DATE DE PATOLOGIE MOLECULARĂ DESPRE MECANISMELE PATOGENICE ALE APARIŢIEI FIBROZEI PULMONARE IDEOPATICE

DATE DE PATOLOGIE MOLECULARĂ DESPRE MECANISMELE PATOGENICE

                                                                ALE

                                 APARIŢIEI  FIBROZEI  PULMONARE IDEOPATICE

Dr.medic POPESCU IULIAN Secţia clinică de radiobiologie Institutul Clinic Fundeni

Dr.medic primar ALINA HALPERN spitalul Sf. STEFAN Bucuresti

                                                   popdociul@yahoo.com

Definiţie.Istoria datelor etiologice

Bolile pulmonare interstiţiale sunt un grup heterogen de dezordini, fie idiopatice sau fie asociate cu agresiuni sau cauze inflamatorii unde locul agresiunii este interstiţiul pulmonar.

Din acest gen fac parte:pneumoniile interstiţiale idiopatice,dezordinile granulomatoase şi alte afecţiuni pulmonare.

Cea mai importantă,cea mai comună este Fibroza Idiopatică Pulmonară,care are un

prognostic sever,asemănător Cancerului Pulmonar(1,2,3).Ea este o formă specifică de pneumonie interstiţială,ce duce la fibroză cronică de cauze nu bine cunoscute.Se observă la adulţii vârstnici, este limitată pulmonar(2)( şi duce la insuficienţă respiratorie cronică şi deces.

Fibroza pulmonară este rezultatul unei injurii epiteliale ,cu o reparare dereglată,apărând în secundar după injurii pulmonare provocate de chimioterapice,inhalare de toxine,maladii de colagen, vasculare sau sunt idiopatice ca pneumonia interstiţială idiopatică(4,5).Ea se caracterizează prin acumularea de myofibroblaşti,o depunere de proteine ale matricei extracelulare(6),eliberarea de cytokine,acumulare anormală a celulelor mezenchimale și prin proliferare(7,8).Fibroza pulmonară idiopatică are histologic aspect de pneumonie interstiţială.Se caracterizează prin zone de fibroză,cu un număr oarecare de fibroblaşti intercalaţi între zone de ţesut normal şi se insoţesşte de hiperplazia celulelor alveolare-epiteliale tip II(AEC II).

         Istoria mecanismelor patogenice.

S-a sugerat rolul necrozei epiteliale şi al colapsului vascular(9,10).

Ipoteza rolului potenţial al celulelor epiteliale(11)(Selman-Prado 2004).

În prezent este acceptată ipoteza că Fibroza pulmonară idiopatică ia naştere în urma injuriei repetate a celulelor epitelial alveolare în special celulele tipII. Răspunsul la aceste agresiuni

este asociat cu o reparare dereglată a ţesutului şi un proces de cicatrizare continu(12).Injuriile repetate fac celula alveolar-epitelială să devină susceptibilă pentru apoptoză.Acest lucru se dovedeşte prin creşterea expresiei a markerilor celulari Protein Surfactant-C şi a p20caspase-3 la 70-80% din cazuri(9).

MECANISMUL APARIŢIEI FIBROZEI PULMONARE

       Aspecte de fiziologie intra-celulară a celulelor alveolar-epiteliale tip II(AECII).

Celulele alveolar-epiteliale tipII sintetizează,secretă,reciclează toate componentele surfactantului pulmonar,reducând astfel tensiunea superficială şi premiţând să se efectueze respiraţia în cadrul presiunilor normale transpulmonare.Surfactantul Pulmonar este compus din lipide 90%  şi  proteine 10%,ca şi fosfatidil-dipalmitat fosfatidil-cholină(13) .

Surfactantul Pulmonar mai produce substanţe ale sistemului de apărare înnăscut:defensine,colectine(SP-A şi SP-D) şi lyzozim,care contribuesc la apărarea de agenţii patogeni(14).

Celulelele alveolar-epiteliale tip II(AECII) reglează balanţa fluidelor pulmonare şi cresc caracteristicele de auto-refacere.Celulele devin asemănătoare celulelor STEM şi celulelor progenitoare(16,17).Celulele alveolar-epiteliale tip II au potenţial de proliferare(13,16,17).

şi potenţial de transdiferenţiere în celulele alveolar-epiteliale tip1(18).Cu  tot acest  potenţial ,ele suferă  suferă de agresiunea cronică.Explicaţie:

Proteina SP-C a fost descrisă în formele familiale ale Fibrozei  pulmonare idiopatice.În aceste forme mutaţiile proteinei SP-C se găsesc în porţiunea carboxilului terminal(19,20,21,22)Ea este o proteină hidrofobă în interacţiunea cu lipidele surfactantului.Deaceea  dacă SP-C mature  ar fi exprimate ca atare în celulele alveolar-epiteliale tipII acestă proteină ar ataca celula şi ar produce moartea celulei.Dar acest lucru este evitat în mod normal.Astfel proteina SP-C produsă în interiorul celulei încorporează iniţial pro-proteina la capetele terminale ale grupărilor amino(NH2) şii carboxil(COOH),care apoi se clivează în timpul transportului prin prin compartimentul lyzozomal al celulelor alveolar-epiteiale tip II(AECII).La capătul acestui proces proteina SP-C devenită matură este co-secretată cu componentele lipidice ale surfactantului.

ASPECTE PATOLOGICE.În cazul mutaţiilor SP-C acestea se găsesc în partea carboxilului terminal(23).În această situaţie capătul carboxil este alterat ca structură şi atunci proteina este greşit prelucrată(misfolded).Asfel prin mutaţia produsă la nivelul proteinei SP-C,celula alveolar-epitelială tipII,nu mai poate procesa proteina  şi în continuare această proteină greşit procesată se aglomerează în celule şi se co-agregă cu proteinele SP-C rămase sănătoase.

Această depunere de proteine SP-C defectuos prelucrate(misfolded) par să fie cauza stressului cronic asupra celulelor alveolar-epiteliale tipII(AECII)(23)(I-26).Deasemni mutaţiile proteinelor

SP-a şi SP-C duc la un  stress cronic al Reticulului Endoplasmic,care este locul de sinteză al proteinelor.Mutaţiile prin scurtarea telomerilor duc la o injurie(agresiune) a ADN.Ambele  duc la apoptoza celulei şi mai departe la fibroza pulmonară(19,20,21,22).

                              STRESSUL  RETICULULUI ENDOPLASMIC(ER)

Stressul reticulului endoplasmic(ER) este un mecanism cyto-protector.El ajută celula să supravieţuiască.ER conţine ,,chaperoni,,care ajută la prelucrarea proteinei(folding).Din aceştia fac parte:BiP-cel mai important ,la care se adaogă incă 3 molecule de semnalizare:IRE1,ATF6p90 şi PERK.

BiP inter-acţionează cu cele 3 molecule de semnalizare şi le ţine în stare inactivă.Dacă BiP este solicitat să se disocieze de moleculele de semnalizare pentru a ajuta la prelucrarea(folding) proteinelor,atunci sunt activate IRE1,ATF6p90 şi PERK şi produc un proces de semnalizare redundant(inutil,suplimentar) în celulă cu scopul principal de a ajuta celula să amelioreze prelucrarea(folding) unor proteine defectuos(greşit) prelucrate(misfolding) pentru a reface iarăşi homeostazia(24).Acest proces implică eventual căi ,care afectează sinteza de lipide,supra expresia de ,,chaperoni,compuşi proteasomali, oxigen specii de semnalizare anti-reactive şi metabolismul acidului arachidonic.

Dacă condiţiile de stress sunt fie supra-abundente,fie prelungite,atunci celula va fi îndreptată spre apoptoză prin activarea a 2 factori principali:CHOP(C/EBP homologous protein) şi ATF4(activating transcription factor 4)

 Mecanismul patologic al mutaţiilor SP-C (25,26).

S-a observat că proteinele SP-C salbatice(non-mutate) se localizează în compartimentul lyzozomal,în schimb proteinele SP-C mutate se localizează în Reticulul Endoplasmic .În celulele cu SP-C mutat se observă o creştere a reacţiei de stress a Reticulului Endoplasmic.S-a mai observat că celulele cu mutaţii SP-C –sub influenţa virusurilor sau a blocajului funcţiei proteasomale-suferă rapid apoptoza.spre deosebire de proteinele SP-C sălbatice(non-mutate) care nu duc –în aceleaşi condiţii-la moartea celulei.În plus în Fibroza Pulmonară Idiopatică s-au observat perturbări în transportul surfactantului din cadrul celulelor alveolar-epiteliale(AECII)(27). Formele  mature ale SP-C gata de a fi excretate  sunt blocate în  compartimentul lyzozomal şi nu în Reticulul Endoplasmic sau aparatul Golgi.Acumularea de proteine SP-C mature cauzează  tumefierea(umflarea) celulei.Acestea cauzează o reacţie de stress lyzozomal,prin activarea cathepsinei D1,glycerol-ceramide şi eventual CHOP(9).

                ALŢI FACTORI ,CARE INTERVIN ÎN PROCESUL DE FIBROZĂ

MYOFIBROBLAŞTII

Myofibroblaştii sunt componente ale fibrozei din diferite ţesuturi inclusiv plămânul.S-a presupus că iau naştere prin transdiferenţierea fibroblaştilor rezidenţi din plămâni sau prin migrarea fibroblaştilor din sânge,către zonele de fibroză sau zonele de agresiune cu transdiferenţiere ulterioară.

Deasemeni celulele alveolar-epiteliale tipII(AEC II ) agresate,produc mediatori ca PDGF şi TNFalfa(28).Aceşti mediatori duc la migrarea fibroblaştilor către zonele agresate şi acolo sunt transformaţi în myofibroblaşti(28).

Myofibroblaştii mai pot deriva din celulele alveola-epiteliale tip II(AEC II) prin Tranziţia Epitelial Mezenchimală(EMT)(29). Tranziţia Epitelial Mezenchimală este caracterizată prin:

-pierderea polarităţi celulelor alveolar-epiteliale.

-pierderea de molecule ce asigură adeziunea celulară ca :E-cadherin şi zona occludens-1.

-reorganizarea scheletului celular.

-achiziţii de markeri mezenchimali ca fibronectin,alfa smooth muscle actin.

-posibila achiziţie a fenotipului migrator(30).

Principalul inductor al Tranziţiei Epitelial Mezenchimale în plămân este TGF Beta-1.TGF Beta-1 poate cauza modificări dramatice în morfologia şi fenotipul multor tipuri celulare(29).

Astfel după expunerea prelungită a celulelor alveolar-epiteliale la acţiunea TGF Beta-1 se produce Tranziţia Epitelial mezenchimală(30).S-a mai observat că în urma biopsiilor la pacienţii cu Fibroză Pulmonară Idiopatică celulele epiteliale hiperplastice din focarele de fibroblaşti prezintă atât markeri epiteliali(TTF-1,prosurfactant proteina B şi C) cât şi markeri mezenchimali (N-cadherin,alfa smooth muscle actin(31,32).

Tranziţia Epitelial Mezenchimaă indusă de administrarea TGF Beta-1 în celulele alveolar-epiteliale tip II(AEC II) mai este condusă  de către expresia şi translocarea tisulară a  altor mediatori,ca factorii de transcripţie SNAI 1 şi SNAI  2.Creşterea expresiei lor sugerează că Tranziţia Epitelial Mezenchimal mediată de SNAI  contribuie la desvoltarea poolului fibroblastic.(1)

S-a dovedit –in vivo- că celulele alveolar epiteliale tip II(AEC II) suferă Tranziţia Epitelial Mezenchimală ,sugerând că aceste celule pot servi ca sursă  de myofibroblaşti în fibroza Pulmonară Idiopatică(V).

TGF Beta-1 şi TNF alfa-1 induc Tranziţia Epitelial Mezenchimală către un fenotip myofibroblast-like,acest proces având loc în celulele alveolar epiteliale(AEC II).

Celulele alveolar epiteliale tip II(AEC II) sunt importante în procesul de inducţie al fibrozei(33,34,35),iar fibroza pulmonară este strâns legată  de agresiunea celulelor alveolare tip II,inflamaţia având un rol secundar.

O altă sursa de myofibroblaşti sunt fibrocitele circulante.Aceste sunt venite din Măduva Osoasă.Ele exprimă markeri mezenchimali ca:fibronectin ,colagen I şi colagen III(37).Ele mai pot proveni pe cale hematologică ca :CD45 CD37(36).

Axa CXCR4-CXCl 12 joacă un rol în mobilizarea fibrocitelor la locul injuriei.Chemokina receptor CXCR4 este exprimat la suprafaţa fibrocitelor,în timp ce CXCL 12 este exprimat de către celulele alveolar- epiteliale tip II((37,38,39).

Leziunile principale ale Fibrozei Pulmonare Idiopatice sunt agregate de  myofibroblaști ce promoveaza o depunere a proteinelor ECM.Focarele de myofibroblaști se întâlnesc în straturile subepiteliale,foarte strâns de zonele de injurie și reparare a celulelor Alveolar Epiteliale II(40,41).

           CELULELE ALVEOLAR-EPITELIALE

Datele experimentale și clinice arată că injuria(agresiunea) și apoptoza din epiteliul alveolar,având ca urmare,hiperplazia celulelor alveolar epiteliale tip II(AEC II) sunt date esențiale.

Dereglarea programelor celulelor alveolar epitelialeII(AEC II) de desvoltare contribuie la patogenia Fibrozei Pulmonare Idiopatice(IPF).

.Familia WNT include factori de creștere care participă la desvoltarea organului și care diminuă în cazul degradării organului(1).

Calea WNT-Beta Catenin s-a observat a fi supra-exprimată și operativă în plămânul adulților cu Fibroză Pulmonară Idiopatică(4,7,43).

Deasemeni WISP-1(WNT inducible protein-1) este membru a aceleiați familie(CCN) de proteine matrix celulare secretate și bogate în cysteină.Acestea sunt codificate de gena țintă  WNT și sunt foarte exprimate în celulele alveolar epiteliale(AECII) și mediază proliferarea crescută a celulelor alveolar epiteliale(AEC II) și induc eliberarea de markeri profibrotici ca MMP7.plasmin,activator inhibitor-1 și SPP în celulele alveolar epiteliale(AEC II)

WISP-1 mai induce tranziția epitelial mezenchimală(EMT) în celulele alveolar epiteliale tip II,ca și producerea de proteine  ale matricei extra-celulare de către fibroblaști,fără insă a avea efect asupra proliferării fibroblaștilor.

Fibroza pulmonară de la șoarecii   tratați cu anticorpi specific neutralizați pentru WISP reduce expresia genelor caracteristice fibrozei și anulează expresia genelor asociate cu Tranziția Epitelial Mezenchimală(EMT)Aceste modificări în expresie se asociază cu atenuarea marcată a fibrozei pulmonare,incluzând descreșterea depozitelor de colagen,ameliorarea funcției pulmonare și a supraviețuirii.Se dovedește asfel că WISP-1 este un reglator cheie al hiperplaziei celulelor alveolar-epiteliale(AEC II) și al plasticității lor și devine o țintă pentru atenuarea fibrozei pulmonare(43).

       Mediatorii  Fibrozei

     TGF beta-1este un mediator crucial în desvoltarea  fibrozei pulmonare.

TGF beta-1 inhibă proliferarea celulelor epiteliale,promovează migrația celulelor epiteliale,stimulează Tranziția Epitelial Mezenchimală și crește apoptoza celulară.În plus stimulează proliferarea fibroblaștilor,inhibă apoptoza fibroblaștilor și stimulează producția de colagen.

TGF beta-1 poate fi activat prin acțiunea cu integrinele,integrinele fiind proteine heterodimerice transmembrană cu 2 subunități alfa și beta integrin.Modificările cyto-scheletale activează alfa și beta integrin,care la rândul lor activează TGF beta-1(1).

    Trombina și acidul lipo-phosphatidic induc modificări cyto-scheletale care la rândul lor activează integrinele alfa și beta,care în continuare activează TGF beta-1(44,45).Trombina și acidul lipo-phosphatidic sunt eliberați de trombocite,ca urmare a injuriei(agresiunii).Ei se fixează pe receptorii de suprafață ai celulei epiteliale PAR-1(protease activator receptor-1 și lipophosphatidic acid receptor-2 și apoi induc modificările cyto-scheletale.Anticorpii monoclonali anti- alfa și beta integrin pot preveni fibroza pulmonară și injuria pulmonară acută in vivo(46,47).

     Serotonina inhibă proliferarea fibroblaștilor-via-receptorii 5HTR-2A și 5HTR-2B(48).

S-a observat că acești 2 receptori sunt suprareglați în plămânii cu Fibroză Pulmonară Idiopatică și în pneumonia interstițială nespecifică(NSIP).Expresia lui 5HTR-2A a fost găsită specific în Fibroza Pulmonară Idiopatică(IPF).Proteina 5HTR-2A este localizată în fibroblaști,în timp ce 5HTR-2B este localizată în celulele epiteliale.Serotonina fiind un vaso-constrictor puternic are rol în patogenia hipertensiunii pulmonare,care se observă de regulă în Fibroza Pulmonară Idiopatică(49).

     Stressul Oxidativ,

Se știe că în Fibroza Pulmonară Idiopatică există un exces de oxidanți și o lipsă de factori anti-oxidanți,care contribuiesc la patogenia bolii(50).Nivelul stressului oxidant se corelează negativ cu funcția pulmonară și poate fi folosit ca marker al severității bolii(51).Celulele inflamatorii din lavajul brocho-alveolar produc specii oxidant reactive(ROS),care afectează celulele pulmonare,cât și citokinele(TGF beta-1) și promovează fibrogeneza(50,52).

Glutationul agent anti-oxidant este diminuat în Fibroza Pulmonară Idiopatică(53)(II,35).Acest lucru se datorează parțial activării TGF beta-1,care inhibă sinteza glutationului(54)(II,36).

     Apoptoza,

În  procesul normal de vindecare a rănilor,myofibroblaștii sunt eliminați prin apoptoză.În cazul myofibroblaștilor,aceștia au o sensibilitate scăzută la apoptoză,în timp ce celulele alveolar-epiteliale au o sensibilitate crescută la apoptoză(55)(II,41).Acest lucru poate fi explicat prin faptul că pacienții cu Fibroză Pulmonară Idiopatică au o capacitate redusă de a produce prostaglandină E2.Acest lucru duce la la creșterea sensibilității celulelor alveolar-epiteliale la apoptoza indusă de FAS-ligand,dar scade sensibilitatea fibroblastului la apoptoză(56).Mai este posibil ca TGF beta-1 produs de celulele alveolar-epiteliale să contribuie la creșterea rezistenței față de apoptoză a myo-fibroblaștilor față de apoptoză,prin căile d semnalizare PI3K/AKT(56).

     Aspecte auto-imune,

Date recente sugerează că auto-imunitatea ar fi o posibilă cale patogenică în Fibroza Pulmonară Idiopatică. S-a observat o neolymfogeneză în plămânii cu Fibroză Pulmonară Idiopatică.La aceștia s-a demonstrat prezența de agregate B-cell,celule T activate,celule dendritice mature.Astfel crește posibilitatea unei activități antigenice(57,58).

Mai mult celulele TCD4+ produc,fie cytokine ,care induc producerea de auto-anticorpi de către celulele B,fie mediatori ca IL-10,TGFbeta-1,TNF alfa,car promovează fibrogeneza(1,47)

S-a sugerat că Periplakin(o proteină mică localizată în desmozoni)poate fi o țintă pentru auto-anticorpi(59).Dezmozonii au rol în creșterea integrității epitelilui alveolar.Prezența de auto-anticorpi contra Periplakin în serul și în lavajul broncho-alveolar la pacienții cu Fibroză Pulmonară Idiopatică se asociază cu severitatea bolii.S-au găsit auto-anticorpi anti-periplakin în 40% din cazurile respective și nici unul la lotul martor.

      Cascada coagulării,

S-a recunoscut că activarea cascadei coagulării are efecte pro-fibrotice(28,60).Trombina poate influența depunerea de proteine ale țesutului conjunctiv și desvoltarea fibrozei prin stimularea producției de colagen(60)(II,7(10),49).Acest lucru este posibil cu ajutorul acțiunii lui PAR-1,care induce o activitate proteolitică.Atât trombina cât și PAR-1 promovează desvoltarea fibrozei prin supra-reglarea expresiei Fibroblast Connective Tissue Growth Factor(61).

Factorul X al coagulării joacă un rol în patogeneza Fibrozei Pulmonare Idiopatice.El ete activat cu ajutorul factorului VII al coagulării împreună cu fibroblast connective tissue growth factor.Astfel factorul X poate activa căile genetice fie prin activarea TGFbeta-1,care este cytokina principală fibrogenetică,fie prin inducerea diferențierii fibroblastului în myofibroblast cu ajutorul căii de semnalizae PAR-1.Țintirea factorului X al coagulării ar putea fi o metodă de tratament al Fibrozei PulmonareIdiopatice.(62)(II/3)

     Micro-ARN

Aceștia sunt reglatori genici post-transcripționali și au roluri multiple în diferențierea,proliferarea celulară și  in repararea celulară(1).Micro ARN let-7d,care este exprimat în celulele epiteliale ale plămânului normal este subreglat în Fibroza Pulmonară Idiopatică.În acest timp molecula sa țintă este grupul foarte mobil AT-hook2 iar.acesta este un reglator cunoscut al Tranziției Epitelial Mezenchimale și este supraexprimat în Fibroza Pulmonară Idiopatică(63).

     Rolul bio-markerilor,

S-au propus mai mulți bio-markeri ca prezicători ai severității bolii și a progresiei ei.

Asfel avem

1)Nivelul seric al KL6(o glyco-proteină asemănătoare mucinei cu greutate moleculară mare(64) a fost asociat cu descreșterea supraviețuirii în Fibroza Pulmonară Idiopatică.

2)Surfactant proteina A și D sunt crescute în Fibroza Pulmonară idiopatică și pot prezice supraviețuirea(65,66,67)

3)Matrixmetalloptoteinazele participă și ele la patogenia fibrozei pulmonare.Pacienții cu- nivele crescute în ser și în lichidul de lavaj bronchoalveolar- de Matrixmetalloproteinazele MMP 3,7,8,9 au prognostic sever(68).

4)Fibrocitele circulante sunt progenitoare de  celule mezenchimale.Ele se găsesc crescute la pacienții cu Fibroză Pulmonară Idiopatică și în timpul exacerbărilor și pot prezice-independent- mortalitatea bolii.

5)Markerii stressului oxidativ se găsesc crescuți în condensatul respirator de la pacienții cu Fibroză Pulmonară Idiopatică, iar H2O2 poate fi asociat  cu severitatea bolii(69)

6)Nivelul seric al chemokinei CCL-18 produsă de macrofagele alveolare pot prezice mortalitatea în mod independent în Fibroza Pulmonară Idiopatică(70).

7)Neutrofilele din lavajul broncho-alveolar sunt un marker al severității bolii și a alterării funcției pulmonare(71).

8)Periostin(proteină a matricei extracelulare(EMC) este implicat în procesul de fibroză.El este puternic exprimat la pacienții cu Fibroză pulmonară Idiopatică și în pneumonia interstițială non-specific fibrotică.Poate fi folosit ca marker pentru a putea deosebi pneumonia interstițială fibrotică de pneumonia interstițială non-fibrotică(72).

        Mecanismele  ce duc dela injuria celulelor alveolar-epiteliale tip II la fibroza pulmonară.

Sunt 3 teorii asupra acestei probleme:

1)Prima care a fost implicată etse Tranziția Epitelial Mezenchimală unde celulele epiteliale suferă o transdiferenție în fibroblaști și activarea lor consecutivă.

2)A doua teorie susține că moartea celulelor alveolar-epiteliale tip II(AEC II) duce la pierderea controlului asupra celulelor mezenchimale.Ca urmare ele vor prolifera și vor produce mai mult colagen.Prostaglandina E2 este un factor cheie ce duce la diferențierea fibroblaștilor și al proliferării lor(73).În Fibroza Pulmonară Idiopatică, nivelul PG(E2) este scăzut.Lipsa de control a fibroblaștilor duce la apoptoză epitelială excesivă.În plus celulele alveolar –epiteliale tip II agresate,eliberează produși pro-fibrotici ca TGFbeta1, TNFalfa, CTGDF,tissue factor și factorii VII și factorul X  ai coagulării,care duc la activarea celulelor mezenchimale((74,75,76,77).

3)A treia teorie susține că moartea celulelor alveolar-epiteliale duce la eliberarea de factori care atrag fibrocitele circulante,care apoi invadează plamânul iar local se măresc depozitele de fibroblaști(77).Deasemeni în exacerbările acute ale Fibrozei Pulmonare Idiopatice crește numărul de fibrocite circulante(73)(I,40).

În concluzie încă nu se știe locul pe care îl ocupă fiecare din aceste 3 teorii în mecanismul tranziției spre fibroza pulmonară,fiecare dintre ele ducând la fibro-proliferare,la creșterea depozitului de fibroblaști și la acumularea de colagen.

     Tratament,

Dintre substanțele încercate de a obține rezulate terapeutice deosebim:

1)Pirfenidone,care are acțiune  anti-fibrotică și anti-inflamatorie.El scade proliferarea fibroblaștilor și reduce formarea de colagen(79,80).În fibroza indusă de bleomycin el reduce extensia fibrozei,numărul și mărimea răspunsului fibroblaștilor.Mai diminuă scăderea  Capacității Vitale forțate și duce la creșterea duratei fără progresia bolii(progression free survival) (81). În trialurile clinice  s-a arătat că scade lent cursul natural al bolii,dar nu poate duce la oprirea completă a cursului natural al bolii(82).

2)BIBF 1120,care este un triplukinase inhibitor,care țintește receptorii ai fibroblast growth factor,.vascular endothelial  growth factor și platelet derived growth factor.Eficiența lui urmează să fie dovedită clinic(83)(

3)N-acetyl-cysteină(NAC) are proprietăți anti-oxidante,reduce declinul funcției pulmonare iar in experiment –in vitro- contribuie la refacerea rezervei intra-celulare de specii oxidativ reactive(ROS),induse de TGFbeta-1,prevenind astfel  Tranziția Epitelial Mezenchimală(84).

4)HGF(hepatocyt growth factor) are un efect inhibitor –in vitro- al Tranziției Pulmonare Idiopatice,prin inducerea lui SMAD-7,care este un inhibitor al semnalizării TGFbeta-1(85).

5)Combinația de steroizi ,azathioprina și N-acetyl-cysteină are efecte benefice moderate în formele ușoare și blânde ale Fibrozei Pulmonare Idiopatice(84,85).

6)Alte substanțe,care nu au dat rezultate deosebite

Etanercept,care acționează contra TGFbeta-1,TNFalfa, PG(E2)

Bosentan,care acționează asupra Endothelin

Imatinibmesylat,care acționează asupra PDGF(9) .

                                                             ///

                                                      GLOSAR

     Myofibroblast.  Este o celulă situată între fibroblast și celula musculaturii netede.

     ECM(extra celular matrix). Este partea extra-celulară a unui țesut,care de regulă este suport pentru celulei.Contribuie la rearanjarea celulelor una de alta.Este compusă din proteine și glycozaminoglycan.

     Protein Surfactant(SP)  Sunt 4 membri-SP:A și SP-D,care sunt hydrofile.SP-B si SP-C sunt hydrofobe.

     SP-A   Este cea mai abundentă și intervine în sistemul imun.

     SP-D   Este proteina cea mai mare(largest).Intervine în sistemul imun și reglează  balanța Surfactantului.

     SP-B.  Este hydrofobă.Este necesară funcției pulmonare.

     SP-C   Este hydrofobă.Este proteina surfactant cea mai mică,dar foarte abundentă.Acționează

 ca o pârghie pentru mișcarea lipidelor.Are efect stabilizator asupra surfactantului comprimat..

     pCaspase-3 Este legată de apoptoză.Ea clivează proteinele vitale.

      Pro-proteina

     Defensinele.  Proteine active contra microbilor,fungilor.virusurilor.Celulele imune conțin defensine,care folosesc la uciderea bacteriilor fagocitate.

     Colectinele.  Sunt receptori solubili și fac parte din familia Colagen.SP-A șSP-D sunt colectine.Sunt implicate însistemul imun.

     Chapperoni. Sunt proteine care asistă procesul de prelucare a proteinelor pentr a-și completa aspectul tridimensional(folding).Asistă și proteinele neprelucrate(unfolding) în biologia moleculară.

     Folding  este procesul prin care moleculele proteice își asumă forma,conformația.

Folding protein este procesul fizic prin care o polipeptidă se împăturește în caracteristicele și în structura sa tridimensională.

     IRE-1(inositol requiring-1),APF6p90(activating transcription factor 6),PERK(dRNA activated transcription factor protein kinase-like ER kinase).

     Stressul Reticulului Endoplasmic activează un set de căi de semnalizare,care-colectiv-se numește UPR(unfolded protein response)adică proteine neprelucrate(neîmpăturite,fără aspectul tridimensional).Acest răspuns se face cu ajutorul celor  3căi de semnalizare(IRE-1. ATF6p90, PERK).Ele promovează supraviețuirea prin reducerea moleculelor proteice neprelucrate(unfolded) sau greșit prelucrate(misfolding).

    TF4(transcrition factor4) sau CREB2. Mai multe condiții de stress(hypoxia,anoxia,stresul reticulului endoplasmic)inițiază o cale de răspuns asupra proteinelor neprelucrate(unfolded)duc la creșeterea sintezei de ATF4.

     Catepsin este o proteină umană codificată de gena CTSD,care degradează proteinele.

Catepsin D este o aspartyl-protează.

      Glycerol-ceramide.Jumătate din fosfolipidele izolate sunt sunt fosfosfingolipide.Două importante fosfosfingolipide au fost caracterizate ca ceramide-fosforyletanolamine și ceramide fosforyl-glycerol.

       PDGF(platelet derived growth factor).Este o proteină cu rol important în angiogeneză.Este sintetizată,depozitată și eliberată după activarea trombocitelor.mai poate fi produsă de celulele musculare netede,de macrofagele activate,de celulele endoteliale.

       TNF alfa. Este o cytokină implicată în inflamația sistemică.Stimulează reacțiile fazei acute.Este produsă de macrofagele activate,induce apoptoza celulară,inhibă tumorigeneza.

       Zona occludens-1.ZO-1 aliniază fața citoplasmică de joncțiunile ferme(strâmte).

        Alfa smooth muscle actin.Este o proteină umană codificată de gena ACTA2 localizată în zona 10q22-q24.Este un marker al myofibroblaștilor.Este implicat în motilitatea celulară.

       E-Cadherin.Este o genă tumor supresoare  care un rol critic în menținerea joncțiunilor aderente în zonele de contact celular.Pierderea acestor proprietîți de aderență duce la transformarea unei leziuni benigne în cancer metastatic.

       N-Cadherin. Este membru al familiei de gene Cadherin,care mediază aderența celulară dependente de ionii de calciu.Creșterea expresiei  N-cadherin duce la un fenotip asemănător cu Tranziția Epitelial Mezenchimală.Celulele canceroase  cu expresia creescută a N-Cadherin duc la invazie și metastazare,prin creșterea motilității celulare.

       Fibronectin. Este o glycoproteină cu greutate moleculară mare,care se leagă de integrine.Ea se mai leagă de componentele matricei extracelulare, precum fibrina sau colagen.Joacă un rol major în adeziunea celulară,în creșterea,migrația și diferențierea celulară..Alterarea expresiei ei se observă în cancer cât si în fibroză.

       TGF beta-1(transforming growth factor-1). Este o polipeptidă membră a super familii de cytokine TGF-beta.Controlează proliferarea si diferentiera celulară..Este o cytokină cu rol în imunitate ,în cancer si în fibroză.Induce apoptoza si are rol crucial în relarea ciclului celular.Mutatiile TGF beta-1 duc la lipsa controlului celular.

       Colagen I si Colagen III. Colagenul este o proteină comună la animale si la om.Sunt 3 tipuri de colagen(I,II,III) si sunt fundatia unor tesuturi.Colagen tip I se găseste în tegumente,os ,dinte,tendon,ligament si în tesutul interstitial.Colagen tip IV se găseste în fagocite,microbi,vasele sanguine.

      CXCR4. Esate o proteină codificată de gena CXCR4.Esteo alfa-chemokină,care este un receptor specific al Stromal Derived Factor-1(SDF-1) denumit si CXCL12,care are o activitate foarte potentă pentru limfocite. Este important pentru celulele stem henatopoetice.Expresia CXCR4 este scăzută sau absentă în multe tesuturi sănătoase,dar este crescută în diferite cancere si este legată de metastazarea în tesuturile cu concentratie mare de CXCL12 cum este plămânul.

      SDF-1(CXCL12). Este o chemokină mică. Activează leucocitele si sunt induse de stimulii pro-inflamatori.Este un puternic chemostatic pentru limfocite.Este important în angiogeneză.

                                                 BIBLIOGRAFIE

1) G,A,Margaritopoulos, M. Romagnoli, V. Poletti

Recent advances in the pathogenesie and clinical evaluation of pulmonary fibrosis.

Eur. Respiratory Review  2012;21:48-56

2)(II/1) Raghu G, Collard H.R, Egan J.J. et al.

An official ATS/ERS/JRE/ALAT statement:idiopathic pulmonary fibrosis;evidence-based guidelines for diagnosis and management.

Am.J. Respir.Crit Care Med 2011:183:788-824

3) Vanceri C, Failla M, Crini N et al.

Idiopathic pulmonary fibrosis:a disease with similarities and links to cancer biology

Eur.Respir Journal 2010;35:496-504.

4)Melanie Koenigshoff.Monika Kramer,Nisha Bashara et al.

WNT-1 inducible signaling protein-1 mediates pulmonary fibrosis in mice and is upregulated in   humans with idiopathic pulmonary fibrosis.’J.Clin. Invest. 2009;119(4):772-787.

5) Martinez F.J. et al.

The clinical course of patients with idiopatic pulmonary fibrosis.

Ann. Intern. Med. 2005;142:963-967

6( A. Jayachandran,M Koenigshoff,H.Yu et al.

SNAI transcription factor s mediated epithelial-mesenchymal transition in lung fibrosis

Thorax 2009;64:1053-1061

7) Brigham C. Willis,Janis M. Liber,Katherine Lud-Phelps

Induction of epithelial-mesenchymal transition in alveolar-epithelial transforming grouwth factor beta-1.

Am J of Pathology 2005;116:1321-1323

8)Chilosi M,Poletti V,Zamo A et al

 Aberrant WNT/Beta-catenin pathway activation in idiopathic pulmonary fibrosis

Am J.of Pathol. 2003;162:1495-1502

9)Andreas Gunther, Martina Korfei,Poornima Mahavadi

Unravelling the progressive pathophysiology of idiopatic pulmonary fibrosis

Eur Respir Rev. 2012;21/124:152-1

10) Myers J.L,Katzenstein A.L.

Epithelial necrosis and alveolar collapse in the pathogenesis of usual interstitial pneumonia

Chest 1988;94:1309-1311

11)Selman M,Pardo A.

Role of epithelial cells in idiopatic pulmonary fibrosis.From innocent targets to serial killer

Proc.Americ. Thorac.Soc. 2006;3:364-372

12) Du Bois R.M.

Sytrategies for treating idiopatic pulmonary fibrosis

Nat.Rev.Drug. Discov. 2010;9:129-140

13) Fehrenbach H.

Alveolar-epithelial type II cell:defender of the alveolus revisited

Respir. Res. 2001;2:33-46.

14) Pison U,max m,Neuendank A et al

Host defence  capacities of pulmonary surfactant:evidence for „non-surfactant functions of the surfactant system

Eur.J.Clin Invest 1994;24:586-599

15) Antoniou K.M,Papadaki H.A,Soufla G et al

Investigation of bone marrow mesenchymal stem cells(BM MSCs) involvement in idiopathic pulmonary fibrosis(IPF)

Respir.Med. 2012;104:1535-1542

16) Daniels L.B, Lopatko O.V. Orgeig S.

Evaluation of surface activity related functions of vertebrate pulmonary surfactant

Clin. Exp.Pharmacol. Physiol 1998;25:716-721

17)Hills B.A,

An alternative view of the role(s) of surfactant and the alveolar model.

J.Appl.Physiol 199;871567-1583

18)Baskaran M,Kolliputi N,Wang Y et al

Transdifferentiation of alveolar epithelial type IIcells involves autocrine signaling by transforming growth factor beta-1 through SMAD pathway.

J. Biol,Chem.2007;282:3968-3976

19)Thomas A,K. Lane K,Phillips J 3rd et al.

Heterozygozity for a surfactant protein C gene mutation associated with usual interstitial pneumonitis and cellular nonspecific interstitial pneumonitis in one kindred.

Am J Respir Crit Care Med 2002;;165:1322-1328

20)(I/27) Nogee LM,Dunbar AE 3rd,Wert SE)

Mutations in the surfactant protein C gener asociated with interstitial  lung disease.

Chest 2002;121:Suppl 3,20S-21S

21) Alder J.K,Chen J.J, Lancaster L et al

  Short telomeres an a risk for idiopathic pulmonary fibrosis.

Proc.  Natl.Acad Sci USA 2008;105:13051-13056

22)  Unravelling the progressive pathophysiology of idiopathic  pulmonary fibrosis

Andreas Gunther,Martina Corfei, Poornima Mahavadi et al

Eur Repir Rev. 2012;21:152-160

23)  Nogee l.M, Dunbar A.E3rd, Wert S.E  et al

A mutation in the surfactant C gene associated with interstitial lung disease

N.Engl.J.Med 2001;344:573-579

24)  Zhang K,kaufman R,J.

Signaling the unfoldede protein response from the endoplasmic reticulum

J,Biol.Chem. 2004;279:25936-25938

25)  Bridges J.P, Wert S.E,Nogee L.M et al

26)  Bridges J.P,  Xu Y, Na Cl et al

Adaptation and  increased susceptibility to infection associated with constitutive expression of misfolded SP-C

J.Cell Biol 2006;172:395-407

27)  Mahavadi P,Korfei M,Henneke I et al

Epithelial stress and apoptosis underlie Hermanski-Pudlak syndrome- associated interstitial pneumonia

Am J  Respir Crit Care Med 2010;182:207-219

28)(Selman P, Pardo A.

Role of epithelial cells in idiopatic pulmonary fibrosis:from innocent targets to serial killer.

Proc Am Thorac Soc.2006;3;364-372

29)  Brigham C. Willis,Janice M. Liber,Katherine Luby-Phelps

Induction of Epithelial Mesenchymal Transition in alveolar epithelial cells by transforming growth factor beta-1.

Am J  of  Pathology 2005;166:1321-1323

30)  Therakian C, Cottin V, Brillet P,Y. Et al

Progression of idiopathic pulmonary fibrosis:lessons from asymetrical disease

Thorax  2011; 66:226-231

31) Willis B,C, Liebler J.M, Luby-Phelps K et al

Induction of epithelial mesenchymal transitionn in alveolar epithelial cell by transorming growth factor beta-1:potential role in idiopathic pulmonary fibrosis.

Am J.of Pathology 2005;166:1321-1332

32)  Kim K,K, Kugler M.C,Walters P,C et al

Alveolar epithelial cell mesenchymal transition develops –in vivo-during pulmonary fibrosis and is regulated by the extacellular matrix.

Proc Natl Acad Sci USA 2006;103:13180-13185

33) SelmanM,Pardo A

The epithelial fibroblast pathway in the patogenesis of idiopathic pulmonary fibrosis

Am J Respir Crit Care Med 2002;265:277-304

34)  Chilosi M,Polletti Y, Zamo A et al

Aberrant Wnt/beta-catenin pathway activation in idiopatic pulmonary fibrosis

Am J Pathology 2003;162:1495-1502

35)  Xu I. D, Hur J,O-Connor R,Khalil N.

Chronic release of active TGF beta-1 by the alveolar lining epithelial cells in lung tissues from patients with idiopathic pulmonary fibrosis

J. Pathol. 1997;182-217-224

36)  Strieter R.m, Keeley E. C,Hughes M.a et al

The role of circulating mesenchymal progenitor cells(fibrocytes) in the pathogenesis of pulmonary fibrosis

J.Leukoc.Biol 2009;86:1111-1118

37)  Andersson –Sjoeland A,de Alba C.G, Nihlberg k et al

Fibrocytes are a potential source of lung fibroblast in idiopathic pulmonary fibrosis

Int J Biochem  Cell Biol 2008;40:2129-2140

38)Phillips R.J,Burdick M.D, Hong K et al

Circulating fibrocytes traffic to the lungs in response to CXCL 12 and mediates fibrosis

J.Clin Invest 2004;114:438-446

39) Antoniou K.M, Papadaki H.A, soufla G et al

Investigation of bone marrow mesenchymal stem cells(BM MSCs) involvement in idiopathic pulmonary fibrosis(IPF)

Repir Med 2010;104:1535-1542

40) Katzenstein A.L,mMyers J.L.

Idiopathic pulmonary fibrosis:clinical revelance of pathologic classification

Am j. Respir Crit Care med 1998;157:13-1-1315

41)Vischer D.w,myers J.l

Histological spectrum of idiopathic interstitial pneumonites

Proc. Am. Thorac. Soc. 2006;3:322-329

42)  Koenigshoff M,Balsara N, Pfaff E.M et al et al

  Functional Wnt signaling is increased in idiopathic pulmonary fibrosis.

  PloS  One2008;3:e2142

43)  Koenigshoff M,Krame M,Balsara N et al

WNT1-inducible signaling prptein-1 mediates pulmonary fubrosis in mice and is upregulated in humans with idiopathic pulmonary fibrosis

J. Clin Invest 2009;119:772-787

44)  Jenkins R.G, Su X, Su G et al

Ligation of protease-activated receptor-1 enhances alphav,beta6 integrin –dependent TGF-beta activation and promotes acute lung injury.

J.Clin Invest 2006;116:1606-164

45)  Xu M.Y, Porte J  Knox AJ.,et al.

Lysophosphatidic acid induces alphavbeta6integrin-mediated TGf-beta activation-via-the LPA2 receptor and the small G proteinG alphaq

Am J.of Pathology 2009;174:1264-1279

46)   Horan G.S,Wood S,Ona V,et al

Partial inhibition of integrin alphavbeta6 prevents pulmonary fibrosis without exacerbating inflammation.

Am J.Respir Crit Care Med 2008;177;56-65

47) Puthawala K, Hadjiangelis N, Jacoby S.C,et al

Inhibition of integrin alpfavbeta6 an activator of latent transforming growth factor beta-1,prevents radiation –induced lung fibrosis

Am J. Respir Crit Care Med 2008;127:177:82-90

48)  Hoyer D,Hannon J.P,Martin G.R.

Mollecular,pharmacological and functional diversity of 5-HT recptors.

Pharmacol Biochem Behaviour 2002;71:533-554

49)  Guignabert C,Izikki ttu Li ,et al

Transgenic mice overexpressing the 5-hydroxytryptamine transporte gene in smooth muscle develop pulmonary hypertension

50)  Kinnula V.l, Fattman C.L,Tan r.J,et al

Oxidative stress in pulmonary fibrosis:a possible role for redox modulatory therapyAm J respir Crit Care Med 2005;172:417-422

51)  Daniil Z.D, Papageorgiou E,Koutsokera A,et al

Serum levels  of oxidative stress as a marker of disease security in idiopathic pulmonary fibrosis

Pulm.Pharmacol. Ther 2008;21:26-31

52)   Lavrentiadou S.N,Chan C, Kavckak T,et al

Ceramide-mediated apostosis in lung epithelial cells is reglated by glutathionee

Am J Respir Cell Mol Biol 2001;25;676-684

53) Cantin A.M, Hubbard R.C, Crystal R.G.

Glutathione deficiency in the epithelial lining fluid of the lower respiratory tract in idiopathic pulmonary fibrosis

Am. Rev. Respir. Dis. 1989;139:370-372

54) Arsalane K,du Bois C.M,Muanza T, et al

Transforming growth factor beta-1 is a potent inhibitor of glitathione syntesis in the lung epithelial cell line A549;transcriptional effect of the GSH rate-limiting enzyme gamma-gluthamyl cysteine syntetase.

Am.J. Respir. Cell Mol.Biol 1997;17:599-607

55) Radomska-Lesniewska D.M, Skopinska-Rosewska E.Jankovska-seifer E, et al

N-avcetylcysteine inhibits IL-8 and MMp-9 release and ICAM-1 expression by brochoalveolar cells from interstitial lung disease patients.

Pharmanol.Rep 2010;62:131-138

56) White E.S, Atrasz R.G, Hu B,et al

Negative regulation of myofibroblast differentiationmby PTEN(phosphatase and Tensin Homolog Deleted on chromosome 10)

Am Respir Crit Care Med 2007;173:112-121

57) Marchal-Somme J,Uzunhan Y,Marchand Adam3,et al

Dendritic cell accumulate in human fibrotic interstitial lung disease.

Am J respir Crit Care Med 2007;176:1007-1014

58)Marchal- Somme J, Uzunhan Y, Marchal-Adam S, et al

Cutting edge:nonproliferating mature immune cells form a novel type of organized lymphoid struture in idiopathic pulmonary fibrosis

J.Immunol.20-06;176:5735-5739

59) Taille C, Grootenboer-Mignot S, Boursier C, et al

Identification  of periplakin as a new target for for auto-reactivity in idiopathic pulmonary fibrosis.

Am J Respir Crit Care Med 2011;183:759-766

60)Borensztajn K, Peppelenbosch M.P, Spek C,A

Factor Xa at the cross-road  between coagulation and signaling inphysiology and disease.
Trends Mol Med 2008;14:429-441

61) Chambers r.C, Leoni P, Blanc-Brude o.P, et al

Trombin is a potent inducer of connective tissue growth factor production-via-prpteolytic activation of protease-activated receptor-1

J Biol Chem 2000;275:35584-35591

62) Scotton c.J, Krupiczoje M.A, Koenigshoff M, et al

Increase  local expression of coagulation factor X contributes to the fibrotic response in human and murine lung injury.

J Clin Invest 2009;119:2550-2563

63) Pandit K.V, Corcoran D,Yousef H, et al

Inhibition and role of LET-7D in idiopathic pulmonary fibrosis

Am J Respir Crit Care Med 2-1-;182:220-229

64) Yama A, Kondo K, Nakajima M, et al

Prognostic value of circulating  Kl-6 in idiopathic pulmonary fibrosis.

 Respirology 2006;11:164-168

65) Green K.E, King T.E jr.,  Kuroki Y, et al

Serum surfactant proteins-A  and proteins D,as biomarker in idiopathic pulmonary fibrosis

Europ Respir J 2002;19:439-446

66) Ishii H,Mukae H,Kadota J,  et al

High serum concentrations of surfactant proyin A in usual interstitial pneumonia compared with non-specific interstitial pneumonia

Thorax 2003;58:52-57

67)KinderB.W,Brown K.K, Mc.Coprmack F.X, et al

Serum surfactant protein A is a strong predictor on early mortality in idiopathic pulmonary fibrosis.

Chest 2009;135:1557-1563

68) Mc. Keown S,Richter A.G, O’Kane, et al

MMP expression and abnormal lung permeability are important determinants of outcome in IPF.

Eur Respir J 2009;33:77-84

69) Psatakis R,Mermigkis D, Papatheodorou G, et al

Exhalrd markers of oxidative stress in .idiopathic pulmonary fibrosis

J Clin Invest 2006;36:362-367

70)  Presse A, Probst C, Bargagli E, et al

Serum CC-chemokine ligand 18 concentration predicts outcome in idiopathic pulmonary fibrosis

Am J Respi Crit Care Med 1994;179:717-723

71)  Wells A.V,Hansell D.M, Rubens M.B,et al

Fibrosis alveolitis in systemic sclerosis:bronchoalveolar lavage findings in relation to computer tomographic appearance

Am j Respir Crit Care Med 1994;150:462-468

72) Okamoto M,Hoshino T,Kitasato Y,et al

Periostin, a matrix protein, is a novel marker for idiopathic pulmonarym fibrosis

Eur. Respir J 2011;37:1119-1127

73) Okunishi K, sisson T.H, Huang S.K,et al

Plasmin overcomes resistance to prostaglandin E2 in fobrotic lung fibroblast by reorganizing protein-kinase A signaling

J Biol Chem 2011;286;32231-32243

74)  Scotton  C.J,Krupicsoje M.A, Koenigshoff m,et al

Increased local expression of coagulation factor X contributes to the fibrotic response in human and murine lung injury

J Clin Invest 2009;119:2550-2563

75)   Howell d.C, Johns R.K,Laski J.A,et al

Absence of proteinase-activated receptor-1 signaling affords protection from bleomycin-induced lung inflammation and fibrosis

Am J of Pathol 2005;166:1353-1365

76)  Wygrecka M, Kwapiszewska G,Jablonska E,et al

Role of protein-activated receptor-2 in idiopathic pulmonary fibrosis

Am J Repir Crir Care Med 2011;183:1703-1714

77)  Phillips R.J, Burdick M.d, Hong K,et al

Cyrculating fybrocites traffic to the lung in response to CXCl 12 and mediates fibrosis

J Clin Invest 2004;114:438-446

78)  Horan G.S, Wood S, Ona V,et al

Partial inhibition of integri alpha(v)beta6 prevents pulmonary fibrosis without exacerbing inflammation

Am J Respir Crit Care Med 2008;177:56-65

79)  Maher TM

Pirfenidone in idiopathic pulmonary fibrosis:review

Drugs to day 2010;46:473-482

80)  Jackson R.M, Gomez-Martin O.

Development and uttility of pirfenidone in the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis:

Review of preclinical science and recent trials.

TransplantnRes Risk Manage 2011;3;55-63

81)  Taniguchi H, R, Ebina M,kondoh Y, etal

Pirfenidone in idiopathic pulmonary fibrosis

Eur Respir J 2010;35:821-829

82)  Spagnola P, Del Givane C,Luppi F et al

Non steroids agents for idiopathic pulmonary fibrosis

Cochrane Database Syst rev 2010;9;CDOO3134

83)Richeldi L, Costabel U, Serlman M,et al

Efficacy of a tyrosine kinase inhibitor in idiopathic pulmonary fibrosis.

N Engl J Med 2011;365:1079-1087

84)  Felton V.M, Borok Z,Willis B,C.

N-acetyl-cysteine inhibits alveolar epiyhelial mesenchymal transition

Am J Physiol Lung Cell Mod Physiol 2009;297:L805-L812

85)  Shukla M.N, RoseJ.L, Ray r, et al

Hepatocyte growth factor inhibits epithelial  to myofibroblast transition i nlung cells-via SMAD7

Am J Respir Cell Mol Biol  2009;40:643-653

86)  Demedts M, Behr J, Buhl R, et al

High-dose acethyl-cysteine in idiopathic pulmonary fibrosis

New EnglJ Med 2005;353;2229-2240

87)  Behr J,Demedts M, Buhl R, et al

Lung function in ydiopathic pulmonary fibrosis-extended  analyses of the IFIGENIA trial.

Respir Res 2009;10:101  

  

PATOLOGIA MOLECULARĂ A BRONCHO – PNEUMOPATIEI OBSTRUCTIVE CRONICE

 PATOLOGIA MOLECULARĂ A  BRONCHO –

                         PNEUMOPATIEI OBSTRUCTIVE CRONICE

                                  Dr.medic POPESCU IULIAN                                                                                                   sectia clinică de radiobiologie

                                 SPITALUL CLINIC FUNDENI

e-mail: popdociul@yahoo.com

                                 Dr.ALINA HALPERN medic primar Spitalul de

                                        pneumoftiziologie Sf. Stefan bucuresti

REZUMAT.

BRONCHO PNEUMOPATIA OBSTRUCTIVĂ CRONICĂ (BPOC) este caracterizată prin îngustarea căilor aeriene şi limitarea curentului de aer, progresivă şi asociată cu un proces inflamator anormal. În procesul inflamator iau parte: celulele structurale, celule ale imunităţii moştenite şi adaptative: neutrofile, macrofage, limfocite T cu predominarea celulelor Tc1. Sub acţiunea factorilor etiologici se eliberează mediatori inflamatori multipli cu ajutorul factorului de transcripţie NFkappaB. Acestea joacă un rol cheie în orchestrarea inflamaţiei cronice prin acţiunea lor chemotactică şi pro-inflamatorie. Inflamaţia cronică progresează intr-un mod foarte complex prin interacţiunea celulelor imunităţii native şi adaptative cu citokinele şi mediatorii inflamaţiei. Baza moleculară a amplificării inflamaţiei nu este bine cunoscută, dar este - parţial - determinată genetic

ABSTRACT  COPD is a disease characterized by not fully reversible  airflow-limitation.that is usually progresive and associated with abnormal inflammatory response.The pattern of inflammation in airways and lung parenchyma comprise cells of innate and adaptive immunity such as macrophages.T lymphocytes with predominantly CD8+{cito-toxic}T cells.

The impact of ROS give rise a release of multiple inflammatory mediators with the aid of transcription factor NF[kappa}B. This play a key role in orchestrating chronic inflammation by yours chemotactic and pro-inflammatory capacity.. This chronic inflammation progress into a very complicated inflammation pattern of innate and adaptive immunity interacting with cito-kines and other mediators.The molecular basis of inflammation is not yet understood but may be,at laastIn part,genetically determined.

INTRODUCERE

1) DEFINIŢIE: BPOC este o boală caracterizată prin limitarea curentului de aer - incomplet reversibilă, care este de regulă progresivă şi se asociază cu un răspuns inflamator anormal al plămânului la acţiunea factorilor de mediu, gaze, particule [3, 11, 1, 12]. Influenţa creşte cu agravarea bolii [3, 13] şi agravează obstrucţia căilor aeriene.

2) BPOC cât şi Cancerul Pulmonar (CP) sunt asociate cu fumatul care generând specii reactive oxidative induc o stare de inflamaţie în plămân. În ambele boli întâlnim activarea a doi factori de transcripţie NFkappaB şi Activator Protein-1 (AP-1) ce duc la alterarea expresiei unui număr de gene

TRĂSĂTURILE PRINCIPALE ÎN CP şi BPOC [124]

CP	BPOC
Evadarea apoptozei	Apoptoză crescută
Creştere auto-suficientă	Degradarea matricei
Insensibilitate la anti-creştere	Reparare tisulară ineficientă
Angiogeneză susţinută	Angiogeneză limitată
Invazie tisulară	Inflamaţie intensă imună
Replicări limitate

Nu se ştie încă precis din ce cauză răspunsul inflamator este diferit în cele două boli. Probabil ca acest lucru se datorează polimorfismului genetic, in cancer fiind genele, care reglează integritatea genomică, iar în BPOC polimorfismul genelor, care reglează răspunsul imun către distrucţie tisulară [2]

3) INFLAMAŢIA CRONICĂ

Modelul inflamator în BPOC cuprinde celule ale imunităţii moştenite şi adaptative ca neutrofile, macrofage, limfocite T cu predominarea limfocitelor Tc1 (CD+ 8 citotoxice) în particular în căile mici aeriene iar în cazurile severe creşterea neutrofilelor în lumenul bronşic [3, 13, 14]

În BPOC mediatorii inflamatori sunt crescuţi şi derivă din celulele inflamatorii şi structurale ale plămânului [3, 15]

Fumul de ţigară poate activa macrofagele de suprafaţă şi celulele epiteliale bronşice care activează factori chemotactici în care predomină chemokinele, care joacă un rol cheie în orchestrarea inflamaţiei cronice în BPOC

Ele sunt primele elemente inflamatorii care apar la toţi fumătorii, Dar la fumătorii cu BPOC această inflamaţie progresează intrun proces foarte complex la care contribuie elementele imunităţii moştenite şi adaptative, celulele dendritice, limfocitele T (Th1 şi Tc1), la care se adaogă o complicată inter acţiune a citokinelor şi mediatorilor.

Baza moleculară a amplificării inflamaţiei nu este bine cunoscută, dar parţial este determinată genetic [4]

STRESUL OXIDATIV, FACTORII DE SEMNALIZARE ŞI CĂILE DE SEMNALIZARE­

Stresul oxidativ este o trăsătură importată în BPOC [3, 16]. Speciile reactiv oxidative (ROS) pot activa factorii de transcripţie NF-kappa B şi ACTIVATOR PROTEIN-1 (AP-1), care potenţează răspunsul inflamator prin activarea mai multor gene în BPOC [3, 17]

Alături de fumul de ţigară [3, 18] mai sunt şi celule structurale şi inflamatorii activate de tutun în plămânul fumătorilor şi includ neutrofilele, eozinofilele, macrofagele, celulele epiteliale, care la rândul lor produc ROS

Creşterea răspunsului este activat:

- fie direct prin activarea ROS asupra celulelor ţintă din căile aeriene şi parenchim (alveole)

- fie indirect prin activarea căilor de semnalizare a transducţiei şi a factorului de transcripţie NF-kappa B. Acesta este activat în căile aeriene şi macrofagele alveolare la pacienţii cu BPOC şi este activat şi în exacerbările BPOC [3, 19].

Această activare induce o inflamaţie neutrofilică prin creşterea expresiei de CXC8 (IL-8), alte CXC-chemokine, TNF-alfa (o citokină) şi MMP-9.

Oxidanţii activează deasemenea căile MAPK (mitogen-activated-protein-kinaza), care reglează expresia unor gene inflamatorii, supravieţuirea lor în anumite celule şi unele aspecte ale funcţiei macrofagelor [3, 20]

MAPK şi PI3K sunt căi de semnalizare a transducţiei alterate de către ROS [1, 21, 22]. S-a observat o creştere a expresivităţii a p38MAPK fosforilat (una din cele trei căi majore MAPK) în macrofage şi în peretele alveolar în BPOC [1, 23].

Inhibitorul lui p38MAPK-pe nume SD282 - reduce inflamaţia produsă de tutun, reduce nr. de macrofage şi neutrofile din lichidul de lavaj, un efect care nu se observă la gluco-corticoizi [1, 24].

ROS pot afecta şi anti-proteazele ca alfa 1 anti-tripsina şi „secretory leukocyte protease inhibitor”şi accelerează ruperea elastinei în parenchimul pulmonar [3, 25].

ROS şi NO pot afecta diferite funcţii celulare. Se pot produce alterări mitocondriale, rupturi ale lanţurilor ADN şi modificări funcţionale şi structurale ale proteinelor, ce au ca rezultat moartea celulei [3, 26].

Aceste modificări ale proteinelor pot face ca ele să devină antigenice şi vor duce la un răspuns auto-imun al celulelor T [3, 27].

Acesta poate fi un mecanism pentru răspunsul imun adaptativ observat în BPOC.

Stressul oxidativ are un rol cheie în procesul inflamator prin rolul lor asupra histonelor nucleare [3, 28]. Acetilarea histonelor joacă un rol în remodelarea nucleosomului, ce îi permite accesul la diferite site-uri inflamatorii sau alte gene.

Nivelul de acetilare al histonelor (HAT) se corelează direct cu nivelul de transcripţie genică.

Invers, de-acetilarea prin HDAC (histon- de- acetilaza) spontan sau prin corticoizi, schimbă acetilarea histonelor şi împiedică transcripţia genelor şi termină cascada inflamaţiei.

Stressul oxidativ produs de tutun joacă un rol important în creşterea nivelului de acetilare (HAT) şi descreşterea nivelului HDAC observat în celulele epiteliale, macrofage şi neutrofile la fumători [3, 21].

Acetilarea histonelor şi inhibiţia HDAC sunt asociate cu creşterea activităţii genelor inflamatorii (AP-1 şi NF-kappaB) care promovează şi menţin inflamaţia [3, 21].

Mecanismul prin care ROS cresc activarea NF-kappaB este specific celular şi distinct de activitatea fiziologică. Deasemeni stressul oxidativ poate afecta şi activitatea enzimatică ce duce la activarea NF-kappa B [1, 29].

Cu creşterea severităţii BPOC, ţesutul pulmonar arată o reducere gradată în activitatea HDAC (aceasta este esenţială pentru supresia unor gene inflamatorii de către corticoizi) [1, 30, 31].

CELULELE EPITELIALE

Sunt prima linie de apărare şi sunt capabile să elibereze mediatori inflamatori.

Răspunsul epiteliului la fumul de ţigară este o încercare de a se proteja şi a repara injuria [1-32]. Injuria duce la desvoltarea metaplaziei squamoase, care înseamnă înlocuirea temporară a epiteliului columnar cu epiteliu squamos, un efect, care este corelat cu obstrucţia căilor aeriene. Metaplazia squamoasă afectează clearence-ul muco-ciliar şi creşte riscul de apariţie al Cancerului Pulmonar cât şi al BPOC

Metaplazia squamoasă a căilor aeriene creşte cu severitatea bolii în BPOC [1]. S-a mai obsevat o creşter mică a ratei de proliferare a căilor aeriene mici în BPOC [1, 34]

Celulele epiteliale elibereză mediatori inflamatori precum TNF-alfa, Inter leukin (IL)-1 beta, GM. CSF, CXCL8 (IL8), Leukotrien B4 [3, 35].

CXCL8 (IL-8) este un puternic chemo-atractant. al neutrofilelor.

Celulele epiteliale eliberează C-C chemokine precum: :

CCL-5 (RANTES), Protein. 1 chemo-atractant al monocitelor şi CCL-11 (Eotaxin) cu activitate în macrofage şi celulele dendritice [3-35]

Producţia şi hiper secreţia de mucus din căile aeriene se produc prin activarea EGFR de către TNF-alfa şi neutrofil elastaza, mediate probabil prin Protein-. kinaza C [3, 35].Ele contribie la scăderea FEV-1.

Celulele epiteliale pot modula matricea extra-celulară prin:

A) producerea directă de Matrix-proteine ca fibronectin şi colagen mediaţi de TGF-alfa [3, 36]

B) prin activitate fibroblastică ( recrutare şi proliferare prin producţia de factori de creştere fibroblastici Tip1şi Tip 2, În remodelarea căilor aeriene mai contribuie şi expresia crescută de MMP 9 în epitelii [3, 37]

Răspunsul epiteliului alveolar la injurii seamănă în multe privinţe cu răspunsul epiteliului căilor aeriene, dar aici rolul important îl are VEGF un reglator al creşterii vasculare. În BPOC moderat se observaă o creştere a expresiei VEGF, dar scade în BPOC sever cu emfizem, care este asociat cu apoptoza celulelor endoteliale [3, 38]

VEGF este-în acelaşi timp-şi o citokină pro-inflamatorie care este produsă de celulele epiteliale, endoteliale, macrofage celulele T activate, care acţionează prin creşterea permeabilităţii endoteliale pe calea sa de a fi un chemo-atractant al monocitului.VEGF este un intermediar între inflamaţia imună mediată celular şi reacţia angiogenică asociată [3-48]

NEUTROFILELE

Neutrofilele sunt localizate în particular în epiteliul bronşic şi în glandele bronşice [1, 39] şi în apoziţie strânsă cu fascicolele musculare netede ale căilor aeriene [1, 40]. Se găsesc în lumenul bronchiilor şi se evidenţiază prin spută şi BAL [3, 41]

Neutrofilele din spută sunt crescute in BPOC avansat şi se însoţesc de obstrucţia căilor aeriene şi declinul funcţiei respiratorii [1, 42, 43, 3, 44]

Fumatul duce la alterarea capacităţii fagocitare a neutrofilelor prin supresia activităţii CASPASE-3 din neutrofile. Acest lucru duce la creşterea riscului de supra infecţii la pacienţii cu BPOC [1-24]. Neutrofilele acivate se găsesc în spută şi în lichidul de lavaj în BPOC [3, 41]

Recrutarea neutrofilelor în BPOC se face prin mai multe semnale chemotactice. Ele derivă din celulele epiteliale, celulele, T şi macrofagele alveolare. Ele includ chemokinele CXC ca CXCL-1 (GRO-ALFA), CXCL5 (ENA. 78) CXCL-8 (Il-8), care acţioneză prin receptorul CXCR-2, care sunt crescute în BPOC [3, 46].

Neutrofilele au capacitatea de a induce şi alterare tisulară şi emfizem prin eliberarea de serin-proteaze, care includ Neutrofil Elastaza (NE), cathepsin G, proteaza 3, MMP8 şi MMP9

Este foarte probabil că hiper secreţia de mucus este legată de neutrofilia din căile aeriene şi proteazele lor [3, 47]

Neutrofilele, alături de macrofage sunt celule efectoare.

EOZINOFILELE

Rolul lor în BPOC este nesigur. Prezenţa eozinofilelor în BPOC prezice un răspuns la corticoizi şi pot indica asocierea unui astm [3, 48, . 1, 49, 50, 51],

În BPOC prezenţa de eozinofile evidenţiază un sub grup al BPOC

MAST-CELL

S-a observat o creştere a Mast-Cell în căile aeriene ale BPOC [1, 52, 53]. Ele se observă în bronşita cronică fără obstrucţie şi nu se observă în bronşita cronică cu componentă obstructivă [1, 54].

MUSCULATURA NETEDĂ A CĂILOR AERIENE

În BPOC s-a observat o creştere a musculaturii netede în căile aerine mici ajungând până la 50% în Stadiul III şi IV [1, 55, 56].

Gradul de desvoltare a musculaturii netede se corelează invers cu funcţia pulmonară. [1, 55]

Celulele musculare nu au numai proprietăţi contractile. Ele sunt capabile de exprimarea şi eliberarea de citokine, chemokine, factori de creştere, proteaze şi pot participa la procesele inflamatorii si de remodelare [1 57, 58]

Citokinele şi chemokinele de interes în BPOC, eliberate de celulele musculare sunt: IL-6, CXCL-8 (IL-8) CCL-2 (MCP-1) CXCL1 ( (GRO_alfa) CXCL 10 (IP-10) şi factorul de stimulare a macrofagelor şi granulocitelor-GM-CSF [1, 57, 59, 60, 61]

Citokinele pro-inflamatorii IL-1 beta, TNF-alfa, Bradikinina induc eliberarea de CXCL-8 (IL-8), care la rândul ei este un puternic chemo-atractant al neutrofilelor şi activator, în timp ce IFN-gama şi TNF-alfa induc eliberarea de CXCL-10 (IP-10) care este exprimată în celulele musculare în BPOC [1, 59]. CXCL-10 (IP-10) este un puternic chemo -atractant al monocitelor, neutrofilelor, celulelor T (de preferinţă celulele Th-1). Musculatura netedă mai este o sursă de factori de creştere a ţesutului conjunctiv ca CTGF şi TGF-Beta (!). [62, 63]

MONOCIT_MACROFAGELE

Numărul de macrofage este crescut de 5-10 ori în toate compartimentele pulmonare [3p-532].Macrofagele sunt celule efectoare foarte importante în BPOC prin potenţialul lor de a elibera ROS, matrix-proteine-extra-celulare, mediatori lipidici, chemokine şi Matrix-Metalo -proteinaze [1-64]Număarul de macrofage creşte cu severitatea BPOC [3-54]şi severitatea emfizemului [3-65]

Creştera numărului de macrofage de la fumători se datorează expresiei crescute a BCL-X (celule B cu acţiune anti-apoptotică) şi creşterii în citoplasmă al unui inhibitor ce reglează ciclul celular - (Cyclin- dependent - kinase inhibitor p21 cip/waf-1 [1-66]

Această creştere se evidenţiază prin expresia crescută a markerului proliferării Ki-67 [1-67]

Macrofagele alveolare activate de fumul de ţigară eliberează mediatori inflamatori precum:

TNF-alfa, IL-1Beta, IL-6, IL+18, CXCL-8 (IL-8) şi alte CXC chemokine, CCL2 (monocit-chemo-atractant-protein-1). Toate acestea dovedesc un mecanism celular ce leagă fumatul cu inflamaţia din BPOC [3-68, 69]

Majoritatea proteinelor inflamatorii produse de macrofage sunt reglate de factorul de transcripţie NF-kappa B, care este activat în macrofagele alveolare la pacienţii cu BPOC, mai ales în exacerbări [3-70].

Macrofagele pulmonare de la fumătorii cu BPOC au o durată de viaţă prelungită [3-66], foarte probabil datorită IFN-gama produs de celulele T

Macrofagele pulmonare secretă şi enzime elastolitice, care includ:

MMP-9, MMP-2, MMP-12, Cathepsina K, L, şi S la care se adaăogă elastaza neutrofilă

Eliberarea de CXCL-1, TNF-alfa, şi MMP nu este inhibată de gluco-steroizi la fumătorii cu BPOC, datorită reducerii activităţii

HDAC (hystone de acetilaza), lucru ce nu se întâmplă la normali sau la fumătorii normali

Există o creştere a recrutării monocitelor circulante, ca răspuns la acţiunea chemokinelor pentru monocite, cum este CCL-2, care este crescută în spută, lichidul de lavaj şi macrofagele pulmonare în BPOC [3-71]

Macrofagele din BPOC au o capacitate redusă de a fagocita neutrofilele apoptotice - efferocitoză [1-72, 73]

CELULELE DENDRITICE

Sunt un grup heterogen de leucocite, care au în comun caractere morfologice, propietăţi secretorii şi expresia unor molecule de suprafaţă

Celulele dendritice sunt considerate santinelele organismului. Ele sunt prima linie de apărare.

Ele declanşează unul din cele două tipuri de imunitate. Ele au capacitatea de a stimula limfocitele T native şi de a iniţia un răspuns imun.

Ele pot migra din periferie în ţesutul limfatic unde stimuleză şi reglează activitatea limfocitelor T.

Ele pot declanşa proliferarea masivă de interferon nativ, fie se specializeză în celule care învaţă sistemul imun să recunoască agentul patogen.Prezenţa unui intrus stimulează celulele dendritice. În continuare este activată calea proteina PI3-kinaza şi se declanşează răspunsul imun

Apoi în nucleu se ia decizia dacă imunitatea nativă poate face faţă agentului patogen. Dacă nu poate se activează imunitatea adaptativă [3 - pag. 532]

Ele pot juca rolul de legătură între imunitatea înnascută şi imunitatea câştigată [10, 74]

Acumularea de celule dendritice în epiteliu şi în adventiţia căilor aeriene mici la pacienţii cu BPOC creşte cu severitatea bolii [1, 74, 75]

RĂSPUNSUL IMUN

Mecanismul imun, care conduce procesul inflamator în BPOC este mediat de diferite tipuri de celule imune.

Există o creştere a numărului de limfocite T în parenchimul pulmonar şi în căile aeriene la pacienţii cu BPOC [1-76], cu o creştere mai mare de CD+8, decât CD4+ [3-65, 75, 77]

Majoritatea celulelor T din plămânul cu BPOC sunt sub-tipurile Th1 şi Tc1

Celulele CD+4 şi CD+8 din plămânul BPOC arată o expresie crescută de CXC3. Acesta este un receptor activat de chemokinele CXCL 9 (MIG), CXCL 10 (IP-10), CXCL 12 (I-TAC), care sunt crescute în BPOC [10, 78, 79]. Acest lucru duce la o acumulare de celule CD+4 şi CD+8.

CD+8 (Tc1) predomină faţă de CD+4 (Th1) în căile aeriene şi în parenchim în BPOC.

Tc1 secretă IFN-gama, care exprimă CXCR3, sugerând că sunt atrase în plămân de chemokinele legate de CXCR3 [10, -80, 79]

În recrutarea celulelor T poate să fie implicată şi producţia de CCL5 (RANTES), care atrage CD+4şiCD+8-via-CCR5. Această producţie este crescută în sputa BPOC, faţă de normal [10-79]

Tc1 eliberează granzime B şi peforin, care se găsesc crescute în sputa pacienţilor cu BPOC [10, 81]. Ele pot induce apoptoza pneumocitului tip1, contribuind la desvoltarea emfizemului [10, 82]

Tc1 şi Th1 care conduc inflamaţia se pot auto-perpetua deoarece IFN-gama, care stimulează eliberarea de CXCR3 ligand, care atrag mai multe Th1şi Tc1 în plămân.

Celulele CD+8 activate produc alterări importante în plămân. Pe lângă apoptoza şi citoliza celulelor alveolare, ele mai produc un număr de citokine de tip TNF-alfa, TNF-beta (lymphotoxin) şi IFN-gama [3-69]

Funcţiile efectoare ale CD+4 sunt mediate de citokinele tip Th1, ce stimulează migrarea mai mare a celulelor inflamatorii (aşa zisă inflamaţie imuna ) [3-69]

Procesul inflamator care duce la BPOC rezultă dintr-un complex de celule inflamatorii şi celule imune, majoritatea orchestrate de celulele T.

Astfel s-a sugerat că BPOC poate fi considerată şi ca o boală auto-imună datorită antigenelor produse de acţiunea fumatului asupra plămânului. [3-82, , 83, 84]

Fig. 1: Celulele inflamatorii şi imune implicate în a) ASTMA şi b) BPOC.

a)      Alergenele inhalate activeaza celulele mast-cells prin legaturi incrucuşate ale moleculelor de imumoglobuline (Ig) E pentru a elibera mediatori bronchoconstrictori, incluzând cysteinyl-leukotriene (cys-LTs) şi prostaglandina PGD₂. Celulele epiteliale elibereaza stem-cell factor (SCF), care este important pentru menţinerea mast-cells la suprafaţa cailor aeriene. Alergenele sunt procesate de celulele dendritice mieloide care sunt condiţionate de către lymphopoetina stromală thymică (TSLP) secretate de către celulele epiteliale si mast-cells pentru a elibera CC-chemokine ligand (CCL) 17 şi CCL22, care acţionează pe CC-chemokine receptor (CCR)4 pentru a atrage celulele T-helper (Th)2. Celulele Th2 au un rol central în orchestrarea răspunsului inflamator în alergie prin eliberarea de interleukin (IL)-4 şi IL-13 (care stimuleza limfocitele B sa sintetizeze IgE, IL-5 (care este necesară pentru inflamaţia eosinofilică) şi IL-9 (care stimulează proliferarea celulelor mast-cells). Celulele epiteliene elibereaza CCL-11, care recrutează eosinofilele via CCR-3.

b)      Fumul de ţigară inhalat şi alţi iritanţi activează celulele epiteliale şi macrophagele pentru a elibera factori chemotactici care atrag celulele inflamatorii în plămâni, incluzând: CCL2 care acţionează pe CCR2 pentru a atrage monocitele, CXC - chemokineligand (CXCL)1 si CXCL-8, care acţionează pe CCR2 pentru a atrage neutofilele şi monocitele (care se diferenţiază în macrofage în plămâni) şi CXCL-9, CXCL-10 si CXCL-11 care acţionează pe CXCR-3 pentru a atrage celulele Th1 şi celulele T-citotoxice tip 1 (Tc1). Aceste celule impreuna cu macrofagele si celulele epiteliale, eliberează proteaze, ca spre exemplu matrix-metaloproteinaza (MMP) 9, care produce degradarea elastinei si emphizem. Elastaza neutofilică de asemenea cauzează hipersecreţie de mucus. Celulele epiteliale şi macrofagele eliberează transforming growth factor (TGF)-β, care stimulează proliferarea fibroblastului ce duce la fibroză în căile aeriene mici.

Fig. 2: Celulele T-CD8+ în BPOC

Celulele epiteliale şi macrofagele sunt stimulate de către IFN-γ pentru a elibera chemokinele CXCL-9, CXCL-10 şi CXCL-11 care împreună acţionează pe CXCR-3 exprimat pe celulele Th1 şi Tc1 pentru a le atrage în plămâni. Celulele Tc1, prin eliberarea de perforin şi granzyme B induce apoptoza pneumocitelor de tip 1, contribuind la formarea emfizemului. IFN-γ eliberat de către celulele Th1 şi Tc1 stimulează la rândul lui eliberarea de CXCR-3 ligands, ceea ce conduce la o activare persistentă inflamatorie.

Cu accordul domnului profesor P.j.Barnes Breathe March 2011vol.7 no3:229-238

EMFIZEMUL

Emfizemul este caracterizat prin lărgirea spaţiilor alveolare şi distrugerea pereţilor alveolari, dar fără evidenţa fibrozei, care se poate întâlni în căile aeriene mici.

Sunt două teorii asupra patogenezei emfizemului [6]:

A}Teoria Inflamaţiei. Fumul de tutun stimulează celule inflamatorii, astfel că neutrofilele, macrofagele eliberează proteaze ce duc la ruperea matricei extra celulare (ECM)şi a membranei bazale [6 85, , 86, 87], dezechilibrul balanţei proteaze -antiproteaze: , activarea MMP9 şi MMP12, activarea proteazelor ca elastaza neutrofilelor şi inactivarea alfa1-anti-tripsinei. [1] Avem şi. activarea celulelor CD+8 pentru a elibera perforin şi granzim.

Clearence-ul ineficient al celulelor apoptotice de către macrofage duce la o descreştere a mecnnismului anti-inflamator

Distrugerea elastinei pulmonare a fost propusă ca mecanismul conducător al distrucţiei alveolelor pulmonare, iar eliberarea elastazei neutrofilelor şi metalo-proteinazelor din celulele inflamatorii depăşesc apărarea realizată de anti-proteazele pulmonare şi duc la distrucţia parenchimului.

Fumul de tutun înhibă sinteza de novo şi acumularea tisulară de elastină şi colagen [1-88]. Expunerea la fumul de ţigară inhibă şi capacitatea de proliferare a fibroblaştilor [1-89, 90]şi poate duce la la oprirea ciclului celular a fibroblştilor, mediată de activarea genelor p53ş p16, care inhibă ciclul celular ducând la senescenţă celulară [1- 91]:

Pierderea activităţii telomerazei, care este un marker al senescenţei se observă în limfocitele circulante din BPOC [1-92]

În BPOC s-a mai observat o creştere a TGF-beta-1 cu o reducere a expresiei de colagen tip1 [1-93]. Creşterea TGF-beta] cu probabilă activare a MMP-12 poate duce la efecte elastolitice în, parenchimul pulmonar şi fibrotice în căile aeriene mici [1-93]

COL4A3 inhibă activarea neutrofilelor. COL4A3 poate inhiba angiogeneza, ducând la apoptoză celulară [6, 94, 95]

Efectul tutunului asupra celulelor epiteliale, alveolare induce toate caracteristicle senescenţei (activitatea beta-galactozidazei, modificări în morfologia celulară, mărirea celulei, mărirea massei lizozomiale, acumularea de lipo-fucsină, oprirea definituvă a creşterii [1-96]

B] Teoria apoptozei:

S-a observat o creştere a apoptozei celulelor endoteliale. Aceasta este corelată cu creşterea caspazei -3 şi pierdera proteinei anti - apoptotice Bcl-2 [1-97] Caspase -3 este un marker al apoptozei şi al stressului oxidativ [1-98]

Fumul de ţigară scade expresia de VEGF şi VEGFR 2 ce duce la apoptoza celulelor epiteliale şi endoteliale, cu pierderea implicită a componentelor ECM (matricea extra -celulară) şi a unităţilor alveolare [6- 99].

ColagenIV alfa-3 este o genă localizată ţn regiunea 2q33. 3-2q37.2      care poate inhiba activarea neutrofilelor, inhibă formarea de către acestea a producţiei de super-oxid şi secreţia de proteinaze [6-100, 101]. Colagen-IV alfa3 poate inhiba şi proliferarea celulelor endoteliale şi induce apoptoza celulară [6-94, 102, 103]. Astfel se sugerează că ColagenIV alfa3 poate fi implicată în patogenia BPOC modulând răspunsul inflamator sau apoptoza pertetelui alveolar [6-86]

Gena CCL5 prezintă o alelă-28G (single nucleotide polimorphism)care predispune la un grad de protecţie contra desvoltării emfizemului. S-a obsevat o corelaţie inversă între allela functională -28G şi severitatea emfizemului [7-p. 37]

EXACERBĂRILE ÎN CADRUL BPOC

AMPLIFICAREA INFLAMAŢIEI PULMONARE

În BPOC avansat avem exacerbări prin infecţii virale şi bacteriene [1, 104, 105]

Acestea duc la amplificarea răspunsului inflamator, cu activarea celulelor imune şi inflamatorii prezente în căile respiratorii.

Eficienţa scăzută a macrofagelor de a fagocita atât a bacteriilor cât şi a neutrofilelor apoptotice sau a celulelor epiteliale amplifică activarea inflamaţiei ce duce la necroză şi la eliberarea de produşi ce alterază ţesuturile [1, 106]

Infecţiile virale se asociază cu exacerbările în BPOC [7. 107, 108, 109]

Infecţiile virale şi bacteriene pot acţiona asupra NFkappaB. MMP8 ce duc la rândul lor la eliberarea de mediatori inflamatori şi citokinei [1, 110]

În timpul exacerbărilor se observă o activare a NF kappa B din macrofagele pulmonare [1, 111]

În timpul exacerbărilor se observă o creştere a nivelului plasmatic al IL-6, CXCL8 (IL-8) şi leucotrien B [1, 112, 1].

În exacerbările, BPOC cu neutrofilie în epiteliul bronchiolar s-a observat o creştere a expresiei genelor CXCL5 (ENA-78)şi CXCL8 (Il-8) şi receptorul CXCR2 [1. 209], . Atât CXCL5 (ENA-78) cât şi receptorulCXCR2 prezintă o chemo-atracţie pentru neutrofile

Exacerbările în BPOC blândă sunt asociate cu supra reglarea CCL5 atât în celulele inflamatorii cât şi în celulele epiteliale ale mucoasei bronşice [1, 3, 7]

CCL5 poate fi implicată în patogenia remodelării epiteliale şi în hiper reactivitatea cronică în răspuns la infecţiile virale

CCL5 este un factor genetic de risc în bolile cronice inflamatorii ale cailor aeriene (astm. BPOC) [7].

În regiunea reglatorie a genei CCL5 au fost identificate 3 SNP (single nucleotide polimorphism) cu activitate funcţională. Aceste SNP-uri au fost asociate cu un nivel crescut de CCL5 [7, 117, 118] şi cu o creştere a eozinofilelor sanguine [7, 119]

Variaţiile genetice pot explica substanţiala variabilitate în frecvenţa exacerbărilor la pacienţii cu BPOC şi funcţie respiratorie similară [10, 120, 121]

SNP al surfactant proteina B (SFTPB) pe nume Ro-302479 a arătat o asociere cu exacerbările în BPOC cât şi cu o susceptibilitate pentru BPOC. Acest SNP al SFTPB este o dovadă de prezenţa sa în fizio-patogenia BPOC.

Instabilitatea micro-satelită (MSI) se găseşte în 50% în BPOC şi nu se observă la nefumători şi sănătoşi [8-p612] Pacienţii cu BPOC şi MSI au prezentat o creştere a exacerbărilor Cei care au arătat o legătură cu exacerbările sunt 3 Markeri: G-29802, D-13S71, D-14S-580

Asocierea MSI cu exacerbările BPOC ne indică că mutaţiile somatice pot fi implicate în patogenia şi istoria naturală a bolii.

MSI s-au corelat cu o rată înaltă de mutaţii şi este asociată cu un sistem defectuos de apărare.Detecţia MSI în sputa BPOC este un marker care arată o destabilizare genomică în BPOC.Instabilitatea micro. satelită alterează abilitatea de apărare a ADN [8-122, 123]. Frecvenţa relativ înaltă a exacerbărilor din BPOC cu instabilitatea genetică dovedeşte legătura dintre activitatea de reparare a ADN şi stressul oxidativ datorită frecvenţei exacerbărilor în BPOC si vice- versa [10]

CONCLUZII

1) STRESUL OXIDATIV acţionează fie direct asupra celulelor ţintă din plămâni, fie indirect prin activarea factorului de transcripţie NfkappaB. Această activare induce o inflamaţie neutrofilă prin creşterea expresiei de CXCL8 (IL-8), TNF-alfa şi MMP9

Speciile reactive oxidante (ROS) afectează şi anti-proteazele (alfa 1 anti-tripsină) si accelerează ruperea elastinei din parenchimul pulmonar.

Stresul oxidativ produce o creştere a acetilării histonelor şi inhibă histon-de -acetilaza din celulele epiteliale şi inflmatorii. Astfel se promoovează şi se menţine inflamaţia

2) CELULELE EPITELIALE. Fiind prima linie de apărare-sub acţiunea factorilor etiologici-se produce metaplzia squamoasă, care afecteză clearence-ul mico-ciliar şi acest lucru se amplifică cu severitatea bolii.

Celulele epiteliale eliberează mediatori inflamatori ca citokinele TNF-alfa, CXCL8 (IL8), GM- CSF, leucotrien B

Celulele epiteliale eliberează şi C-C chemokine ca: CCL5 (RANTES), Protein 1 chemoatractant al monocitelor şi Eotaxin

Producţia şi hiper secreţia de mucus se produce prin acţiunea EGFR prin TNF-alfa şi neutrofil elastaza

Celulele epiteliale pot remodela căile aeriene prin producerea de Matrix-proteine şi prin producerea de factori de creştere al fibroblaştilor

În epiteliul alveolar în răspunsul la injurie are un rol important creşterea expresiei a VEGF, care reglează creşterea vasculară. VEGF este simultan şi o citokină pro-. inflamatorie.

3)MUSCULATURA NETEDĂ A CĂILOR AERIENE

Musculatura netedă creşte până la 50% în BPOC dicând la scăderea funcţiei pulmonare.

Ele eliberează şi citokine, chemokine, factori de creştere, proteaze

Citokinele pro-inflamatorii ca IL. 1 beta, TNF-alfa, Bradikinină induc eliberarea de CXCL8 (IL-8), care este un puternic chemoatractant al neutrofilelor.

Citokinele IFN-gama şi TNF-alfa induc eliberarea de CXCL10 (IP 10), care este bine exprimată în celulele musculare în BPOC

Musculatura netedă este şi o sursă de factori de creştere al ţesutului conjunctiv (CTGF şi TGF-beta)

4) NEUTROFILELE Sunt crescute în BPOC şi duc la obstruarea căilor aeriene şi scăderea funcţiei ventilatorii

Au o capacitate de fagocitare scazută, prin supresia activităţii Caspase. -1

Recrutarea neutrofilelor se face prin multiple semnale chemotactice. Ele includ chemokine CXC: CXC-1 (GRO-alfa), CXCL5 (ENA78) şi CXCL8 (IL8), care sunt crescute în BPOC

Induc alterare alveolară şi emfizem prin eliberare de serin-proteaze ca Neutrofil- elastaza, Catepsin G, MMP8 şi MMP9

Hiper-secreţia de mucus este legată de de neutrofilia din căile aeriene şi proteazele lor.

5) MONOCIT-MACROFAGELE. Numărulor este crescut în BPOC de 5-10 ori. Această creştere se datoreză expresiei crescute de ( BCL) X care are a cţine anti -apoptotică

Macrofagele activate de fumul de ţigară eliberează mediatori inflamatori ca TNF-alfa IL-6, IL-i beta, IL-12, CXCL8(IL8) şi CCL2 (monocit chemoatractant)şi alte CXC chemokine (CXCL-I). Toate aeste proteine inflamatorii produse de macrofage sunt reglate de factorul de transcripţie NfkappaB, care este activat la pacienţii cu BPOC

Macrofagele din BPOC au o durată de viaţă prelungită, foarte probabil datorită IFN-gama produs de limfocitele T

Macrofagele secretă şi enzime elastolitice: MMP-9, MMP-12, MMP-2, Catepsina K, L, S la care se adaogă şi elastaza neutrofilă

Eliberarea de CXCL-1, TNF-alfa şi MMP nu este inhibată de glucocorticoizi la fumătorii cu BPOC, datorită reducerii activităţii HDAC, lucru ce nu se obervă la normali

Există o creştere a recrutării monocitelor circulante datorită acţiunii selective pentru monocite a C-C chemokinei CCL-2, care este crescută în BPOC

Macrofagele din BPOC au o capacitate scăzută de fagocitare a neutrofilelor apoptotice

6) RĂSPUNSUL IMUN.

Mecanismul imun, care conduce procesul inflamator în BPOC este mediat de diferite tipuri de celule imune

Există o creştere a numărului de limfocite T în BPOC. Majoritatea celulelor T din plămân la pacienţii cu BPOC sunt subtipurile Th1[CD4+} şiTc1[CD 8+}

Tc1 predomină faţă de Th1 în BPOC

Tc1 secretă IFN-gama, care exprimă CXCR3, sugerând că sunt atrase în plămân de chemokinele legate de CXCR3

CD4 şi CD8 din plămânul din BPOC arată o expresie crescută de CXCR3. Acesta este un receptor activat de chemokinele CXCL9, CXCL10, CXCL11, care sunt crescute în BPOC. Expresia crecută de CXCl10 de către epiteliul bronchiolar due la o acumulare de celule Th1 şi Tc1, care exprimă CXCR3

În BPOC avem şi o creştere a chemokinei CCL5 (RANTES). Aceasta atrage şi recrutează Th1 şi Tc1-via-CCR5

Th1 şi Tc1, care conduc inflamaţia se pot auto-perpetua deoare ce IFN-gama stimulează eliberarea de CXCR3, care atrage mai multe celule Th1 şi Tc1 în plămân

Tc1 activate produc apoptoza şi citoliza celulelor alveolare producând un număr de citokine de tip TNF-alfa, TNF-beta şi IFN gama

Procesul inflamator ce duce la BPOC rezultă dintr-un complex de celule inflamatorii şi celule imune, majoritatea orchestrate de celulele T. BPOC mai poate fi considerată şi o boală imună datorită antigenelor produse de injuria plămânului sub acţiunea fumatului

Tc1 eliberează granzime şi perforin care induc apoptoza pneumocitului tip !, contribuind la desvoltarea emfizemului

7) EMFIZEMUL.

Sunt doup teorii asupra patogenezei sale.

a)Teoria inflamatorie. Tutunul stimulează celulele inflamatorii, care eliberează proteaze ce duc la ruperea matricei extra -celulare (EMC) şi a membranei bazale. Distrugerea elastinei pulmonare a fost propusă ca mecanismul conducător al destrucţiei alveolare, care elibeează elastaza neutrofilă şi proteazele din celulele inflamatorii, care depăşesc apărarea anti-protează pulmonară (alfa1- anti-. tripsină) şi duc la distrucţie

Repararea pulmonară este inhibată de fumul de tutun. Este inhibată capacitatea de proliferare a fibroblastului. Deasemeni este inhibată sinteza de novo şi acumularea de elastină şi colagen. În BPOC s-a observat o creştere a TGF-beta1şi CTGF cu o reducere a producţiei de colagen tip1. Creşterea a TGF-beta1 cu o probabilă activare a MMP12 poate duce la efecte elastolitice în parenchim şi fibrotice în celulele aeriene mici.

Deasemeni se observă pierderea activităţii telomerazei (marker al senescenţei) în limfocitele circulante în BPOC

b)Teoria apoptozei

Avem o creştere a apoptozei prin descreşterea în semnalizare a VEGF. Aceasta este corelată cu creşterea activării Caspase3 şi pierderea proteinei antiapoptotice (BCL2)X.

Fumul de ţigară scade expresia VEGF şi VEGFR2 ce duce la apoptoza celulelor endoteliale, epiteliale, cu pierderea implicită a componentelor matricei extra celulare (EMC) şi a unităţilor alveolare. Nivelul VEGF scade în sputa pacienţilor suferind de BPOC odată cu agravarea bolii.

8)EXACERBĂRILE ÎN CADRUL BPOC

În BPOC avansat avem o creştere a infecţiilor bacteriene şi virale care activează NFkappaB şi calea MAPK ce duc la eliberarea de mediatori inflamatori şi citokine

În timpul exacerbărilor creşte nivelul plasmatic al IL-6, CXCL8 (IL8), leucotrien B

În exacerbări se observă creşterea expresiei genelor CXCL5, CXCL8 şi receptorul CXCR2 care exprimă o atracţie către neutrofile

În exacerbările din BPOC mai este implicată chemokina CCL5 (RANTES). Ea este un factor de risc în BPOC, ASTM.

În regiunea reglatorie a genei CCL5 au fost identificate 3 SNP (single nucleotid polimorphism), care au fost asociate cu un nivel crescut de CCL5

SNP-ul al SFTPB (surfactant proteina B) pe nume Ro-302479 a arătat o asociere cu exacerbările în BPOC, cât şi cu o susceptibilitate pentru BPOC

Instabilitatea micro-satelită (MSI) se observă la 50% din pacienţii cu BPOC şi nu se observă la fumătorii sănătoşi.

Pacienţii cu BPOC şi MSI au prezentat o creştere a exacerbărilor. Factorii care sunt în legătură cu exacerbările sunt 3 Markeri: G 29802, D13S71 şi D14S580.

Asocierea MSI cu exacerbările BPOC ne indică faptul că mutaţiile somatice sunt implicate în patogenia şi istoria naturală a bolii

Figurile 1 şi 2 au fost obtinute prin amabilitatea D-lui prof. Peter Barnes (National Hearth and Lung Institute, Imperial College - London, UK), căruia îi multumesc şi pe aceasta cale.

- DEFINIŢII

CITOKINE. Proteine de semnalizare, mesageri care

a)iniţiază şi amplifică răspunsurile inflamatorii şi imune prin recrutarea şi activarea celulelor.

b)reglează activarea şi diferenţerea limfocitelor T şi B ale căror funcţii sunt cruciale în imunitatea mediată de celulele specifice

c)iniţiază şi reglează repararea proceselor locale până la rezolvarea răspunsurile imunitare.

CXC şi CC chemokine sunt citokine de dimensiuni mai mici.

CATHEPSIN G este o proteinază care ia parte la autoliza celulei şi la auto-. digestia celulei. Este codificată de gena CTSG

CATHEPSIN K este o protează care are abilitatea de a cataboliza elastina, colagen, gelatina. Acest lucru duce la pierderea elasticităţii pulmonare (emfizem).

TRANSDUCŢIE Transferul unei informaţii genelor dela o celulă la alta prin intermediul unui vector

TRANSCRIPŢIE Etapă a exprimării unei gene în cursul căreia informaţia conţinută într-o secvenţă de ADN este copiată sub forma unei secvenţe mARN.

TRANSLAŢIE Traducerea informaţiei mARN în informaţie de constituire a proteinelor

PROTEIN KINAZA C.Mediază răspunsul imun, reglează creşterea celulei.La nivel bronşic produce broncho-constricţie prin acţiune asupra musculaturii netede.

NEUTROFIL-ELASTAZA. Este o serin-protează din familia chemotripsinei.Creşterea expresiei duce la emfizem sau modificări emfizematoase.

GALACTIN-1. Este o proteină cu afinitate pentru galactozide.Are funcţii polivalente şi acivitate biologică largă.Este implicată în răspunsul imun, în supravieţuirea celulelor T, . în inflamţie şi alergie.

ACTVATOR PROTEIN1 (AP-1). Este un factor de transcripţie.Activitatea AP-1 este indusă de factori de creştere, cito-kine şi onco-proteine. AP-1 induce transcripţia la o varietate de gene implicate în multiple funcţii celulare (proliferare, diferenţiere, transformare, supra vieţuire).

ALFA 1 ANTITRYPSINĂ. Este o proteină care apără plămânul.

Deficienţa ei este moştenita şi cauzează emfizemul.

CTGF (conective tissue growth factor). Acţionează asupra celulelor endoteliale şi epiteliale. Creşte sinteza de ADN indusă de factorul de creştere al fibroblastului Este un factor major chemotactic şi mitogen pentru celulele ţesutului conjunctiv

CYCLIN-DEPENDENT-KINAZA. Reglează ciclul celular, reglează diviziunea celulară, induce apoptoza neutrofilelor care mediază inflamaţia. Gena CDKN2A este localizată in zona 9p. 21. Este o genă tumor-supresoare. Are un inhibitor: p16INK4A.

NF kappa B actionează ca factor de transcripţie. Are rol cheie în reglarea răspunsului imun

LEUCOTRIENELE. Sunt mediatori lipidici responsabili de efectele inflamatorii. Sunt produse din acidul arachidonic prin enzima 5-lipo-oxigenaza.

PROTEINAZA 3 Este o serin-protează, care este exprimată în neutrofile. Nu i se cunoaşte rolul ei în neutrofile.

CALEA MAPK-ERKEste o cale de semnalizare a transducţiei.

Ea cuplează răspunsurile intra-celulare cu factorii de creştere pe receptorii suprafeţei celulare. Cale MAPK transduce o varietate de semnale externe ducând la un larg răspunsuri celulare precum -creştere, diferenţiere, inflamaţie şi apoptoza. La mamifere sunt 3 căi majore MAPK: : MAPK-ERK, SAPK-INK şi p38MAPK

SD-282 este un inhibitor al p38MAPK-inazei. El reduce răspunsul inflamator la cei expuşi la tutun, pe când dexametazona este ineficace. Reduc creşterea de COX-2 şi reduce nivelul de IL-6

PI3K (phosphatidil-inositol-3 kinaza). Aceasta are rol crucial în creştera şi supravieţuirea celulei. Este o cale de semnalizare a transducţiei alterate de ROS (speciile-reactive-oxidative). Promovează proliferarea celulelor canceroase şi supravieţuirea

p21-CIP-WAF-1 este un inhibitor universal al Cyclin-dependent kinaza

- CITOKINELE şi RECEPTORII

TNF-alfa (TNFalfa R1şiR2). Potent mediator pro-inflamator, care induce inflamaţia atât direct cât şi indirect. TNF receptorii induc producerea şi eliberarea de un număr de mediatori inflamatori, care la rândul lor măresc inflamaţia.

INTERLEUKIN-1 (IL-1 alfa şi beta şi receptor IL-1R alfa) O citokină pro-inflamatorie ce iniţiază şi menţine inflamaţia, activează celulele endoteliale şi epiteliale. Sunt produse de macrofage, monocite şi celulele dendritice.

TGF-BETA1 Este o citokină cu funcţii multiple, controlul creşterii, proliferarea celulară, diferenţiera celulară şi apoptoza. TNF-1beta poate inhiba secreţia şi activitatea unor citokine precum TNFalfa, IFN-gama şi alte leukine. Promovează proliferarea celulelor T mature

INTERLEUKIN-6 (IL6 Ralfa)Este o citokină multi funcţională în legătură cu inflamaţia, permeabilitatea vasculară şi proliferarea celulară

INTER-LEUKIN-10 este cunoscută ca o citokimă anti-imflamatorie cunoscută ca -human citokine sinthesis inhibitory factor. Este produsă de monocite limfocitele T, celulele dendritice şi de celulele epiteliale. Inhibă citokinele pro-inflamatorii ca IFN-gama, IL-2 IL3, TNF-alfa GM -CSF.

INTERLEUKIN18 (IL18 R-alfa)Este o citokină produsă de macrofage. IL18 împreună cu IL12 contribuie la imunitatea mediată celular. După stimularea cu IL18 a celulelor NK şi unele celule T se induce o eliberare de IFN-gama (care este tot o citokină) care la rândul lui activează macrofagele şi alte celule. IL18 este o citokină pro-inflamatorie severă.

- INTERFERON GAMA şi receptorii INFGR1 şi INFGR2

Este o citokină. S-a mai numit şi factor de activare a macrofagelor. Este secretat de celulele Th1, Tc, celulele dendritice celulele NK. Are proprietăţi anti-virale, imuno-regulatoare şi anti-tumorale. Acţionează şi creşte activitatea lizozomală în macrofage. Promovează adeziunea şi fixarea necesare migrării leucocitelor Deficienţa IFNGR este asociată cu creşterea susceptibilităţii la infecţii. IFNgama este o citokină principală a celulei Th1

GM-CSF (CSF2) şi G-CSF (CSF3). Sunt proteine secretate de macrofage celuleleT, mast-cell, celulele endoteliale şi fibroblaşti. Genele sunt localizate în zona 5q31 şi repectiv 17q11. 2-q12. Sunt factori importanţi în proliferarea şi supra vieţuirea neutrofilelor şi macrofagelor. Induc creşterea expresiei de citokine pro-inflamatorii şi amplifică răspunsul inflamator

- CXC CHEMOKINE

CXCL1 (GRO-ALFA=growth-related oncogene) şi receptorul CXCR2.Gena este localizată pe cromozomul 4.Prezintă chemotaxis pentru neutrofile, reglează funcţia celulelor endoteliale (angiogeneza)

CXCL2 şi receptorul CXCR2 prezită chemotaxis pentru neutrofile şi reglează funcţiile celulelor endoteliale.

CXCL-5 (ENA78, epithelial-derived neutrophil-activating peptide). Stimuleză chemotaxisul neutrofilelor, are propietăţi angiogenice. Intreacţionează cu receptorul de la suprafaţa celulei CXCR2.

CXCL8 (IL8). Inter-acţionează cu receptorii CXCR1 şiCXCR2. Este chemo atractant pentru neutrofile, CD8+T cell, reglează funcţia celulelor endoteliale

CXCL9 (CXCR3). Este o chemo-atractantă a. celulelor T care este indusă de INFgama. Este strîns legată în activitate cu CXCl10 şiCXCL11Sunt localizate pe cromozomul4. Funcţia lor chemo-tactică se realizează cu CXCR3

CXCL10 (IP10) (CXCR3) Gena este localizată pe cromozomul 4. Este o chemo-atractantă de macrofage, monocite, celule dendritice, celule NK. Inhibă formarea de colonii în măduva osoasă, inhibă angiogeneza şi are activitate anti-tumorală.

CXCL12 (pre B cell growth-stimulating factor). Este o chemoatractantă a limfocitelor T, monocite, dar nu şi pentru neutrofile. Gena este localizată în cromozomul 10.

CXCR3Se găseşte exprimat în neutrofile, în limfocitele T activate şi celulele NK, în unele celule epiteliale şi endoteliale. Reglează traficul leucocitelor. Înteracţionează cu

CXCL9, CXCL10, CXCL11, Atrage celuleleTh1, Activează calea MAPK.

- CC-CHEMOKINELE

CCL2 face parte din familia CC- chemokinelorSe mai numeşte monocit chemoatractiv protein1 (MCP-1). Recrutează monocitele, celulele T de memorie şi celulele dendritice la locul injuriei sau infecţiei.

CCL5 (RANTES=regulated on activation normal T cell expressed and secreted). Este un factor de risc în bolile cronice inflamatorii. Exacerbările din BPOC sunt asociate cu supra-reglare CCL5. Este o chemokină pentru Th1, monocit şi celulele NK. Acţionea. ză prin CCR5, CCR3. CCR1.

CCL11 (, EOTAXIN). Receptor CCR3. Esteo chemokină pemtru Th1, pentru neutrofile şi eozinofile. Gena este situată pe cromozomul 17

- MATRIX-METALO-PROTEINAZELE

MMP2 Martix-metalo-peptidaza 2 intervineîn ruperea matricei extra celulare (în perioada embrionară, în reproducere, desvoltare, dar şi în metastaze)

MATRIX-METALO-PEPTIDAZA 8 (neutrofil colagenaza). Intervine în ruperea matricei extra celulare. Are funcţia de degradare a colagenului tipI, IIşiIII.

MATRIX-METALO-PEPTIDAZA 9. Intervine în ruperea matricei extra celulare. Intervine în procesele fiziologice (desvoltarea embrionară, reproduere, remodelarea tisulară, dar şi în metastaze. Este cheia efectoare în remodelarea matricei extra -celulare.

MATRIX-METALO-PEPTIDAZA 12 (MMP 12). Este secretată de macrofagele inflamatorii (human macophage elastase). Joacă un rol principal în apariţia emfizemului la fumători.

GRANZIME. Este o seri-proteină eliberată de granulele citoplasmice din interiorul CD8+ (Tc1) şi al celulelor NK. Activează împreună cu perforin şi alţi mediatori cito-toxici pentru a induce moartea celulei ţintă prin apoptoză.

PERFORIN-1 Este o proteină cito-toxică prezentă în granulele citoplasmoce ale celulelor CD8 şi NK

BIBLIOGRAFIE LA DEFINIŢII

1) G. B. Toews.

Citokines and the Lung E. R. J, 2001 18 3S-17S

2) Toshinori Yoshida and Rubin M. Tudor

Patho-biology of cigarette smoking induced COPD. Physiol. Rev. 2007, 87, 1047-1082

3) Wikipedia

BIBLIOGRAFIA LUCRĂRII

[1] K. F. CHUNG and I. M. ADCOCK.

Multifaceted mechanisms inCOPD, inflamaton, immunity and tissue repair and destruction

Europ. Resp. Journal 2008; 31: 1334-1356

[2] Jerome S. Brody. Avram Spiro.

Chronic obstructive Pulmonary Diseases. Inflamation and Lung Cancer.

The Proceedings of the American Thoracic Society 2006, 3: 535-537

[3] D. S. Zander, H. H, Popper, J. Jagirard. A. K. Haque. P. T. Cagle, R. Barrios

Molecular Pathology of lung Diseasea 2008 Editura Springer

[4] J. Sunyer, R. Pistelli. E. Plana et al

Systemic inflammation, genetic susceptibility and lung function

European Resp. Journal 2008 32; : 92-97

[5] J. Q He, , K. Shumanski J. E. Connett et al

Association of genetic variations in the CSF2 and CSF3 genes with lung function in smoking-induced COPD

European. Resp. Journal 2008 32: 25-34

[6] K. M. Kim, S. H. Park, J. S. Kim et al

Polimorphism in the type IV collagen alfa 3 gene and the risk of COPD

European. Resp. Jornal 2008, 32: 35-41

[7] N. Hizawa, H. Makita, Y. Nasuhara et al

Functional single nucleotide polymorphisms of the CCL5 gene and non emphysematous phenotype in COPD patients

EUROPEAN Repsiratory Journal 2008, 32; 372-378

[8] D. Makris, T. Tzanakis, A. Damianski et al

Microsattelite DNA instability and COPD exacerbations

European Resp. journal 2008, 32: 612-618

[9] M. G Foreman, D. L DeMeo, C/P. Hersh

Polymorphic variation in surfactant protein B is associated with COPD exacerbations.

European Resp. journal 2008, 32: 938-944

[10] P. Barnes Mechanisms in COPD compared with Asthma

Breathe 2008, vol. 5 No. 2: : 134-144

[11] GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease2003

[12] Hogg J. C., CHU F, UTOKAPARACH S et al

The nature of small-airway obstruction in chronic obstructive pulmonary disease

N. Engl. J. Med. 2004. 350: : 2645-2653

[13] HOGG J. C.

Pathophisiology of air-flow limitation in chronic obstructive pulmonary disease

LANCET 2004; 364: 709-711

[14] Finkelstein R., Fraser R. S. Ghezzo H et al

Alveolar inflammation and its relation to emphysema in smokers

Am. J. Resp. Crit. Care Med. 1995; 152: 1666-1672

[15] BARNES P. J

Mediators of chronic obstructive pulmonary disease.

Pharmacol. Rev. 2004; 56: 515-548

[16] Bowler R. P. Barnes P. J. Crapo J. D.

The role of oxidative stress in chronic obstructive pulmonary disease.

J. COPD 2004; 2: 225-277

[17] Janssen-Heininger, Y. M. Poynier M. E, Bauerle P. A.

Recent advances towards understanding redox mechanisms in the activation of nuclear factor kappa B

Free Radic Biol Med 2000; 28: 1317-1324

[18] Pryor W. A, Stone K

Oxidants in cigarette smoke. Radicals, hydrogen peroxide, peroxynitrate and peroxinitrite

Ann. NY Acad. Sci 1993; 686: 12-27

[19] Caramori G, Romagnoli M, Casolari P et al

Nuclear localisation of p65 in sputum macrophages but not in sputum neutrophils during exacerbations

Thorax 2003; 58: 348-351

[20] Ogura M Kotamura M

Oxidants stress incites spreading of macrophages via extracellular signal-regulated kinases and p38 mitogen - activated protein kinase.

J. Immunol. 1998; 161; 3569-3574

[21] Barnes J. Adcock I. M, Ito K

Hystone acetylation and deacetylation importance in inflammatory lung diseases

Eur. Respir. J 2005; 25: 552-563

[22] Kamata H. Honda, Maeda S, Chang L et al

Reactive pxigen species promote TNF-alfa-induced death and sustained JNK activation by inhibitetd MAP kinase phosphatases

CELL 2005: 120; 649-661

[23] Renda T, Baraldo S, Pelaia G et al

Increased activation of p38MAPK in COPD

Eur. Respir. J 2008; 31: 62-69

[24] Culpitt S, V, Rogers D. F, Shah P et al

Impaired inhibition by dexamethasone of citokine release by alveolar macrophages from patients with chronic obstructive pulmonary disease

Am. J. Respir. Crit Care Med 2003; 167: 24-31

[25] Carp H, Janoff A

Possible mechanisms of emphysema in smokers. In vitro suppression of serum elastase-inhibitory capacity by fresh cigarette smoke an its prevention by antioxidants

Am. Rev. Respir. Dis. 1078; 118: 617-621

[26] Rao T, Richardson B

Environmentally induced auto immune diseases: potential mechanisms.

Environ. Health Perspect. 1999; 107[suppl): 737-742

[27] Rose N, Afanasyeva M

Auoto-immunity: busting the atherosclerotic plaque

Nat Med 2003; 9: 641-642

[28] Cosio G. Manuel, Popper H. Helmuth

Smoking-Related Lung Diseases

Molecular Pathology of Lung Diseases 2008 p: 534

[29] Jaspers I, Zhang W, Fraser A et al

Hydrogen peroxide has opposing effects of IKK activity and I kappaBalfa in airway epithelial cells

Am. J. Respir. Cell, Moll, Biol 2001; 24: 769-777

[30] ITO K, ITO M, Elliot W. M et al

Decreased histone deacetylase activity in chronic obstructive pulmonary disease.

N. Engl. J. Med 2005; 352: 1967-1976

[31] YTO K, Yamamura S, Essilfie-Quaye S et al

Histone deacetylase-mediated deacetylation on the glucocorticoid receptor enables NFkappB supression

J. Exp. Med. 2006; 203: 7-13

[32] Puchelle E, Zahn I. M, Tournier J. M, Coraux C.

Airway epithelial repair, regeneration and remodeling after injury in chronic obstructive pumonary disease

Proc. Am. Thorac. Soc 2006; 3: 726-733

[33] Araya J, Cambier S, Markovics J. A. et al

Squamous metaplasia amplifies pathologic epithelial-mesenchymal inter actions in COPD patients

J. Clin. Invest 2007; 117: 3551-3562

[34] Pillette C, Colinet B, Kiss. R et al

Increased Galectin-3 expression and intra-epithelial neutrophils in small airways in severe COPD

Eur. Respir. J 2007; 29: 914-922

[35] Spurzen J. R, Renard I. R, Epithelial cells. In Barnes P. J ed.

Chronic Obstructive Pulmonary Disease; Celular and Molecular Mechanisms. NEW-YORK; Taylor &fracis, 2005

[36] Takizawa H, Tanaka M, Takami P et al

Increased expression of transforming growth factor-beta1 in small airaway epithelium from tobacco smokers and patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD)

AM. J. Respir. Crit Care Med. 2001; 163: 1476-1483

[37] Kranenburg A. R, Wllems-Widyastuti A, Mooi W, J et al

Chronic obstructive pulmonary disease is associated with enhaced bronchial expression of FGF-1, FGF-2 and FGFR-1

J. Pathol. 2005; 206: 38-58

[38] Barnes P. J, Cosio M. G

Cells and mediators of COPD

European Respiratory Monograph: Management of COPD 2006:

[39] Saetta M, Turato G, Fachini F. M et al

Inflamatory cells in the bronchial glands of smokers with chronic bronchitis

Am. J. Resir Crit Care Med 1997; 152: 1633-1639

[40] Baraldo S, Turato G, Badin C et al

Neutrophil infiltration within the airway smouth muscle in patients with COPD

Thorax 2004; 59: 308-312

[41] Lacoste J. Y, Bousqet J, Chanez P et al

Eosinophilic and neutrophils inflamation in asthma, chronic bronchitis and chronic obstructive pulmonary disease

J. Allergy Clin. Immunol. 1993; 158: 537-548

[42] O-Donell R. A, Peebles C, Ward J. A et al

Relationship between peripheral airway dysfunction, airway obstruction and neutrophilic inflammation in COPD

Thorax 1004; 59: 837-842

[43] Stanescu D, Sanna A, Venter C et al

Airways obstruction, chronic expectoration and rapid decline of FEV-1 in smokers are associatetd with increased levels of sputum neutrophil

Thorax 1996; 51; 267-271

[44] Di Stefano A, Capelli A, Cusuaedi M et al

Severity of airflow limitation is associated with severity of airway inflammation in smokers

Am. J. Respir. Crit Care Med 1998; 158: 1277-1285

[45] Stringer K. A, Tobias M, O-neill H. C, Franklin C.

Cigarette smoke extract-induced suppression of caspase-3 like activity impairs human neutrophilic phagocytosis.

Am. J. Phisiol. Lung Cell Mol Physiol. 2007; 292; L1572-L1579

[46] Traves S. L Culpitt S, V, Russel R. E et al

Increased levels of the chemokines GRO-alfa and MCP-1 in sputum samples from patients with COPD

Thorax 2002; 57: 590- 595

[47] Sommerhoff C. P, Nadel J. A, Basbaum C. B et al

Neutrophil elastase and Cathepsin G stimulate secretion from cultured bovine airway gland serous cell

J. Clin. Invest. 1990; 85: 682-689

[48] Papi A, Romagnoli M, Baraldi S. et al

Partial reversibility of air flow limitation and increased exhaled NO and eosinophilia in chronic obstructive pulmonary disease

Am. J. Respir Crit Care Med, 200; 162: 1773-1774

[49] Fujimoto K, Kubo K Yamamoto H et al

Eosinophilia inflamation in the airway is related to glucocorticoid reversibility in patients with pulmonary emphysema

Chest 199; 115: 697 -702

[50] Chanez P, Vignola A. m, O-Shaugnessy T et al

Corticoids reversibility in COPD is related to features of asthma

Am. J, Respir. Crit Care Med 1997; 115: 1529-1534

[51] Pizzichini E, Pizzichini M. M, Gibson P et al

Sputum eosinophilia predicts benefit from prednison in smokers with chronic obstructive bronchitis

Am. J. Respir. Crit Care Med 1998; 158: 1511-1517

[52] Pesci A, Rossi G. A, Bertorelli G et al

Mast cells in the airway and bronchial mucosa of patients with chronic bronchitis

AM. J. Reespir Crit Care Med 1994; 149: 1311-1316

[53] Grashoff W, F, Sont J. K, Sterk P. J et al

Chronic obstructive pulmonary disease, role of bronchiolar mast-cells and macrophages

Am, J. Pathol 1997; 151: 1785-1790

[54] Di Stefano A, Capelli A Cusuardi M et al

Severity of airflow limitation is associated with severity of airway inflammation in smokers

Am. J. Respir Crit Care Med 1998; 158: 1277-1285

[55] Bosken C. K, Wiggs B. R, Pare P. D, Hogg J. C

Small airway dimensions in smokers with obstruction in air flow.

Amer. Rev Resp. Dis. 1990; 142: 563-570

[56] Cosio M. G, Halle K. A, Niewoehner D. E

Morphologic and morphometric effects of prolonged cigarette smoking on the small airways.

Amer. J. Respir Crit Care Med !980; 122: 265-321

[57] Jarai G, Sukkar M, Larett S et al

Effects of interleukin 1beta, interleukin 13 and transforming

Growth factor -beta on gene expression in human airway smooth muscle using gene vitro airways.

Eur. J. Pharmacol 2004; 497; 255-265

[58] Chung K. F

The role of airway smooth muscle in the patogenesis of airway wall remodeling in chronic obstructive pulmonary disease

Proc. Am. Thorac. Soc. 2005; 2; 347-354

[59] Hardaker E. L, Bacon A. M, Carlson R et al

Regulation of TNF-alfa and IFN-gama -induced CXCL- 10 expression participation on the airway smooth muscle in the pulmonary inflammatory response in chronic obstructive pulmonary disease

F A S E D. J 2004; 18: 191-193

[60] John M, Au B. T, Jose P. Y et al

Expression and release of interleukin-8 by human airway smooth muscle cells; Inhibition by Th-2citokines and corticosteroids

Am J. Cell, Mol, Biol. 1998; 18: 84-90

[61] Pype J. L, Dupont L. J, Menten P et al

Expression of monocyte-chemotactic protein MIP-1, MCP-2 and MCP-3 by human smooth muscle cells. Modulation by corticosteroids and T. helper2 cytokines

Amer J, Repir. Cell, Mol, Biol 1999; 21: 528-536

[62] Xie S, Sukkar M, B, Issa R, Khorasani N. m, Chung R. F et al

Regulation of TGF-beta-1 induced connective tissue growth factor expression in airway smooth muscle cells.

Amer, J. Physiol Lung Cell Mol Physiol2005; 288; L68-L76

[63] Xie S, Sukkar M. B, Issa R, Khorasani N. M Chung C. F.

Mehanisms of induction of airway smooth muscle hyperplasia by Transforming Growth Factor-beta.

Amer. J. Physiol Cell Mol Physiol. 2007; : 293 L245-L253

[64] Barnes P. J.

Alveolar macrophages in chronic obstructive pulmonary disease (COPD)

Cell, Moll, Biol (Noisy le grand) 2004, 50: On line Pub. OL627-OL637

[65] Finkelstein R, Fraser R. S, Ghezzo H, et al

Alveolar inflammation and its relation to emphysema in smokers

Am. J. Respir. Crig Care Med 1995; 152: 1666-1672

[66] Tomita K, Caramori G, Lim S et al.

Increased p21 CYP-1(WAF-1) and B cell lymphoma leukemie X(L) expression and reduced apoptosis in alveolar macrophages from smokers

Am. J. Respir. Crot Care Med. 2002; 166; 724-731

[67] Segira Valdez L, Pardo A, Gaxiola M. et al

Upregulation of gelatinases A and B. colagenases 1and 2 and increased parenchymal cell death in COPD

CHEST 2000; 117: 684-693

[68] Barnes P. J

Macrophages as orchestrators of COPD

J. COPD 2004; 1: 59-70

[69] Cosio M. G,

T-lymphocites in

Barnes P. J ed. chronic obstructive pulmonary disease: cellular and mollecular Mechanisms, New-York: Taylor&Francis Group 2005: 321-325

[70] Caramori G, Romagnoli M, Casolari P, et al

Nuclear localisation of p65 in sputum macropfages but not in sputum neutrophils during COPD exacerbations

Thorax 2003; 58: 348-351

[71] de Boer W. I, Sont J. K, van Schadewijk et al

Monocyte chemoatractant protein-1, inter leukin 8 and chronic airways inflammation in COPD

J. Pathol 2000; 190: 619-626

[72] Ferrar F, D-Adda d, Falchi M, Dall-asta L

The macrophages activity of patients affected by pneummonia and chronic pbstructive pulmonary disease

Am, J. Respir Cell, Moll, Biol 2007; 37: 748-751

[73] Hodge S, Hodge g, Scicchiaolo R, Reynolds P. N, Holmes M

Alveolar macrophages from subjects with chronic obstructive pulmonary disease are deficient in their ability to phagocytose apoptotic airway epithelial cells

Immunil. Cell, Biol. 2001; 81: 289-29

[74] Demedts I. K, Bracke K. R, van Potelberge G.

Accumulation of dendritic cells and increased CCl-20 levels in the airways of patients with chronic obstructive pulmonary disease

Am. J. Respir. Crit Care Med 2007; 175: 998-1005

[75] Soler P, Moreau A, Basset F, Hance A. J

Cigarette smoking -induced changes in the number and differentiated state of pulmonary dendritic cells/Langerhans cells

Am. Rev. Repir. Disease 1989; 139: 1112-1117

[76] O, Shaughnessy T. C, Ansari T. W, Barnes N. C, Jeffery P. K

Inflammation in bronchial biopsies of subjects with chronic bronchitis; relationship of CD8+T lymphocytes with FEV-1

Am. J. Respir. Crit Care Med., 1997; 155: 852-857

[77] Saetta M, Baraldo S, Corbino L et al

CD8+ve cells in the lung of smokers with chronic obstructive pulmonary disease

Am. J. Repir. Cit Care Med., 1999; 160: 711-717

[78] Saetta M, Mariani M, Panina-Bordignon P et al

Increased expression of the chemokine receptor CXCR3 and its ligand CXCL10 in peripheral airways of smokers with chronic obstructive pulmonary disease

Am. J. Respir Crit Care Med 2002; 165: 1404- 1409

[79] Costa C, Rufino R, Traves S. L, et al

CXCR3 and CCr5 chemokines in the induced sputum from patients with COPD

Chest 2008; 133: 26-34

[80] Grumelli S, Corry D. B, Song L-X et al

An immune basis for lung parenchimal destruction in chronic obstructive pulmonary disease and emphysema

PLOS MED2004; 75-83

[81] Chrysotakis G, Tzanakis N, Kyriakay D, et al

Perforin expression and citotoxic activity of sputum CD*+8 lymphocytes in patients with COPD

Chest, 2004; 125: 71-76

[82] Majo J, Ghezzo H, Coso M. G

Lymphocyte population and apoptosis in the lung of smokers and their relation to emphysema

Eur. Repir. J, 2001; 17: 946-953

[83] Cosio M. G., Majo G., Cosio M. G.

Inflammation of the airways and lung parenchima in COPD; role of T cells

Chest; 121: 160S-165S

[84] Cosio M. G,

Auto-immunity, T cells and STAT-1 in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease

Eur. Respir. J. 2004; 24; 3-5

[85] Pauwels R. A, Buist A. S, Calverely P. M, Jenkis C. R, Hurd S. S

Global strategie for the diagnosis. management and prevention of chronic obstructive pulmonary disease

AmJ, Respir. Crit Care Med 2000; 163: 1256-1270

[86] Groneberg D. A, Chung K. F

Models of chronic obstructive pulmonary disease

Repir Res. 2004; 5: 18

[87] Suider G. L.

Chronic obstructive pulmonary disease: risk factors, patho-physioology and pathogenesis

Annu. Rev. Med 1989; 40: 411-424

[88] Rennard S. I, Togos, Holz. O

Cigarette smoking inhibits alveolar repair: a mechanism for the development emphysema

Proc. Am. Thorac. Soc. 2006; 3; 703-708

[89] Nakamura Y, Romberger D. J, Tate L et al

Cigarette smoking inhibits lung fibroblast proliferation and chemotaxis

Am. J. Respir. Crit Care Med 1995; 151: 1497-1503

[90] Holz O, Zualke I, Jakstat I et al

Lung fibroblast from patients with emphysema show a reduced proliferation rate in culture

Eur. Resir J 2004: 24: 575-579

[91] NyunoyaT, Monick M. M, Klingelhutz A, et al

Cigarete smoke induces cellular senescence

Am. J. Respir, Cell, Mol, Biol 2006; 35: 681 -688

[92] Mola M, Busquets X, Pons J, et al

Telomere shortening in smokers with and without COPD

Eur. Respir J, 2006; 27: 525-528

[93] King W, Li C. J., Kaminski I. D et al

Comprehensive gene expression profiling in patients with chronic obstructive pulmonary disease and lung cancer

Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004; 101: 14895-14900

[94] Maeshima Y, Yerramala U. L, Dhanabal M et al

Extra cellular matrix-derived peptide binds to alfa, beta3 integrin and inhibits angiogenesis

J. Biol. Chem. 2004; 276: 31959-31968

[95] Marneros A. G, Olsen B. R,

The role of collagen-derived proteolytic fragments in angiogenesis

Matrix Biol 2001; 20: 337-345

[96] Tsuji T, Aoshiba K, Nagai A

Cigarette smoking induces senescence in alveolar epithelial cells

Am. J. Cell, Mol, Biol 2004; 31: 1643-1649

[97] Imai K, Mercer B. A, Schulman L. L, et al

Correlation of lung surface area to apoptosis and proliferation in human emphysema

Eur. Respir J. 2005; 35: 250-258

[98] de Godoy I, Donahoe M, Calhoun W. J.

Elevated TNF alfa production by peripheral blood monocytes of weight-losing COPD patients

Am. J Repir Crit Care Med 1996; 153: 633-637

[99] Shapiro S. D

Vascular atrophy and VEGFR-2signaling: Old theories of pulmonary emphysema meet new data

J. Clin. Invest. 2000; 106: 1309-1310

[100] Monboisse J. C, Garnotel R, Bellon G, et al

The alfa3 chain of type IV collagen prevents activation of human polymorphonuclear leukocytes

J. Biol. Chem 1994; 59: 4584-4590

[101] Shahan T. A, Ziale Z, Paco S, et al

Identification of CD47/integrin-associated protein and alfa-v-beta3 as two receptors for the alfa3 chain of type IV collagen on tumor cells

Cancer Research 1999; 59: 4584- 4590

[102] Marneros A. G, Olsen B. R,

The role of collagen-derived proteolytic fragments in angiogenesis

Matix Biol 2001; 20: 337-345

[103] Aoshiba K, Yokohori N, Nagal A

Alveolar wall apoptosis causes lung destruction and emphysematous changes

Am. J. Respir. Cell Mol Biol2003; 28: 555-562

[104] Papi A, Bellettato C. M, Braccioni F et al

Infections and airway inflammation in chronic obstructive pulmonary disease exacerbations

Am. J. Respir. Crit, Care Med 2006; 173: 1114-1121

[105] Wedzucha J. A, Seemungal T. A.

COPD exacerbations. Defining their cause and prevention

Lancet 2007; 370: 786-796

[106] Berenson C. S, Garlipp M. A, grove L J, Maloney J, Sethi S

Impaired phagocytosis of non type able Haemophilus Influenzae by human alveolar macrophages in chronic obstructive pulmonary disease

J. Infect. Dis. 2006; 194: 1375-1384

[107] Seemungal T, harper-Owen, Bhowmik A et al

Respiratory viruses, symptoms and inflammatory markers in acute exacerbations and stable chronic obstructive pulmonary disease

Amer. j. Respir CritCare Med 2001; 164: 1618-1623

[108] Wilkinson T. M, Donaldson G. R, Johnston S. l et al

Respiratory sincitial virus, airway inflammation and FEV1 decline in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Am. J. Respiratory Crit Care Med2006; 173; 871-876

[109] Retamales I, Elliot W. M Meshi B et al

Amplification of inflammation in emphysema and its association with latent adeno-viral infection

Am. J. Respir. Crit Care Med 2001; 164: 469-473

[110] Watanabe T, Jono H, Han J. l, Li J. D

Synergetic activation of NF kappa B by not type able Haemophilus Influenze and Tumor Necrosis Factor Alfa

Proc. Natl. Acad. Sci USA 2004; 101: 3563-3568

[111] Caramori G. Romagnoli M. Casolari P et al

Nuclear localisation of p65 in sputum macrophages but not in sputum neutrophils during COPD exacerbations

Thorax 2003; 58: 348-351

[112] Pintoplata V. M, Liunat G, giriso M et al

Systemic citokines, clinical and physiolgical changes in patients

hopspitalized for exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease

Chest 2007; 131:- 137

[113] Qiu Y, Zhu J, Bandt V et al Biopsy neutrophilia, neutrophil chemokine and receptor gene expression in severe exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease

Am. J. Respir. Crit Care. Med 2003; 168: 968-975

[114] Zhu Y Qiu Y. S, Majumdar S et al

Exacerbations of bronchitis, Bronchial eosinophlia and gene expression for intre-leukin-4, interleukin-5 and eosinophil chemo-attractants

Am. J, Repir Crit Care Med 2001; 164: 109-116

[115] Matsukara S, Kokodu F, Kobo H t al

Expression of RANTES by normal airway epithelial cells after Influenza virus A infection

Am. J. Repir Cell, Mol, Biol 1998; 18: 255-264

[116] WEDZICHA J. A

Role of virus in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease

Proc. Am Thorac, Soc. 2004; 1: 115-120

[117] Hizawa N, Yamaguchi E, Kowno S et al

A functional polymorphism in the RANTES gene promoter is associated with developmentnof late-onset asthm

Am. J. Respir Crit Care Med 2002; 166: 686-690

[118] Zhermakova. A, Alizadeh B. Z, Lertigk p et al

Genetic variability of RANTES are associated with serum Rantes level and protection for type ! diabetes

Genes Immun. 2006; 7: 544-549

[119] Yaho T. C., Kuo M. L., See L. S. et al

The RANTES promoter polymorphism: a genetic risk factor for near fatal asthma in Chinese children

J. Allergy Clin. Immunol. 2008; 111: 1285-1292

[120] Work P. A., Gibson P. G.

Asthma exacerbations 3: Pathogenesis

Thorax 2006; 61: 909-915

[121] Celli B. R., Barnes P. J.

Exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease

Eur. Resp. J. 2007; 29: 1224-1238

[122] Siafakas N. M.

In the BEGINNING of COPD

Am. J. Respir. Crit Care Med 2007; 175; 1-2

[123] Siafakis N. M., Tzortzakis E. G., Sorvioos G. et al

Micro-satellitebDNA instability in COPD

Chest 1999; 116: 47-54

[124] Jerome S. Brody and Avram Spiro

The proceedings of the American Thoracic Society, 2006; 3:535-537