INFLAMACIÓN Y REMODELADO EN LA ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRÓNICA 1,2,3,4 Jaume Sauleda, Jaume Pons*, Alvar GN Agustí 1 Servei Pneumologia y Unidad de Investigación (*), Hospital Universitari Son Dureta, (*) 2 Correspondencia: Dr. Alvar GN Agusti. Servei Pneumologia. Hospital Univ. Son Dureta. Andrea Doria 55, 07014 Palma Mallorca. Tel: 34-971-175124; Fax: 34-971-175228; e-mail: [email protected] 1. Introducción. La respuesta normal del organismo al humo del tabaco se caracteriza por un aumento en el número de células y mediadores inflamatorios en el pulmón en ausencia de destrucción tisular, fibrosis o limitación al flujo aéreo. Por razones no bien conocidas, entre un 15 y un 20% de fumadores desarrolla enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). En estos fumadores (susceptibles) la respuesta inflamatoria es más agresiva, con mayor presencia de células y mediadores, y es posible que exista una ineficaz respuesta reparadora que favorezca el remodelado del parénquima pulmonar [1]. El objetivo de este capítulo es revisar la patogenia de la inflamación y remodelado en la EPOC. 2. Evaluación de la inflamación y del remodelado. La herramientas fundamentales son la biopsia endobronquial con pinza, la biopsia quirúrgica, el lavado broncoalveolar (BAL) y la TAC torácica [2-4]. La biopsia y el BAL permiten analizar la estructura, ultraestructura, morfología de la vía aérea, activación celular (cultivos celulares) y mediadores inflamatorios. La TAC permite evaluar la morfología de la vía aérea y el parénquima de forma no invasiva. Al igual que en el asma bronquial, las técnicas más utilizadas han sido el BAL y la biopsia bronquial estandarizándose dicha metodología [2;3] 3. Inflamación en la EPOC. 2 La inflamación es la respuesta inicial del organismo a la agresión externa, sea esta en forma de agentes infecciosos, químicos o físicos. Los pulmones son una vía importante de acceso de noxas medioambientales. Para intentar eliminar cualquier sustancia nociva de los mismos inicialmente se ponen en marcha mecanismos inespecíficos, dependientes del sistema inmune innato y, posteriormente, mecanismos específicos, dependientes de una respuesta inmune adquirida. El humo del tabaco actúa como una noxa que, con sus componentes particulados y gaseosos, accede al interior de los pulmones y activa estos mecanismos inflamatorios. En fumadores susceptibles la exposición continua al humo del tabaco causa inflamación bronquial y destrucción tisular con aparición de enfisema y obstrucción crónica al flujo aéreo [1]. En este proceso inflamatorio de los fumadores que desarrollan EPOC están implicadas tanto las células epiteliales de la vía aérea como las del sistema inmune (Figura 1). a. Células epiteliales. Aunque inicialmente no se consideraron una población de interés en la regulación del proceso inflamatorio, la producción de mediadores inflamatorios por parte de las células epiteliales constituye un elemento fundamental en el desarrollo del mismo. Se ha demostrado así que las células epiteliales de pacientes con EPOC liberan más mediadores proinflamatorios que las de fumadores con función pulmonar normal [5]. La producción aumentada de IL-8 y TNF-α ?por parte de las células epiteliales estimula el reclutamiento de otras células inflamatorias (neutrófilos) y amplifica el proceso inflamatorio [6]. b. Células fagocíticas. 3 Las células fagocíticas (macrófagos y neutrófilos) juegan un papel muy importante en el inicio del proceso inflamatorio que caracteriza la EPOC, tanto por su papel en la liberación de proteasas como en la producción de citoquinas proinflamatorias y radicales libres de oxígeno. Su finalidad es activar el sistema inmune adquirido con el fin de lograr acciones defensivas y de reparación más específicas [1] (Figura 2). Sin embargo, si este proceso inflamatorio no es controlado causa daño tisular. El aumento del número de macrófagos caracteriza el proceso inflamatorio de los pacientes con bronquitis crónica y enfisema [7], tanto a nivel de biopsias bronquiales [8], como lavado broncoalveolar [9] o esputo inducido [10]. Por otra parte el número de neutrófilos también está incrementado en el esputo inducido, BAL y en las glándulas de la submucosa de estos pacientes. Este aumento es mayor en los pacientes con mayor obstrucción al flujo aéreo [8;11]. Esta última observación, junto con la sobre-expresión de moléculas de adhesión E-selectina, ICAM-1 en células del epitelio y vasos bronquiales [12] de enfermos con EPOC, sugiere un mayor reclutamiento de neutrófilos desde la circulación sanguínea. Este fenómeno es mayor durante las agudizaciones de la enfermedad [13]. c. Linfocitos. Los linfocitos T juegan un papel clave en el desarrollo de la respuesta inmune como células efectoras y reguladoras. En la EPOC existe una respuesta Th1 o citotóxica [14] en la que los mecanismos efectores son llevados a cabo por linfocitos T CD8+. Se ha determinado que los linfocitos T CD8+ están aumentados en vías aéreas centrales [8], periféricas [15] y parénquima pulmonar [16] de los pacientes con EPOC. Además existe una correlación entre el número de linfocitos CD8+ y el grado de limitación al 4 flujo aéreo que presentan estos pacientes [8]. Al contrario de lo que ocurre con la población de linfocitos T CD8+, no se ha encontrado una relación entre el número de linfocitos CD4+ y el grado de severidad de la enfermedad. Estos últimos están porcentualmente aumentados respecto a la población de linfocitos T CD8+ en condiciones normales, invirtiéndose de manera progresiva el cociente CD4+/CD8+ en fumadores y en enfermos con EPOC [17]. Los linfocitos T γδ representan un pequeño porcentaje de linfocitos T, tanto circulantes como pulmonares. Estos linfocitos juegan un papel fundamental en la reparación y regeneración epitelial. Los linfocitos T γδ intraepiteliales son capaces de reconocer el epitelio lesionado por un agente infeccioso o químico, reclutar otros células inflamatorias (neutrófilos) y secretar factores de crecimiento que favorezcan la reparación del epitelio dañado [18]. Estudios realizados en parénquima pulmonar demuestran un aumento de la población de linfocitos Tγδ en individuos fumadores (con y sin enfisema) respecto a controles no fumadores [17]. Por otra parte estudios recientes de nuestro laboratorio muestran diferencias al comparar los linfocitos T γδ de pacientes con EPOC respecto a fumadores con función pulmonar normal. Así los pacientes con EPOC presentan un menor número de linfocitos T γδ en sangre periférica y lavado broncoalveolar que los fumadores con función pulmonar normal [19]. Estos datos podrían contribuir a explicar, en parte, la deficiente capacidad de los pacientes con EPOC para reparar el epitelio pulmonar lesionado tal y como se discute más adelante. Los linfocitos B, al igual que los linfocitos T, forman parte de la respuesta inmune adquirida. Los linfocitos B del tejido linfoideo bronquial (BALT) están aumentados en fumadores [20] y en pacientes con EPOC [21]. d. Mediadores inflamatorios. 5 i. Citoquinas pro-inflamatorias. La liberación de citoquinas es un mecanismos regulador del proceso inflamatorio. La IL-8 y el TNF-α, liberados tanto por células constitutivas del tejido agredido (células epiteliales) como por células centinelas (macrófagos tisulares) [1], juegan un papel fundamental en la respuesta inflamatoria de la EPOC. La IL-8 es una quimioquina que estimula el reclutamiento de otras células inflamatorias (neutrófilos). Está producida por células epiteliales, macrófagos, neutrófilos y linfocitos. Por otra parte el TNF-α liberado principalmente por células epiteliales y macrófagos, aumenta la expresión de moléculas de adhesión (como ICAM-1), activa la producción de metaloproteasas y modula la respuesta T a hacia un perfil Th1 o citotóxico. Una vez activado el sistema inmune innato, los linfocitos T son los encargados de regular la respuesta inflamatoria mediante la liberación de dos perfiles de citoquinas (Th1 y Th2), diferentes y antagónicos. El perfil Th1 se caracteriza por la producción de IFN-γ e IL-2 lo que induce una respuesta citotóxica dirigida hacia la defensa contra antígenos intracelulares. El perfil Th2, caracterizado por la producción de IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13, induce una respuesta humoral destinada principalmente a la defensa de patógenos extracelulares. La respuesta Th1 está mediada principalmente por linfocitos T CD8+ como los presentes en la vía aérea de pacientes con EPOC, que ejercen su función a través de mecanismos citotóxicos o de destrucción celular. Estudios realizados en linfocitos T circulantes de enfermos con EPOC sugieren un perfil Th1 con un mayor porcentaje de linfocitos T productores de IFN-γ y un menor porcentaje de linfocitos T CD4+ productores de IL-4 cuando se comparan con individuos normales [14]. Hasta la fecha no se han 6 realizado estudios de producción de citocinas en muestras de parénquima pulmonar ni lavado broncoalveolar en pacientes con EPOC. ii. Mediadores antiinflamatorios. Los mecanismos inflamatorios están destinados, inicialmente, a proteger al organismo frente a agresiones externas. Sin embargo la perpetuación del proceso inflamatorio puede convertir esta respuesta, inicialmente protectora, en perjudicial. De la misma manera que para poner en marcha el proceso inflamatorio se precisan factores iniciadores o amplificadores, con el fin de evitar su perpetuación se necesitan de factores moduladores o antiinflamatorios (señales de stop). Por ello la producción de citoquinas antiinflamatorias, principalmente IL-10 y TGF-β, es muy importante en la regulación de la respuesta inflamatoria. ?Estudios realizados en esputo [22] y plasma [23] de pacientes con EPOC han detectado valores disminuidos de IL-10 al compararlos con controles no fumadores. El TGF-β está producido por diversas células del sistema inmune, como linfocitos, macrófagos y células dendríticas, y juega un papel muy importante en la modulación de la expresión de moléculas de adhesión y, por tanto, en la quimiotaxis de células que participan en el proceso inflamatorio. Los estudios sobre TGF-β en pacientes con EPOC son contradictorios ya que se han descrito valores altos de esta citoquina en el epitelio bronquial [24] y también niveles de producción disminuidos en cultivos de macrófagos alveolares [25]. iii. Estrés oxidativo. El estrés oxidativo puede definirse como la lesión tisular, celular o molecular, producida por radicales libres de oxígeno (ROS), como superóxido o peróxido de 7 hidrógeno (H2O2). La liberación de ROS por parte de neutrófilos, macrófagos y otras estirpes celulares juega un papel muy importante en la patogenia de la EPOC. Se han descrito niveles elevados de H2O2 en el aire exhalado de pacientes con EPOC, especialmente durante las exacerbaciones de la enfermedad [26] y descenso de la capacidad antioxidante del plasma [27]. Además de causar lesión tisular, el estrés oxidativo es capaz de activar algunas de las vías de transcripción de señales dependientes de NF-kB que, a su vez, activan genes que codifican para mediadores de la inflamación, como TNF-α e IL-8 favoreciendo la respuesta inflamatoria [28]. iv. Proteasas. Las metaloproteasas (MMP) son una familia de enzimas producidas principalmente por neutrófilos, macrófagos y células epiteliales que tradicionalmente se considera que degradaban proteínas de la matriz extracelular. Este es uno de los mecanismos de destrucción tisular más estudiados en la EPOC por su capacidad para producir enfisema. Se ha demostrado así que existe un aumento en la producción de MMP-9 y MMP-2 en el parénquima pulmonar de pacientes con enfisema [29]. Sin embargo, la actividad enzimática de las metaloproteasas no está relacionada únicamente con la destrucción de proteinas de la matriz extracelular. Así, por ejemplo, las células epiteliales dañadas secretan un factor quimiotáctico llamado quimiotactina KC que se une a syndecan-1 (proteína constitutiva de la superficie de las células epiteliales que tiene una función de anclaje a la matriz extracelular) manteniendo organzadas y estructuradas las células epiteliales) en la membrana 8 basal de las células epiteliales. Este complejo tiene una función quimiotáctica para neutrófilos. Sin embargo, para que estos puedan pasar a la superficie apical de la célula y alcanzar el foco inflamatorio o de lesión tisular necesitan que el dicho complejo les guíe a la superficie epitelial. Para que ello ocurra KC/syndecan-1 es cortado por MMP-7 (matrilisina) lo que favorecerá el flujo de neutrófilos a las zonas epiteliales superficiales lesionadas para que ejerzan su acción antiinflamatoria [30]. Por otra parte ratones que no expresan la cadena β6 de la integrina αvβ6 son incapaces de activar TGFβ y producen mayor cantidad de MMP-12 que favorecerá la aparición de enfisema [31]. La actividad enzimática de las MMP es neutralizada por otras enzimas, entre las que se encuentran la alfa-1 antitripsina (A1AT) y los inhibidores tisulares de las metaloproteinasas (TIMP). El déficit de estos enzimas, especialmente el de A1AT, puede ocasionar enfisema pulmonar. Estudios recientes muestran un descenso en la producción de TIMP-1 en enfermos con EPOC [25]. 4. Reparación y remodelado en la EPOC Son dos conceptos relacionados, que frecuentemente se confunden y que es importante diferenciar: a. Reparación: comprende los mecanismos que el pulmón pone en marcha para reducir los daños y para que las células circundantes a la lesión se multipliquen lo suficiente para recuperar la integridad del mismo [32]. El fenómeno reparador no siempre tiene efectos beneficiosos ya que la fibrosis de la pared o la hiperplasia del músculo liso contribuyen a la obstrucción de la vía aérea [33]. b. Remodelado: son los cambios en el tamaño, masa o número de componentes estructurales del tejido en respuesta a estímulos fisiológicos del 9 crecimiento, a lesión y/o a inflamación [34]. El remodelado es un aspecto crítico en la reparación del pulmón representando un proceso dinámico que asocia producción y degradación de la matriz intercelular conduciendo a una reconstrucción similar o patológica del tejido previo [35]. Por tanto, el remodelado puede ser de dos tipos [34]: i. Adecuado: como en el desarrollo y crecimiento pulmonar fisiológico, y cuando se produce una reparación normal (p.e. en respuesta a lesión aguda). ii. Patológico: existen dos hipótesis: (1) la más aceptada a nivel de la vía aérea, es que dicho remodelado se produce cuando la reparación es inadecuada (p.e. secundario a insultos repetidos que conducen a inflamación crónica [EPOC, asma bronquial]) [32;34]; y, (2) según otros autores [34] existiría otra posibilidad en que el remodelado sería independiente de la inflamación y de los mecanismos de reparación, siendo secundario a una respuesta anómala incial de los miofibroblastos por mecanismos todavía desconocidos. Por lo tanto reparación y remodelado son dos conceptos diferentes, y el segundo, remodelado, es consecuencia, del primero, reparación. En los dos siguientes apartados se describen los mecanismos de reparación y las alteraciones típicas del remodelado del pulmón en la EPOC (Figura 3). 4. Mecanismos de reparación Como ya se ha comentado en los apartados previos la nueva definición de EPOC lleva implícita la presencia de inflamación crónica [36;37] y por ello sujeta a los mecanismos de reparación. La reparación incluye dos mecanismos [32]: 10 a. Regeneración. Consiste en la sustitución de células lesionadas por otras sanas. Depende de varios factores: i. Ciclo celular. La reproducción de las células está en función de la fase del ciclo celular (G0, G1, S, G2, M). Este ciclo está regulado por ciclinas y puntos de control específicos (p.e p53, p21, etc.). La regulación de estos aspectos todavía son desconocidos en la EPOC. ii. Apoptosis. La apoptosis puede interferir en el proceso de reparación celular ya que no permite la adecuada regeneración tisular. En la EPOC este es un aspecto casi desconocida, aunque existe un estudio que ha objetivado apoptosis de células endoteliales, epiteliales e intersticiales del parénquima pulmonar de pacientes con EPOC por mecanismos todavía desconocidos, por lo que es posible que este factor pueda interferir en el normal proceso reparador [38]. iii. Factores de crecimiento.Los más importantes en el pulmón se resumen en la Tabla 1. Entre ellos destacan el KGF (“keratinocyte growth factor”) [39], HGF (“hepatocyte growth factor”) [40] [39], TGF-β (“tranforming growth factor”) [41] y VEGF (“vascular endotelial growth factor”) [42]. Estos factores son segregados por células presentes en el pulmón: fibroblastos (KGF, HGF, FGF-10), células epiteliales (HGF, TGF-β), linfocitos γδ (KGF, FGF-10), macrófagos (HGF) y células endoteliales (VEGF). Los dos primeros (KGF y HGF) tienen función reparadora, mitogénica, y de septación alveolar [40], y elevado potencial terapéutico en animales de experimentación [43]. El TGF-β es un factor profibrótico implicado en el remodelado de la vía aérea (metaplasia escamosa y fibrosis de la 11 pared bronquial hipertrofia músculo liso) y en la fibrosis pulmonar [44]. El VEGF es una factor de crecimiento para los vasos pulmonares [42]. El rol de estos factores en la EPOC es poco conocido aunque existen evidencias indirectas de que podrían estar alterados ya que: (1) se han hallado niveles bajos de KGF y HGF en BAL de pacientes con EPOC que formaban parte de un grupo control de otros estudios con otros objetivos [45;46]; (2) los pacientes con EPOC muestran disminución de linfocitos T γδ (productores de KGF) en BAL y sangre periférica [19]; (3) los niveles de TGF-β producidos por macrófagos están descendidos en la EPOC [25;47]; y, (4) la expresión de VEGF está disminuída en las paredes de los vasos pulmonares de pacientes con EPOC [48]. En conjunto, estos resultados sugieren que la capacidad reparadora del pulmón de los pacientes con EPOC puede estar disminuída. iii. Citoquinas. Algunas citoquinas (como TNFα y el interferon) pueden considearse factores de crecimiento [32]. Ambas están incrementadas en pacientes con EPOC [14;49] por lo que podrían jugar algún papel en la reparación pulmonar en la EPOC. iv. Metaloproteasas. Además de sus efectos proteolíticos, pueden intervenir en el proceso de reparación tisular. Algunas metaloproteasas como la ciolagenasa-1, gelatinasa-A, estromelisina-1 y matrisilina entre otras, pueden modular la actividad de diferentes factores de crecimiento y quemoquinas, como TGF-β (“transforming growth factor beta”), TNF-α (“tumor necrosis factor” alfa), IGF-1 (“insulin like growth factor)”, EGF (“epidermal growth factors”) y FGFs 12 (“fibroblast growth factors”) [50]. Otras metaloproteasas como la matrisilina (MMP-7) y gelatinasa B (MMP-9), por mecanismos todavía desconocidos, también han demostrado la participación en la reepitelización de lesiones traqueales en modelos exeprimentales [50]. v. Matriz extracelular. La matriz extracelular (compuesta por la matriz intersticial y la membrana basal) proporciona el sustrato necesario para que las células se adhieran, emigren y proliferen. Para su correcto funcionamiento es preciso que se asocien tres clases de moléculas: estructurales (colágeno y elastinas), glucoproteínas de adhesión (fibronectina, laminina e integrinas) y gel de proteoglicanos e hialuronano [32]. Cómo actúan estas moléculas en el proceso reparador pulmonar de la EPOC es poco conocido aunque existen datos que muestran disminución de fibras elásticas y colágenas en el parénquima pulmo nar como consecuencia de la digestión de los enzimas proteolíticos producidos por neutrófilos y macrófagos [51]. Sin embargo, estos hallazgos contrastan con la de otros autores que han hay autores que han descrito un aumento de las fibras colágenas en enfisema experimental en un modelo animal. b. Reparación por tejido conjuntivo (fibrosis) La fibrosis consiste en la reparación los daños tisulares sustituyendo a las células parenquimatosas no regeneradas, por elementos del tejido conjuntivo [32]. En la EPOC este tipo de reparación se observa en la vía aérea (fibrosis de la pared) pero no en el parénquima pulmonar [34;52]. 13 b. Consecuencias del remodelado. Como consecuencia del remodelado se producen cambios en la vía aérea (central y periférica), en el parénquima y en los vasos pulmonares de los pacientes con EPOC. a. Vía aérea central. Los cambios epiteliales incluyen metaplasia escamosa, hiperplasia del epitelio y de células glandulares (fases iniciales) y fibrosis de la pared interna bronquial [34;52-54] (Figura 4) secundarios a la acción del TGF-β y probablemente de la IL-4 [55]. La membrana basal no está engrosada, a diferencia del asma bronquial [34]. El músculo liso no está hipertrofiado, a diferencia de lo que ocurre en la vía aérea periférica [34]. El cartílago de la pared externa bronquial está atrofiado [54]. b. Vía aérea periférica. Los cambios en la pequeña vía aérea incluyen aumento en las “globet cells” mediado probablemente por la interleuquina-13 [56], hipertrofia de la musculatura lisa y fibrosis de la pared mediadas fundamentalmente por TGFβ. Todo ello causa obstrucción de la vía aérea [34;53]. A este nivel, la obstrucción también es secundaria a la pérdida de anclajes alveolares [34]. La inflamación y cambios estrucuturales que ocurren en la pequeña vía aérea en la EPOC son considerados los principales factores responsables de la obstrucción al flujo aéreo y de la mayor caída del FEV1 [34]. c. Parénquima pulmonar. El enfisema es el hallazgo fundamental en el parénquima pulmonar en la EPOC. Consiste en la destrucción de los espacios aéreos distales a los bronquiolos [57]. Se 14 produce como consecuencia de la acción proteolítica de los enzimas de los neutrófilos (elastasa) y macrófagos (metaloproteasas), de la asuencia de compensación de los enzimas antiproteolíticos y posiblemente de una inadecuada regeneración (factores de crecimiento, interacciones matriz-parénquima, etc, ver apartado de reparación)[58;59]. Como consecuencia se pierde tejido elástico y anclajes alveolares [34] (Figura 5). En la EPOC se pueden observar dos tipos de enfisema panacinar y centroacinar [57]. d. Vasos pulmonares. Los pacientes con EPOC muestran cambios estructurales en las arterias pulmonares. En pacientes con EPOC ligera-moderada, los pequeños vasos (<0.5 mm) muestran engrosamiento de la capa íntima de la pared vascular [60]. En EPOC avanzada se observa, además, hipertrofia de la capa media [61]. Este remodelado está mediado por hipoxia y por VEGF. También se ha observado infiltrado inflamatorio de células CD8+ en las paredes arteriales [62]. c. Resumen. La inflamación y el remodelado son dos aspectos clave en la patogenia de la EPOC. La primera se caracteriza por un infiltrado de células inflamatorias (macrófagos, neutrófilos y linfocitos) en la vía aérea y parénquima pulmonar que liberan mediadores inflamatorios (radicales libres, interleuquinas, proteasas) que perpetúan dicha inflamación y contribuyen a lesionar el pulmón. Como consecuencia de esta inflamación crónica se produciría una respuesta reparadora anómala y remodelado patológico, mediado por factores de crecimiento y 15 citoquinas, con cambios a nivel epitelial (metaplasia escamosa, fibrosis de la pared bronquial), del parénquima (pérdida de anclajes alveolares, destrucción de alveolos) y vasos pulmonares. Todos estos cambios producen alteraciones en la función pulmonar, fundamentalmente obstrucción al flujo aéreo y alteración en el intercambio de gases. El mejor conocimiento de todos estos aspectos ha comportado la introducción de nuevos fármacos para el tratamiento de esta enfermedad (corticoides inhalados, beta-agonistas de acción prolongada) mejorando su pronóstico, aunque la morbi-mortalidad sigue siendo elevada. Por ello, es importante incidir en todos estos aspectos, y en concreto en el conocimiento de los mecanismos reparadores que pueden ayudar a diseñar nuevas estrategias terapéuticas en esta enfermedad. 16 BIBLIOGRAFIA 1. Barnes PJ. Chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med 2000; 343: 269-80. 2. Rennard SI, Aalbers R, Bleecker E et al. Bronchoalveolar lavage: performance, sampling procedure, processing and assessment. Eur Resp J 1998; 11: 13-5. 3. Robinson DS, Faurschou P, Barnes NC, Adelroth E. Biopsies: bronchoscopic technique and sampling. Eur Resp J 1998; 11: 16-9. 4. Jaffuel D, Paganin FJ, Bousquet J. How can we assess airway remodeling using imaging. In: Howarth PH, Wilson JW, Bousquet J, Pauwels RA, eds. Airway remodeling. New York: Marcel Dekker, 2001; 5-26. 5. Vignola AM. Inflammatory mediators in COPD. Raising expectations in COPD, Barcelona 2002. 6. Mio T, Romberger DJ, Thompson AB, Robbins RA, Heires A, Rennard SI. Cigarette smoke induces interleukin-8 release from human bronchial epithelial cells. Am J Respir Crit Care Med 1997; 155: 1770-6. 7. Finkelstein R, Fraser RS, Ghezzo H, Cosio MG. Alveolar inflammation and its relation to emphysema in somokers. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152: 1666-72. 8. O'Shaughnessy TC, Ansari TW, Barnes NC, Jeffery PK. Inflammation in bronchial biopsies of subjects with chronic bronchitis: Inverse relationship of CD8+ T lymphocytes with FEV1. Am J Respir Crit Care Med 1997; 155: 8527. 9. Pesci A, Balbi B, Majori M et al. Inflamatory cells and mediators in bronchial lavage of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J 1998; 12: 380-6. 10. Keatings, V. M., Collins, P. D., cott, D. M., and arnes, P. J. Differences in interleukin-8 and tumor necrosis factor-α in induced sputum from patients with chronic obstructive pulmonary disease or asthma. Am J Respir Crit Care Med 153, 530-534. 1996. 11. Stanescu D, Sanna A, Veriter C et al. Airways obstruction, chronic expectoration, and rapid decline of FEV1 in smokers are associated with increased levels of sputum neutrophils. Thorax 1996; 51: 267-71. 12. Di stefano, A., Maestrelli, P., Roggeri, A., Turato, G., Calabro, S., Potena, A., Mapp, C. E., Ciaccia, A., Covacev, L., Fabbri, L. M., and Saetta, M. Upregulation of adhesion molecules in the bronchial mucosa of subjects with 17 chronic obstructive bronchitis. Am J Respir Crit Care Med 149, 803-810. 1994. 13. Selby C, Drost E, Lannan S, Wraith PK, MacNee W. Neutrophil retention in the lungs of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev of Respir Dis 1991; 143: 1359-64. 14. Majori M, Corradi M, Caminati A, Cacciani G, Bertacco S, Pesci A. Predominant TH1 cytokine pattern in peripheral blood from subjects with chronic obstructive pulmonary disease. J Allergy Clin Immunol 1999; 103: 458-62. 15. Saetta M, Di stefano A, Turato G et al. CD 8+ T-lymphocytes in peripheral airways of smokers with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1998; 157: 822-6. 16. Saetta M, Baraldo S, Corbino L et al. CD8+ve Cells in the Lungs of Smokers with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Am J Resp Crit Care Med 1999; 160: 711-7. 17. Majo J, Ghezzo H, Cosio MG. Lymphocyte population and apoptosis in the lungs of smokers and their relation to emphysema. Eur Respir J 2001; 17: 94653. 18. King DP, Hyde DM, Jackson KA et al. Cutting edge: protective response to pulmonary injury requires gamma delta T lymphocytes. J Immunol 1999; 162: 5033-6. 19. Pons, J., Sauleda, J., Ferrer, J., Regueiro, V., Julià, M. R., Pons, A. R., Barceló, B., Fuster, A., Noguera, A., and Agustí, A. G. N. Circulating and pulmonary CD4, CD8 and γδ T lymphocytes subpopulations in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Resp Crit Care Med 2003; (Abstract, en prensa). 20. Richmond I, Pritchard GE, Ashcroft T, Avery A, Corris PA, Walters EH. Bronchus associated lymphoid tissue (BALT) in human lung: its distribution in smokers and non-smokers. Thorax 1993; 48: 1130-4. 21. Bosken CH, Hards J, Gatter K, Hogg JC. Characterization of the inflammatory reaction in the peripheral airways of cigarrete smokers using immunocytochemistry. Am Rev Respir Dis 1992; 145: 911-7. 22. Takanashi S, Hasegawa Y, Kanehira Y et al. Interleukin-10 level in sputum is reduced in bronchial asthma, COPD and in smokers. Eur Respir J 1999; 14: 309-14. 23. Sala E, Fuster A, Barceló B et al. Abnormal systemic cytokine response to a progressive inspiratory loading test in patients in patients with COPD. Am J Resp Crit Care Med 2003; (Abstract, en prensa). 18 24. De Boer WI, van Schadewijk A, Sont JK et al. Transforming Growth Factor β1 and Recruitment of Macrophages and Mast Cells in Airways in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Am J Respir Crit Care Med 1998; 158: 19517. 25. Sauleda J, Pons AR, Pons J et al. Patients with chronic obstructive pulmonary disease showed decreased release of TIMP-1 and TGF-beta in cultured alveolar macrophages. Am J Resp Crit Care Med 2003; (Abstract, en prensa). 26. Dekhuijzen PNR, Katja KHA, Dekker I et al. Increased exhalation of hydrogen peroxide in patients with stable and unstable chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154: 813-6. 27. Rahman I, Morrison D, Donaldson K, MacNee W. Systemic oxidative stress in asthma, COPD, and smokers. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154: 1055-60. 28. Barnes PJ, Karin M. Nuclear factor-ΚB: a pivotal transcription factor in chronic inflammatory diseases. N Engl J Med 1997; 336: 1066-71. 29. Ohnishi K, Takagi M, Kurokawa Y, Satomi S, Konttinen YT. Matrix metalloproteinase-mediated extracellular matrix protein degradation in human pulmonary emphysema. Lab Invest 1998; 1077-87. 30. Li Q, Park PW, Wilson CL, Parks WC. Matrilysin shedding of syndecan-1 regulates chemokine mobilization and transepithelial efflux of neutrophils in acute lung injury. Cell 2002; 111: 635-46. 31. Morris DG, Huang X, Kaminski N et al. Loss of integrin αvβ6-mediated TGFβ activation causes Mmp12 dependent emphysema. Nature 2003; 422: 169-73. 32. Cotran R, Kumar GK, Collins T. Reparación de los tejidos: proliferación celular, fibrosis y curación de las heridas. In: Cotran R, Kumar GK, Collins T, eds. Patología estructural y funcional. Madrid: McGraw-Hill. Interamericana, 2000; 95-120. 33. Roche WR, Beasley R, Williams JH, Holgate ST. Subepithelial fibrosis in the bronchi of asthmatics. Lancet 1989; 1: 520-4. 34. Jeffery PK. Remodeling in asthma and chronic obstructive lung disease. Am J Respir Crit Care Med 2001; 164:S28-S38. 35. Bousquet J, Vignola MA. What does airway remodeling mean?. In: HOwarth PW, Wilson JW, Bousquet J, Rak S, Pawels RA, eds. Airway remodeling. New York, Marcel Dekker, 2001;1-4 36. Barbera JA, Peces-Barba G, Agusti AG et al. Guía clínica para el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Arch Bronconeumol 2001; 37: 297-316. 37. Pawels R, Anthonisen N, Bailey WC, et al. Global initiative for chronic obstructive pulmonary disease. National Institutes of health.National Heart, Lung and Blood Institute 2001; 1-30. 19 38. Segura L, Pardo A, Gaxiola M, Ubal BD, Becerril C, Selman M. Upregulation of gelatinases A and B, collagenases 1 and 2, and increased parenchymal cell death in COPD. Chest 2000; 117: 684-94. 39. Ware LB, Matthay MA. Keratinocyte and hepatocyte growth factors in the lung: roles in lung development, inflammation, and repair. Am J Physiol Lung Cell Mol.Physiol 2002; 282: L924-L940. 40. Mason RJ. Hepatocyte growth factor: the key to alveolar septation? Am.J.Respir.Cell Mol.Biol. 2002; 26: 517-20. 41. Rennard SI. Inflammation and repair processes in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 1999; 160: S12-S16. 42. Tuder RM, Kasahara Y, Voelkel NF. Inhibition of vascular endothelial growth factor receptors causes emphysema in rats. Chest 2000; 117: 281S. 43. Sakamaki Y, Matsumoto K, Mizuno S, Miyoshi S, Matsuda H, Nakamura T. Hepatocyte growth factor stimulates proliferation of respiratory epithelial cells during postpneumonectomy compensatory lung growth in mice. Am J Respir Cell Biol 2002;26:525-533. 44. Khalil N, O'Connor RN, Unruh HW et al. Increased production and immunohistochemical localization of transforming growth factor-beta in idiopathic pulmonary fibrosis. Am J Respir Cell Mol Biol 1991; 5: 155-62. 45. Maeda J, Ueki N, Hada T, Higashino K. Elevated serum hepatocyte growth factor levels in inflammatory lung disease. Am J Resp Crit Care Med 1995; 12: 171-80. 46. Stern JB, Fierobe L, Paugam C et al. Keratinocyte growth factor and hepatocyte growth factor in bronchoalveolar lavage fluid in acute respiratory distress syndrome patients. Crit Care Med 2000; 28: 2326-33. 47. Vignola AM, Chanez P, Chiappara G et al. Transforming growth factor-beta expression in mucosal biopsies in asthma and chronic bronchitis. Am J Respir Crit Care Med 1997; 156: 591-9. 48. Kasahara Y, Tuder RM, Cool CD, Lynch DA, Flores SC, Voelkel NF. Endothelial cell death and decreased expression of vascular endothelial growth factor and vascular endothelial growth factor receptor 2 in emphysema. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 737-44. 49. Di Francia M, Barbier D, Mege JL, Orehek J. Tumor necrosis factor-alpha levels and weight loss in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1994; 150: 1453-5. 50. Parks WC, Shapiro SD. Matrix metalloproteinases in lung biology. Respir Med 2001; 2: 10-9. 20 51. Stone PJ, Gottlieb DJ, O'Connor GT et al. Elastin and collagen degradation products in urine of smokers with and without chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1995; 151: 952-9. 52. Maestrelli P, Saetta M, Mapp CE, Fabbri LM. Remodeling in response to infection and injury. Airway inflammation and hypersecretion of mucus in smoking subjects with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2001; 164: S76-S80. 53. O'byrne PM, Postma DS. The many faces of airway inflammation. Asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Asthma Research Group. Am J Respir Crit Care Med 1999; 159: S41-S63. 54. Tiddens H, Silverman M, Bush A. The role of inflammation in airway disease: remodeling. Am J Respir Crit Care Med 2000; 162: S7-S10. 55. Hodge S, Hodge G, Flower R, Reynolds PN, Scicchitano R, Holmes M. Upregulation of production of TGF-beta and IL-4 and down-regulation of IL-6 by apoptotic human bronchial epithelial cells. Immunol Cell Biol 2002; 80: 53743. 56. Laoukili J, Perret E, Willems T et al. IL-13 alters mucociliary differentiation and ciliary beating of human respiratory epithelial cells. J Clin Invest 2001; 108: 1817-24. 57. Ciba guest symposium. Terminology, definitions, and classification of chronic pulmonary emphysema and related conditions. Thorax 1959; 14: 286-99. 58. Campbell EJ, Campbell MA, Boukedes SS, Owen CA. Quantum proteolysis by neutrophils : implications for pulmonary emphysema in alpha(1)antitrypsin deficiency. Chest 2000; 117: 303S. 59. De Carlo Massaro, G. and Massaro, D. Retinoic acid treatment abrogates elastase-induced pulmonary emphysema in rats. Nature Med 3, 675-677. 1997. 60. Peinado VI, Barbera JA, Abate P et al. Inflammatory reaction in pulmonary muscular arteries of patients with mild chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1999; 159: 1605-11. 61. Peinado VI, Barberá JA, Ramirez J et al. Endothelial dysfunction in pulmonary arteries of patients with mild COPD. American Journal of Physiology: Lung Cellular and Molecular Physiology 1998; 274: L908-L913. 62. Barbera JA, Riverola A, Roca J et al. Pulmonary vascular abnormalities and ventilation-perfusion relationships in mild chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1994; 149: 423-9. 21 Tabla 1. Factores de crecimiento pulmonares • • • • • • • • • Factores de crecimiento epidérmicos (KGF-1, KGF-2) Factor de crecimiento de los hepatocitos (HGF) Factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF) Factor del transformador del crecimiento β (TGF-β) Factores de crecimiento parecidos a la insulina (IGF) Factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF) Factor de crecimiento de los fibroblastos (FGF) Factores estimulantes de las colonias mieloides (CSF) Citoquinas (TNF-α, Interferon α y β) 22 Pies de Figura. Figura 1. Esquema de la etiopatogenia de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Modificado de P. Barnes [1]. Figura 2. Mediadores proinflamatorios y antiinflamatorios en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Figura 3. Vía por la que se produce el remodelado en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Figura 4. Corte de un bronquio (tinción hematoxilina-eosina x 400) de un paciente con enfermedad pulmonar obstructiva crónica donde se puede apreciar estenosis de la luz con mataplasia escamosa e intenso infiltrado inflamatorio de linfocitos . (Cortesía de la Dra. C. Gómez, Servicio Anatomía-Patológica, Hospital Son Dureta, Palma Mallorca) Figura 5. Corte de parénquima pulmonar (tinción hematoxilina-eosina x 400) en el que se observa enfisema característico de la enfermedad pulmomar obstructiva crónica. (Cortesía de la Dra. C. Gómez, Servicio Anatomía-Patológica, Hospital Son Dureta, Palma Mallorca) 23