πνευμονία - παθογένεια

σύνοψη: Οι αντεπιδράσεις μεταξύ των παθογόνων που ειβάλλουν στο τραχειοβρογχικό δένδρο/πνευμονικο παρέγχυμα και της τοπικής αμυντικής οργανώσεως θα καθορίσει αν θα εξολοθρευτεί ο εισβολέας ή θα αναπτυχθεί πνευμονία. Από τον Laennec έχουν, μακροσκοπικά, και ακολούθως ιστοπαθολογοαντομικά, περιγραφεί 4 στάδια οξείας λοβαίας πνευμονίας, στην αρχή του 19ου αιώνα: Στο πρώτο στάδιο ο λοβός που έχει προσβληθεί είναι συμφορημένος και βαρύς. Το δεύτερο στάδιο, της ερυθράς ηπατώσεως, από πυκνό κι ερυθρό παρέγχυμα, όπως το φυσιολογικό ήπαρ, Ακολουθεί το στάδιο της φαιάς ηπατώσεως, όπου ο λοβός είναι γκριζωπός και ανάερος, Και, τέλος, σε περιπτώσεις ευνοϊκής εξελίξεως, η πνευμονία λύεται με αποκατάσταση της αρχιτεκτονικής και λειτορυγικής ακμαιόττηας του λοβού. Η αποτυχία να επέλθει το τελικό στάδιο της λύσεως, χαρακτηρίζει τη μη λυόμενη πνευμονία. Από το τέλος του 19ου αιώνα και τις αρχές του 20ου, η συνήθης αιτία της λοβώδους πνευμονίας, δείχτηκε ότι ήταν ο στρεπτόοκοκκος της πνευμονίας (Streptococcus pneumoniae), ώστε τα 4 μακροκοπικά στάδια που περιέγραψε ο Laennec, μελετήθηκαν περαιτέρω, επισταμένως, παθολογοανατομικά. Τα αλληλοδιάδοχα στάδια ης πνευμονίας χαρακτηρίζονται, συνοπτικά από τις εξής βλάβες:  

Ιστορικά,  η παθολογοανατομική μελέτη της πνευμονίας εγκαινιάζεται από τιςμ μακροσκοπικές παρατηρήσεις του Laennec, στις αρχές του 19ου αιώνα, ο οποίος διάκρινε 4 στάδια εξελίξεώς της: Στο πρώτο στάδιο, ο πάσχων λοβός είναι συμφορημμένος και βαρύς. Ακολουθεί το στάδιο της ερυθράς ηπατώσεως, χαρακτηρίζεται από ένα πυθκνό και κόκκινο λοβό, που μοιάζει σαν φυσιολογικό ήπαρ. Ακολουθεί τγο στάδιο της φαιάς ηπατώσεως, κατά το οποίο ο πάσχων λοβός είναι γκριζωπός και ανάερος. Και τέλος, στο τελευταίο στάδιο, της λύσεως, που είναι ευνοϊκής εκβάσεως στάδιο, η πνευμονία λύεται και ο λοβός λαμβάνει την προ της προσβολής σύστασή του. Από του τέλους του 19ου αιώνα και τις αρχές του 2ου, βρέθηκε ότι η συνήθης αιτία της πνευμονίας είναι η λοίμωξη από τον Streptococcus pneumoniae και τα τέσσερα μακροσοπικά στάδια που προτάθηκαν από τον Laennec μελετήθηκαν περαιτέρω, ιστοπαθολογικά. Τα αλληλοδιάδοχα στάδια της πνευμονίας χαρακτηρίζονται από από τις ακόλουθες (συνοπτικά) βλάβες: ενδοκυψελιδικό οίδημα με πολλους πνευμονιοκόκκους, πολυμορφοπύρηνα λευκοκύτταρα και ερυθροκύτταρα, ινώδη, ενδοκυψελιδικά εξιδρώματα, ρευστοποίηση των ινωδών εξιδρωμάτων, και, ενδεχομένως, λύση της πνευμονίας χωρίς άλλα επακόλουθα.
Πριν τη διάθεση των αντιβιοτικών, αριθμός ασθενών κατέληγαν με πνευμονία εκ πνευμονιοκόκκου, όπως και από μη λυόμενη πνευμόνία. Οι παθολογοανστόμοι παρατήρησαν ότι η μη λυόμενη πνευμονία χαρακτηριζόταν από μαι εξέλιξη ενδοκυψελιδικής οργανώσεως του φλεγμπνώδους, ινώδους εξιδρώματος, απολήγοντας σε μια τελική βλάβη που τη συνέθεταν κοκκιώδης ιστός, παρόμοιος με εκείνον που παρατηρούμε στην επούλωση τραυμάτων, που σχηματιζόταν από δφέσμες ενδοκυψελιδικών ινοβλαστών, που πακτώνονται στο δίκτυο του συνδετικού ιστού.


Οι λοιμώξεις του αναπνευστικού εκτείνονται σ΄ένα ευρύ φάσμα συνδρόμων κυμαινόμενης βαρύτητας από το κοινό κρυολόγημα, μέχρι την επιπλεγμένη σοβαρή πνευμονία. Ο κίνδυνος λοιμώξεως εξαρτάται από την ευκαιρία που έχουν διάφορα παθογόνα να εγκατασταθούν στη  επιθηλιακή στιβάδα των αεραγωγών και να εκκινήσουν την ιστοτοξική τους δράση. Μεταξύ των διαφόρων ενδεχομένων εισβολής συγκαταλέγονται ο άμεσος εμβολιασμός, η αιματογενής διασποορά από απομακρυσμένες θέσεις, μέσω της κυκλοφορίας. Τα μυκοβακτηρίδια, οι ιοί, το μυκόπλασμα και οι μύκητες, προκαλούν λοίμωξη μέσω εισπνοής μικροβιοφόρου αέρος.
Στη συντριπτική αναλογία των ασθενών, οι εγγενείς αμυντικοί μηχνισμοί με τη συνεπικουρία των αντιβιοτικών, επιτυγχάνουν την αποτροποή μη αναστρέψιμων παθολογοανατομικών βλαβών ή την αποκατάστασή τους, και τη διάσωση των ασθενών. Προκειμένου να εκδηλωθούν οι ιστικές και, κατ΄επέκταση, κλινικές εκδηλώσεις μιας μικροβιακής απειλής, πρέπει να ανατραπεί η ισορροπία μεταξύ της λοιμογόνου δυνάμεως των εισβολέων και των τοπικών συνθηκών προστασία και άμυνας. εξ΄άλλου σειρά παθογόνων σαπροφυτούν, ήδη, στο στοματοφάρυγγα και το τραχειοβρογχικό δένδρο, αλλά εμποδίζεται ο πολλαπλασιασμός τους και βλαπτική δράση τους από την αποτελεσματική άμυνα του οργανισμού. (δες αμυντικοί μηχανισμοί στο αναπνευστικό).
Στους διάφορους μηχανισμούς με τους οποίους επιτυγχάνεται η κάθαρση στους αμιγείς αεραγωγούς περιλαμβάνονται:
η συνεχής ανανέωση των επιθηλιακών κυττάρων,
η συνεχής ροή εκκρίσεων επί του βλεννογόνου
η ύπαρξη αναλόγων θέσεων δεσμεύσεως μεταξύ παθογόνων και επιθηλιακών κυττάρων
ανοσολογικά δραστικές ουσίες που παράγονται τοπικά, ΙgΑ kai  ΙgG.
ανταγωνισμός ΄έναντι της τοπικής χλωρίδας
η απόδοση της βλεννοκροσσωτής συσκευής
αντανακλαστικά του βήχα και του πταρμού
Στους διάφορους μηχανισμούς με τους οποίους επιτυγχάνεται η κάθαρση στο παρέγχυμα περιλαμβάνονται:
το στρώμα της επιφανειοδραστικής ουσίας, που επαλείφει το τοίχωμα των κυψελίδων. Η επιφανειοδραστική ουσία περιβάλλει μικροσωματίδια που διείσδυσαν στον κυψελιδικό χώρο και μετακινείται διολισθαίνουσα επί του στρώματος που επαλείφει τις κυψελίδες, προωθώντας τα σωματίδια μέχρι τα τελικά βρογχιόλια, όπου "επιβιβάζονται" στη βλεννοκροσσωτή συσκευή, με την οποία προωθούνται στο φάρυγγα από όπου αποβάλλωνται, με απόχρεμψη ή καταπίνονται.
διατήρηση χυμικού αμυντικού συστήματος (IgG).
Τα κυψελιδικά μακροφάγα και οι μεσολαβητές της φλεγμονής
προσέλευση και πολλαπλασιασμός ουδετεροφίλων στη θέση της φλεγμονής.
Συνοπτικά, το αναπνευστικό σύστημα είναι ένα αυτοτελές αμυντικά σύστημα, Η μηχανική άμυνα, με ισχυρούς μηχανισμούς διηθήσεως και κατακρατήσεως ξενοβιοτικών υλών, αποσύρει μικροσωματίδια, δυνητικά βλαπτικά για τη λειτουργική του ακεραιότητα. Ο πταρμός, ο βήχας και ο βρογχόσπασμος συντελούν στην κάθαρση του ανώτερου και κατώτερου αναπνευστικού. Τα επιθηλιακά κύτταρα που επενδύουν όλες τις ανατομικές μοίρες του αναπνευστικού και ο τραχειοβρογχικός βλεννογόνος ορθρώνουν ένα απροσπέλαστο τείχος άμυνας. Η φαγοκυτταρική λειτουργία που δραστηριοποιείται στους αεραγωγούς, μέσω των ουδετεροφίλων, και στις κυψελίδες, μέσω των κυψελιδικών μακροφάγων πέπτουν κάθε δυνητικά βλαπτικό μόριο και διεγείρουν μηχανισμούς μνήμης, ώστε να εξουδετερώνονται ταχέως  κάθε  μελλοντική εισβολή. Η χυμική ανοσία καθορίζεται από τη δράση των Β-λεμφοκύττάρων και παράγονται αντισώματα που διαμεσολαβούν την αδρανοποίηση των παθογόνων. Η επιβραδυνομένη υπερευαισθησία, επίσης, ενεργοποιεί τη βακτηριοκτόνο και κυτοτοξική δράση των μακροφάγων και ενεργοποιεί την υποξεία, χρόνια και κοκκιωματώδη προσαρμογή των φλεγμονωδών απαντήσεων σε κάθε λοίμωξη.
Το πλείστον των βακτηριδίων έχουν αεροδυναμική διάμετρο μεταξύ 0.5-2.0 μm, και αερογενώς μεταφερόμενα, προωθούνται μέχρι τα τελικά βρογχιόλια και τις κυψελίδες, από όπου είτε αποσύρονται ή εγκαθιστούν λοίμωξη, χωρίς να απαιτείται μεγάλος αριθμός εξ αυτών. Στην περίπτωση του μυκοβακτηριδίου της φυματιώσεως, π.χ, αρκούν 2-3 εξ αυτών προκειμένου να προκαλέσουν μια πρωτομόλυνση, ενώ κάθε μόριο σκόνης που παρασύρεται με την εισπνοή φ΄λερει στην επιφάνειά του εκατομμύρια μυκοβακτηρίδια.
Ο συχνότερος τρόπος λοιμώξεως στις συνήθεις μορφές πνευμονίας, είναι η εισρόφηση στοαματοφαρυγγικών εκκρίσεων που έχουν επικοισθεί με μικρόβια. Ο αποικισμός  των εκκρίσεων συμβαίνει ακόμη και στους υγιείς, έχει  εποχική κατανομή ή εξαίρεται κατά τη διάρκεια μικροεπιδημιών. Οι στοματοφαρυγγικές εκκρίσεις ατόμων που φιλοξενούνται σε ιδρύματα ομαδικής περιθάλψεως, οίκους φροντίδας ηλικιωμένων και ατόμων με χρόνια νοσήματα, αλλά ακόμη και σχολεία, στρατόπεδα, φυλακές και άλλα κέντρα συμβιώσεως, έχουν περισσότερες πιθανότητες αποικισμού. Έχει γνωσθεί ότι περίπου 2% του κοινού πληθυσμού φέρουν στο ανώτερο αναπνευστικό τους σύστημα gram αρνητικά σαπρόφυτα, ποσοστό που μπορεί να αυξάνεται μέχρι και 60% εάν υπάρχουν συνοσηρότητες.  Οι υγιείς έχουν την ικανότητα ταχείας καθάρσεως από παθογόνα, αλλά σε άτομα με συνοσηρότητες (λόγω των οποίων εμφανίζουν παθολογικής συστάσεως εκκρίσεις), οι μηχανισμοί καθάρσεως έχουν καμφθεί και η προσκόλληση των παθογόνων είναι ευχερέστερη και η εγκατάσταση της λοιμώξεως πιθανότερη.  Η δεσμευτική ικανότητα των επιθηλικών πρωτεϊνών έχει καμφθεί στις περιπτώσεις αυτές κι έχουν εγκατασταθεί ενζυματικές μεταβολές στη σίελο και τις τραχειοβρογχικές εκκρίσεις, στις οποίες ανιχνεύονται αυξημένες συγκεντρώσεις οξυγλυκοσιδασών, που διασπούν τις γλυκοπρωτεΐνες των τραχειοβρογχικών εκκρίσεων. Οι μεταβολές αυτές ευνοούν την προσκόλληση gram αρνητικών παθογόνων. Επίσης, έχει γνωσθεί ότι τα μικρόβια διαθέτουν εκλεκτικότητα αναφορικά με τους ιστούς που "προτιμούν" να προσκολλώνται, όπως, π.χ., η αερογόνος ψευδομονάδα, η οποία ενώ δεν συγκρατείται στις στοματοφαρυγγικές εκκρίσεις, προκολάται στις τραχειοβρογχικές.
Στις ανώτερες αναπνευστικές οδούς, έχεουν προβλεφθεί ισχυρά προστατευτικά και αμυντικά συστήματα, τα οποία παρακάμπτονται,  σε ασθενείς που φέρουν ρινογαστρικό ή ρινοτραχειακό καθετήρα, με αποτέλεσμα να εκτίθενται οι ασθενείς αυτοί σε κίνδυνο κατιούσης προωθήσεως επιμολυσμένης ύλης και ανάπτυξη πνευμονικών λοιμώξεων. Οι μηχανισμοί αυτοί, καταργούνται επίσης, επί συγγενών διαταραχών, όπως το σύνδρομο δυσκινησίας κροσσών ή επίκτητων διαταραχών, όπως η ΧΑΠ, με αποτέλεσμα τη λοίμωξη από ευκαιριακά παθογόνα, όπως ο αιμόφιλος και στελέχη μυκοπλάσματος. Τα παθογόνα αυτά εμφανίζουν, επιπροσθέτως κροσσοτοξική δράση, με αποτέλεσμα την περαιτέρω αδυναμία των τοπικών αμυντικών μηχανισμών. Έτσι, ποικιλία παθογόνων προσηλώνονται στις επιθηλιακές στιβάδεςαπό όπου ενεργοποιούνται οι μηχανισμοί της φλεγμονής.
Το επίκτητο αμυντικό σύστημα, ιδίως, η παρουσία της IgA ασκεί κεντρικής σημασίας αμυντικό έργο, καθώς η μείωσή της είτε λόγω πρωτοπαθούς ανεπάρκειας ή λόγω αποδομήσεώς της από τα gram αρνητικά μικρόβια, καθιστά τον ξενιστή επηρρεπή στις λοιμώξεις.
Η επιφανειοδρατική ουσία, μια πλούσια σε λιπίδια γλυκοπρωτεΐνη που εκκρίνεται από τα πνευμονοκύτταρα τύπου ΙΙ και τα κύτταρα Clara, διασραματίζει κεντρικής σημασίας αμυντικό ρόλο, έναντι αριθμού μικροβίων, στο παρέγχυμα. Ενα συστατικό της, η SP-A, εμφανίζεται μειωμένο σε πολλές gram θετικές και αρνητικές πνευμονίες.
Τα κυψελιδικά μακροφάγα, ενώ ασκούν περιορισμένη φαγοκυτταρική δράση, ενεργοποιούμενα από την προσέλευσηγ πληθώρας μικροβίων με μεγάλη λοιμογόνο δύναμη, προκαλούν την προσέλευση ουδετεροφίλων, που επιτυγχάνουν τη απόσυρση κρίσιμης μάζας μικροβίων (104-105), από τις κυψελίδες. όπως έχει γνωσθεί πειραματικά. Μεγαλύτερος αριθμός εισβολέων, υπερβαίνει τις αμυντικές δυνατότητες και καταλήγει σε σοβαρή λοίμωξη, που απειλεί τον ξενιστή. Οι μεσολαβητές και τα συστατικά του συμπληρώματος που παράγονται από τα κυψελιδικά μακροφάγα, όπως κιτοκίνες, και λευκοτριένια, ουσίες που απελευθερώνονται από τα ίδια τα μικρόβια, όπως διάφοροι πολυσακχαρίδες ,ενεργοποιούνται με την αφορμή λοιμώξειων και εισφέρουν στη συγκέντρωση ουδετεροφίλων. Τα κυψελιδικά μακροφάγα ενεργοποιούνται από προφλεγμονώδεις κιτοκίνες όπως η IL-8 και αποτελούν πηγές περαιτέρω παραγωγής κιτοκινών.
Η ιδανική έκβαση μιας λοιμώξεως του πνευμονικού παρεγχύματος είναι η προοδευτική εξουδετέρωση των εισβολέων, η λύση της φλεγμονώδους αντιδράσεως, η αποκατάσταση της φυσιολογικής λειτουργίας και επιστροφή στην φυσιολογική ζωή.
Οι αντεπιδράσεις μεταξύ των παθογόνων που ειβάλλουν και της τοπικής αμυντικής οργανώσεως θα καθορίσει αν θα εξολοθρευτεί ο εισβολέας ή θα αναπτυχθεί πνευμονία.