αποκατάσταση κυψελιδικού τοιχώματος

Ο προτεινόμενος τρόπος αποκαταστάσεως του κυψελιδικού τοιχώματος (à776), μετά βλαπτική επίδραση, βασίζεται σε μικρό αριθμό πειραμάτων, που κυρίως αφορούν άτομα με ARDS ή πειραματόζωα με πειραματικά προκαλούμενη οξεία βλάβη στο πνευμονικό παρέγχυμα. Σε περιπτώσεις χρονιότερης βλαπτικής επιδράσεως, όπως επί ιδιοπαθούς πνευμονικής ινώσεως, η αποκατάσταση προφανώς αναμένεται περισσότερο πολύπλοκη[i]. Τα κύτταρα τύπου ΙΙ εμφανίζονται υπερπλαστικά και καλύπτουν μέρος του κυψελιδικού χώρου, ενώ τα πνευμονοκύτταρα τύπου Ι μειώνονται σε αριθμό, σε περιοχές σοβαρής ινώσεως. Μελέτες βιοπτικών διεγμάτων ασθενών με ίνωση, με τη βοήθεια ηλεκρονικού μικροσκοπίου, έχουν αποκαλύψει την ύπαρξη δύο πρόσθετων ειδών κυβοειδών κυττάρων που φέρουν δακτυλιοειδείς προβολές στην επιφάνειά τους[ii] και κύτταρα Langerhans[iii] στο κυψελιδικό επιθήλιο. Ο ένας από τους δύο νέου τύπου (κύτταρα Α) εμφανίζει πολλά κυτοσκελετικά στοιχεία (cytoskeletal filaments) και βασικά ημειδεσμοσώμια που συνδυαζόνονταν με την παρουσία συνδέσεων με τον υποκείμενο συνδετικό ιστό, παρόμοια με τα βασικά κύτταρα των αεραγωγών. Τα κυβοειδή επιθηλιακά κύτταρα προέρχονται από πολλαπλασιαζόμενα βασικά κύτταρα ή/και μη κροσσωτά επιθηλιακά που έχουν μεταναστεύσει περιφερικά στον κυψελιδικό χώρο.  Η μεταβολή αυτή ονομάζεται "βρογχιολιοποίηση"[iv]. Εντοπίζονται, επίσης, περιοχές πλακώδους μεταπλασίας και πολυστιβαδωτού μετασχηματισμού του κυψελιδικού επιθηλίου, που θα μπορούσε να οφείλεται σε συνδυασμό κυψελιδικής ατελεκτασίας και πολλαπλασιασμού του επιθηλίου επί των ατελεκτασικών περιοχών. Νέα σύνθεση κυψελιδικής βασικής μεμβράνης θα εξηγούσε τα μορφολογικά ευρήματα του διπλασιασμού της βασικής μεμβράνης.

Στο παρελθόν εθεωρείτο ότι ο φυσικός φραγμός που προβάλλει το κυψελιδικό επιθήλιο, έναντι διεισδύσεως ξενοβιοτικών παραγόντων ήταν η βασική του λειτουργία, αλλά ήδη είναι γνωστή η ισχυρή μεταβολική δραστηριότητα των πνευμονοκυττάρων και η σθεναρή παρέμβασή τους στη ρύθμιση ευρείας ποικιλίας φλεγμονωδών απαντήσεων, μέσω μια αλληλουχίας γεγονότων, με αφετηρία τους επιφανειακούς τους υποδοχείς[v]. Πράγματι, προοδευτικά αναγνωρίζεται η συνεισφορά των πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ στις διάφορες απόψεις της ρυθμίσεως των αμυντικών μηχανισμών στους πνεύμονες. Σε πειραματικές διατάξεις, η πνευμονική φλεγμονή φαίνεται αρχόμενη από την εισφορά των CD4+ T λεμφοκυττάρων, τα οποία αναγνωρίζουν το κυψελιδικό αντιγόνο και η δράση των οποίων ρυθμίζεται από τα πνευμονοκύτταρα τύπου ΙΙ[vi]. Έτσι, πχ., η έκφραση της χημοκίνης στην επιφάνεια των επιθηλιακών κυττάρων, που επάγεται από την αναγνώριση των ειδικών αντι-ιικών CD8+ T-λεμφοκυττάρων, διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην, υπό πειραματικές τουλάχιστον διατάξεις, παθογένεια της διάμεσης πνευμονίας[vii]. Έχει, επιπλέον, αναγνωρισθεί, εντελώς πρόσφατα, ότι η πρωτεΐνη 3άλφα των ενεργοποιημένων μακροφάγων, που αποτελεί την ισχυρότερη γνωστή χημοκίνη για την προσέλκυση κυττάρων  Langerhans,  εκφράζεται στις επιφάνειες των φλεγμαινόντων επιθηλιακών κυττάρων τύπου ΙΙ[viii].

Μετά την ενεργοποίησή τους, τα επιθηλιακά κύτταρα αποκτούν την ικανότητα παραγωγής πληθώρας ρυθμιστικών και προφλεγμονωδών παραγόντων, στους οποίους περιλαμβάνονται παράγωγα του αραχιδονικού οξέος, νιτρικό οξύ, ενθοθηλίνη-1, TGF-β, TNF-α (à74, 85, 87, 91-95, 144,212, 213, 307, 359, 502, 1009, 1105-06, 1294, 1356, 1012) και κυτοκίνες, όπως ινττερλευκίνη IL-1[ix], IL-6[x] και IL-8[xi]. Τα πνευμονοκύτταρα τύπου ΙΙ παριστούν έναν υψηλής διαφοροποιήσεως πληθυσμό των αναπνευστικών επιθηλίων, που αντιστοιχεί στο 15% του συνολικού αριθμού κυττάρων στους πνεύμονες και στο 5% της επιφάνειας της κυψελίδας[xii].  Εκτελούν ποικιλία σημαντικών λειτουργιών, όπως η ρύθμιση του μεταβολισμού της επιφανειοδραστικής ουσίας, η μεταγωγή ιόντων και η κυψελιδική αποκατάσταση μετά από βλαπτική προσβολή[xiii]. Στα κριτήρια ταυτοποιήσεως των πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ περιλαμβάνεται η αναγνώριση των πεταλοειδών σωματίων (lamellar bodies), τις μικρολάχνες των κορυφών τους και τις ειδικές πρωτεΐνες συγκολλήσεως. Τα πνευμονοκύτταρα τύπου ΙΙ, επίσης, συντηρούν την ακεραιότητα του κυψελιδικού επιθηλίου, με πολλαπλασιασμό και διαφοροποίησή τους σε πνευμονοκύτταρα τύπου Ι, ως απάντηση βλαπτικής προσβολής. Τέλος, ρυθμίζουν αυστηρά τη διαρροή υγρών μέσω ποικιλίας μηχανισμών.

Τα πνευμονοκύτταρα τύπου ΙΙ εκφράζουν ποικιλία μορίων, που αναγκαιούν στις κυτταροκυτταρικές και κυτταροεξωκυττάριες διαντιδράσεις. Οι κυτταροκυτταρικές διαντιδράσεις ελέγχονται άμεσα μεν μέσω επαφών με τις πρωτεΐνες συνδεσμώσεως και, έμμεσα, μέσω των εκκρινομένων και διαχεομένων ενζύμων[xiv]. Έχουν επισημανθεί ισχυρές διαντιδράσεις μεταξύ πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ και λευκοκυττάρων, καθώς υπάρχουν ενδείξεις που συνηγορούν στον επικουρικό ρόλο των πνευμονοκυττάρων ΙΙ στην ενεργοποίηση των Τ-λεμφοκυττάρων[xv],[xvi]. Η έκφραση χημοκινών που επάγεται από τα ειδικά για αντιγόνα CD8+ T-λεμφοκύτταρα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια της διάμεσης πνευμονίας, τουλάχιστον σε πειραματικές διατάξεις[xvii]. Έχει πρόσφατα διευκρινισθεί, πράγματι, ότι τα τύπου ΙΙ πνευμονοκύτταρα ασκούν πολύπλοκες και όχι καλά διευκρινισμένες διαντιδράσεις με τα CD8+ T-λεμφοκύτταρα που απολήγουν στην ενεργοποίηση και επίταση της κυτοτοξικότητας των τελευταίων[xviii].

Η συνεισφορά των πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ στις διάφορες απόψεις των αμυντικών μηχανισμών στο αναπνευστικό σύστημα έχει αναγνωρισθεί σε ικανό βαθμό. Σε πειραματικές διατάξεις έχει καταδειχθεί ότι η φλεγμονή ήταν αποτέλεσμα αναγνωρίσεως από τα CD4+ T-λεμφοκύτταρα των κυψελιδικών αντιγόνων –στόχων, η πραγματική συμβολή των πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ στις εξελίξεις της φλεγμονής στους πνεύμονες δεν έχει πλήρως διαλευκανθεί, στα πλαίσια της κυταρικής ανοσίας, που διαμεσολαβείται από τα CD4+ T κύτταρα.

 

[i] Crystal RG, Bitterman PB, Rennard SI, et al: Interstitial lung diseases of unknown cause: Disorders characterized by chronic inflammation of the lower respiratory tract. N Engl J Med 1984• 310:154

[ii] Kawanami O, Ferrans VJ, Crystal RG: Structure of alveolar epithelial cells in patients with fibrotic lung disorders. Lab Invest 1982• 46:39

[iii] Kawanami O, Basset F, Ferrans VJ, et al: Pulmonary Langerhans' cells in patients with fibrotic lung disorders. Lab Invest 1981• 44:227

[iv] Nettesheim P, Ferriola P, Steigerwalt R, et al: The role of growth factors in the regulation of proliferation of tracheobronchial epithelium. Chest 1992• 101(suppl):23

[v] Fehrenbach H: Alveolar epithelial type II cell: defender of the alveolus revisited. Respir Res 2001· 2:33

[vi] Zissel G, Ernst M, Rabe K, Papadopoulos T, Magnussen H, Schlaak M, Muller-Quernheim J: Human alveolar epithelial cells type II are capable of regulating T-cell activity. J Investig Med 2000· 48:66

[vii] Zhao MQ, Foley MP, Stoler MH, Enelow RI: Alveolar epithelial cell chemokine expression induced by specific antiviral CD8+ T-cell recognition plays a critical role in the perpetuation of experimental interstitial pneumonia. Chest 2001· 120:11S

[viii] Zlotnik A, Caux C: Macrophage inflammatory protein 3alpha is expressed at inflamed epithelial surfaces and is the most potent chemokine known in attracting Langerhans cell precursors. J Exp Med 2000· 192:705

[ix] Coulter KR, Wewers MD, Lowe MP, Knoell DL. Extracellular regulation of IL-1 beta through lung epithelial cells and defective interleukin-1 type II receptor expression. Am J Respir Cell Mol Biol 1999· 20:964

[x] Nakamura H, Yoshimura K, McElvaney NG, Crystal RG. Neutrophil elastase in respiratory epithelial lining fluid of individuals with cystic fibrosis induces interleukin-8 gene expression in a human bronchial epithelial cell line. J Clin Invest 1992· 89(5):1478

[xi] Knight DA, Holgate ST: The airway epithelium: structural and functional properties in health and disease. Respirology 2003· 8:432

[xii] Crapo JD, Barry BE, Gehr P, Bachofen M, Weibel ER: Cell number and cell characteristics of the normal human lung. Am Rev Respir Dis 1982· 126:332

[xiii] Lesur O, Arsalane K, Lane D: Lung alveolar epithelial cell migration in vitro: modulators and regulation processes. Am J Physiol 1996· 270:L311

[xiv] Fehrenbach H: Alveolar epithelial type II cell: defender of the alveolus revisited. Respir Res 2001· 2:33

[xv] Schneeberger EE, DeFerrari M, Skoskiewicz MJ, Russell PS, Colvin RB: Induction of MHC-determined antigens in the lung by interferon-gamma. Lab Invest 1986· 55:138

[xvi] Zissel G, Ernst M, Rabe K, Papadopoulos T, Magnussen H, Schlaak M, Muller-Quernheim J: Human alveolar epithelial cells type II are capable of regulating T-cell activity. J Investig Med 2000· 48:66

[xvii] Zhao MQ, Foley MP, Stoler MH, Enelow RI: Alveolar epithelial cell chemokine expression induced by specific antiviral CD8+ T-cell recognition plays a critical role in the perpetuation of experimental interstitial pneumonia. Chest 2001·120:11S

[xviii] Type II pneumocyte-CD8+ T-cell interactions. Relationship between target cell cytotoxicity and activation. Am J Respir Cell Mol Biol 2001· 25:362