PATOLOGIA GENERAL DEL BRONQUIO, BRONQUIOLO Y ALVEOLO Alfonso López Atlantic Veterinary College University of Prince Edward Island Canada http://people.upei.ca/lopez/ Julio Martínez Burnes Fac.Medicina Veterinaria y Zoot. Universidad Autónoma de Tamaulipas México http://fmvz.uat.edu.mx/smpv/ PATOLOGIA GENERAL DEL BRONQUIO, BRONQUIOLO Y ALVEOLO OBJETIVOS • Revisar los procesos de daño, inflamación y reparación en bronquios, bronquiolos y alvéolos • Enfatizar los cambios morfológicos y sus mecanismos • Poner los conceptos en contexto de enfermedades importantes del hombre y animales domésticos. Bronquios: • Extrapulmonares e Intrapulmonares • Pseudo-dicotómico –tricotómico • Segmento bronco-pulmonar • Ápice • Base Bronquios Intrapulmonares: • Placa vs. Anillo cartilaginoso • Rata, ratón y hámster Mucosa Bronquial: • Epitelio pseudoestratificado ciliar con células caliciformes • Otras células bronquiales: • Células de cepillo • Neuroendocrinas (APUD) • Leucocitos globulares • Células cebadas Músculo Liso: • Bronquios (conecta y rodea placas cartilaginosas) • Bronquiolo (rodea todo el tubo bronquiolar) • Fisiología • Estímulos excitatorios e inhibitorios • Impulsos nerviosos y mediadores químicos •Constricción (vago, substancia P) •Dilatación (simpático, receptores ß-adrenérgicos;) Bronco constricción en inflamación: • Leucotrienos • Histamina DAÑO AGUDO Normal Daño Daño Ciliocitoforia • Citología de lavados Pulmonares • Separación de la placa ciliar • Forma de penacho o pestañas • Confusión: • Macrófagos • Parásitos • Re-epitelización o restitución • Comienza en minutos después del daño • Antes de la proliferación • Inducido por péptidos de la familia “trifoil” Migración Celular a “áreas desnudas” (Restitución) • Heregulina-α • Células madre? • Cilares, caliciformes… Reparación • Hiperplasia (20-40% mas células) • Apoptosis INFLAMACION Mensajeros Químicos ● TNF’α ● IL-1 ● IL-4 ● IL-5 ● IL-12 ● IL-13 ● Factores de crecimiento ● Neutrófilos ● Plaquetas ● Fibrina ● Linfocitos ● Epitelio ● Macrófagos ● Células cebadas RESUMEN DE DAÑO Y REPARACIÓN • Epitelio ciliar • ~250 cilios/célula • Degeneración • Pérdida anclaje • Necrosis • Exfoliación • Ciliocitoforia • Reparación • Epitelio reparado • Mitosis • Función normal • Células Preciliares • Diferenciación celular Cuerpos de Creola • Citología Pulmonar • Conglomerados celulares • Pulmón con daño crónico (asma) • Confusión con células tumorales Daño Crónico en Bronquios y Bronquiolos Bronquios • Hiperplasia caliciforme en mucosa • Hipertrofia-hiperplasia de glándulas • Hipertrofia-hiperplasia de músculo liso • Metaplasia escamosa • Bronquiectasia Bronquíolos: • Metaplasia caliciforme en mucosa bronquiolar • Hipertrofia-hiperplasia de músculo liso • Bronquiolitis obliterante NORMAL HIPERPLASIA CALICIFORME • Irritación crónica • Aumento en número/ tamaño de células caliciformes • Aumento de producción y secreción de moco • Clínicamente hipersecreción bronquial • Asma (humanos, gatos, caballos) • Infecciones crónicas Bronquios / Hiperplasia METAPLASIA CALICIFORME / BRONQUIOLOS HIPERPLASIA DE GLANDULAS BRONQUIALES (INDICE DE REID) Moco: 80% glándulas, 20% células caliciformes METAPLASIA ESCAMOSA • Irritación crónica (inflamación, tóxicos) • Deficiencia vitamina A (vía TGF y EGF) • Intoxicaciones • Epitelio ciliar remplazado por escamoso • Lesión preneoplásica Ejemplos de Enfermedades de Animales Domésticos Caracterizadas por Bronquitis y Bronquiolitis Crónica Huélfago / Asma / Enfermedad Crónica Obstructiva Pulmonar (COPD) • Inflamación crónica • Hiperplasia caliciforme en bronquios • Hipertrofia e hiperplasia glandular • Metaplasia de células caliciformes en bronquíolos • Tapones de moco • Obstrucción de vías aéreas • Mínimos cambios macroscópicos • Severos cambios microscópicos HUELFAGO ENFERMEDAD CRONICA OBSTUCTIVA PULMONAR Obstrucción Recurrente de Vías Respiratorias IVIS • Signos clínicos comienzan a partir de los 5-7 años • Mas común en caballos estabulados alimentados con heno • ¿Alergenos, endotoxinas, mohos, esporas? • Vías aéreas hiper-irritables (hyperreactive) • Bronco-constricción • Disnea, ansiedad y respiración abdominal HUELFAGO ENFERMEDAD CRONICA OBSTUCTIVA PULMONAR Obstrucción Recurrente de Vías Respiratorias ASMA FELINA ASMA CANINA BRONQUIOLITIS OBLITERANTE Definición: Cambio estructural en bronquios y bronquiolos caracterizado por masas organizadas de tejido de granulación recubiertas por epitelio respiratorio. Normal Inflamación aguda Bronquiolitis obliterante BRONQUIOLITIS OBLIETRANTE • Secuela de bronconeumonías • Común en rumiantes y cerdos Bronquitis Crónica en Zorros con Nematodos Pulmonares Alicia Nevárez, Tesis Maestría 50 40 P < 0.01 30 20 10 0 WILD FARM Reid Index BRONQUIECTASIA Etiología: • Obstrucción bronquial • Inflamación crónica Patogénesis: • Dilatación y destrucción • Alteración permanente • Resultado de daño y debilitamiento Tipos: • Sacular • Cilíndrica Bronquiectasia Bronquiectasia: • Apariencia bocelada • Bronquios con exudado • destrucción de las paredes bronquiales REMODELACION BRONQUIAL Definición: Conjunto de cambios estructurales que se desarrollan en el proceso de daño y reparación desorganizada en la inflamación crónica. • Denudación epitelial • Fibrosis subepitelial • Hiperplasia de músculo liso • Hiperplasia o metaplasia de la mucosa • Hipertrofia glandular REMODELACION BRONQUIAL Patología General del Alveolo NEUMOCITOS TIPO 1 (MEMBRANOSOS) • No son visibles en histología • Célula plana • Cubre el 90% de la superficie alveolar • Sólo el 40% de células epiteliales • Sólo constituyen el 40% de células epiteliales • Muy susceptibles al daño NEUMOCITOS TIPO 2 (Granulares) • Pobremente visibles en histología • Célula cuboidale • Cubre el 10% de la superficie alveolar • Produce surfactante pulmonar • Poco susceptibles al daño • Células progenitoras para neumocitos tipo 1 Surfactante: • Fosfolípidos • Substancia tensoactiva para alveolo • Fagocitosis (lectinas SPA y SPD) • Inmunidad innata del pulmón DAÑO Y RESPUESTA EN LOS ALVEOLOS • Agentes infecciosos o tóxicos (endógenos- exógenos) • Vía aerógena o hematógena • Necrosis difícil de detectar • Daño irreversible = necrosis • Generalmente seguida de neumonía intersticial • Efecto de necrosis = edema FASE EXUDATIVA AGUDA • Hiperemia pulmonar • Salida de líquido de capilares a los alvéolos (edema pulmonar) • Limpieza de restos celulares por macrófagos alveolares FASE PROLIFERATIVA AGUDA • Hiperplasia neumocitos tipo 2 • Epitelización alveolar FASE PROLIFERATIVA (Cont’) • Engrosamiento de septos alveolares • Hiperplasia neumocitos tipo 2 • Epitelización alveolar (apariencia de glándula) • Limpieza de restos celulares por macrófagos alveolares • Estrecha comunicación entre epitelio y células inflamatorias FASE REPARACION (RESOLUCION) • Hiperplasia neumocitos tipo 2 • Engrosamiento de septos alveolares • Diferenciación de neumocitos tipo 2 a 1 • Limpieza de restos celulares por macrófagos alveolares Respuesta inflamatoria -TNF - IL (1,4,5,6,8,10,13) - Substancia P - Moléculas de adhesión - COX FASE REPARACION (Resolución Completa) • Apoptosis para eliminar exceso de células epiteliales • Limpieza final de restos celulares • Restablecimiento completo de estructura y función Lesión Persistente • Engrosamiento de paredes alveolares • Infiltración de linfocitos y macrófagos • Ejemplo: Neumonía linfoide intersticial (Maedi-retrovirus) DAÑO ALVEOLAR DIFUSO Pulmón; perro • Daño agudo y difuso a epitelio tipo I y endotelio • Formación de membranas hialinas • Sepsis (TNF-α, IL, COX, etc.) • Descarga lisosomas de neutrófilos en capilares Pulmón; bovino REPARACION POR FIBROSIS • Daño alveolar severo: • destrucción de membranas basales • oclusión de capilares alveolares • Reparación desorganizada • Proliferación de tejido conectivo • Deposición de matrices colágenas en la pared alveolar • Puede comenzar a las 48 hrs. después del daño • Remodelación, cicatrización y fibrosis • Común en humanos, infrecuente en animales domésticos REPARACION POR FIBROSIS + Fibronectina + Factores de crecimiento • F. de crecimiento transformante ß • F. de crecimiento plaquetario • F. crecimiento epidermal • F. crecimiento insulínico -Factores antagonistas - Prostaglandinas - Metaloproteinasas (“matrixinas”) - Colegenasas (macrofagos) - Hormonas esteroidales REPARACION POR FIBROSIS AGRADECIMIENTOS Sociedad Mexicana de Patología Veterinaria Dr. Julio Martínez Burnes Dra. Elizabeth Morales Salinas Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad Autónoma de Tamaulipas