgan KS, Donnelley M, Paganin DM, Fouras A, et al. (2013) Measuring Airway Surface Liquid Depth in Ex Vivo Mouse Airways by X-Ray Imaging for the Assessment of Cystic Fibrosis Airway Therapies. PLoS ONE 8(1): e55822. doi:10.1371/journal.pone.0055822http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0055822
Elkins M et al. N Engl J Med 2006;354:229-240
Zmiany wartościbezwzględnychFVC (część A)
i FEV1 (część B)
DBRCT, 48 tyg.
164 chorych, >6 r.ż.
2x dz. inhalacje 4 ml7% lub 0,9%NaCl
ułatwienie odkrztuszania
zmniejszenie częstości kaszlu
poprawa oddychania
zmniejszenie męczliwości
Dziękujemy za uwagę