Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Τα επιθηλιακά κύτταρα του αναπνευστικού συστήματος προέρχονται από αντεπιδράσεις μεταξύ των επιθηλιακών κυττάρων του αρχέγονου εντέρου και του περιβάλλοντος μεσεγχύματος, που πολλαπλασιαζόμενα σχηματίζουν δεσμίδες, οι οποίες προοδευτικά μεγεθύνονται και υφίστανται αλληλοδιάδοχες διχοτομήσεις. Το κεντρικό τμήμα παραμένει συνδεδεμένο με το αρχέγονο έντερο και σχηματίζει την τραχεία, ενώ τα περιφερικά τμήματα, όπου ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων είναι πολύ εντατικός, συνεχίζουν να διακλαδίζονται σχηματίζοντας τους αμιγείς αεραγωγούς. Τα βρογχικά αγγεία αναπτύσσονται ταυτόχρονα με την ανάπτυξη του συστήματος των αεραγωγών. Το τελικό στάδιο της αναπτύξεως, δηλαδή ο σχηματισμός των κυψελίδων, λαμβάνει χώρα μόνο μετά την πλήρη ανάπτυξη του τραχειοβρογχικού δένδρου και συνεχίζεται μετά τη γέννηση.

Λόγω της κοινής τους καταγωγής, τα επιθηλιακά κύτταρα των διαφόρων μοιρών του αναπνευστικού συστήματος παρουσιάζουν μεγάλες ομοιότητες, παρά τις έκδηλες φαινοτυπικές τους διαφορές. Έτσι, ενώ οι κεντρικοί αγωγοί καλύπτονται από ψευδοπολύστοιβο, κυλινδρικό επιθήλιο εκ κροσσωτών επιθηλιακών κυττάρων, βασικά κύτταρα και μικρότερο αριθμό καλυκοειδών κυττάρων, η επιθηλιακή στοιβάδα στους περιφερικούς αεραγωγούς μετατρέπεται -προοδευτικά- σε μονόστοιβη και τα επιθηλιακά κύτταρα χάνουν το κυλινδρικό τους σχήμα, μετατρεπόμενα σε πλακώδη κύτταρα.

Στους περιφερικούς αεραγωγούς τα βασικά κύτταρα σπανίζουν, τα κροσσωτά και καλυκοειδή κύτταρα παίρνουν κυβοειδές σχήμα και τα κύτταρα Clara εμφανίζονται με αυξανόμενη συχνότητα. Τα κύτταρα αυτά συνδέονται περιφερικότερα με τα πνευμονοκύτταρα τύπου Ι και ΙΙ, τα οποία σχηματίζουν την επιφάνεια των αναπνευστικών βρογχιολίων και των κυψελίδων.

Τα επιθηλιακά κύτταρα συνδέονται στερεά μεταξύ τους με διακυτταρικές συνδέσεις και δεσμοσώμια. Tα δεσμοσώμια συγκρατούν τα κύτταρα μεταξύ τους και συντηρούν τη μηχανική ακεραιότητα της επιθηλιακής επικαλύψεως. Τα βασικά κύτταρα, επιπλέον, φέρουν ημιδεσμοσώμια που διατάσσονται στη βασική τους επιφάνεια, αντεπιδρούν με τους γειτονικούς κυβοειδείς σχηματισμούς και χρησιμεύουν για τη στήριξη των κυττάρων στη βασική τους μεμβράνη.

Tα διακυτταρικά χάσματα αποτελούν διακυτταρικές συνδέσεις που χρησιμεύουν για την επικοινωνία των κυττάρων, διευκολύνοντας τα επιθηλιακά κύτταρα να συμπεριφέρονται ως ηλεκτρικώς ολοκληρωμένες μονάδες, ενώ είναι δυνατή η μετακίνηση μικρών μορίων μεταξύ των κυττάρων. Πιστεύεται ότι η επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων διευκολύνει τη συντονισμένη κίνηση των κροσσών και τη μετακίνηση μορίων με αμυντικές λειτουργίες, όπως, πχ., οι αντιοξειδωτικές ουσίες.

Η οργάνωση αυτή εξυπηρετεί τουλάχιστον δύο αμυντικές επιδιώξεις. [Α] Με τη συγκόλληση μεταξύ των κυττάρων εξασφαλίζεται ένα αδιαπέραστο τείχος μηχανικής άμυνας και, [Β] διευκολύνεται η μετακίνηση επιφανειακών πρωτεϊνών στις κορυφαίες και πλαγιοβασικές επιφάνειες των κυττάρων. Η οργάνωση αυτή διευκολύνει τη λειτουργική πολικότητα των κυττάρων, εξασφαλίζει τη σταθερή κλίση της συγκεντρώσεως ιόντων και αποτελεί τη βάση της ελεγχόμενης απελευθερώσεως πολλών βιοδραστικών ουσιών.

Η επιθηλιακή στοιβάδα μπορεί να διασπασθεί από μεγάλη ποικιλία επιβουλών, μεταξύ των οποίων συγκαταλέγονται τα εισπνεόμενα διαμερισμένα σωματίδια και οι τοξίνες.

1. Το επιθήλιο των αεραγωγών

Εάν η τραχειοβρογχική βλέννη που επαλείφει το βλεννογόνο αποβεί αναποτελεσματική στην αναχαίτιση του παθογόνου παράγοντος, το επόμενο "τείχος αμύνης" εγείρεται από την επιθηλιακή στοιβάδα. Γενικά, η έκπτωση της αμυντικής λειτουργίας του επιθηλίου εκφράζεται ως "υπεραντιδραστικότητα των αεραγωγών"  σε εισπνεόμενους παράγοντες, όπως συμβαίνει στις ασθματικές προσβολές και σε καταστάσεις που οφείλονται στην εισπνοή οξειδωτικών αερίων, όπως το όζον, το διοξείδιο του θείου και τα οξείδια του αζώτου. Έχει συγκεντρωθεί μεγάλος όγκος πειραματικών παρατηρήσεων επί των επιδράσεων της αποδομήσεως των επιθηλιακών κυττάρων και της απαντήσεως των υποκείμενων λείων μυϊκών ινών των βρόγχων σε βρογχοσπαστικές ουσίες. Είναι γνωστό ότι, οι αντιδράσεις στην ενστάλλαξη ακετυλοχολίνης, ισταμίνης ή σεροτονίνης ενισχύονται σημαντικά μετά την απομάκρυνση του επιθηλιακού καλύμματος του μυϊκού δικτύου του τραχειοβρογχικού δένδρου. Η επαγωγή της αντιδράσεως αυτής (κατά 3-5 φορές) μπορεί να αποδοθεί στην ευκολότερη διείσδυση των βρογχοσπαστικών ουσιών προς τις λείες μυϊκές ίνες ή στην απουσία μυοχαλαρωτικών παραγόντων, που φυσιολογικά εκκρίνονται από το άθικτο επιθήλιο ή στην αλληλεπίδραση και των δύο. Βλάβη, αλλά όχι πλήρης καταστροφή, του επιθηλίου μπορεί να προκληθεί από παράγοντες όπως ο PAF και τα υπεροξείδια του υδρογόνου. Επιπλέον έχει δειχθεί ότι, παράγοντες όπως οι β2-διεγέρτες ασκούν πολλαπλάσια μυοχαλαρωτική επίδραση, εάν εφαρμοσθούν από την πλευρά του ορογόνου χιτώνος του βρογχικού τοιχώματος, παρά από την πλευρά του βλεννογόνου. Η διαφορά αυτή εξουδετερώνεται μετά πειραματική απομάκρυνση της επιθηλιακής στοιβάδος του βρογχικού βλεννογόνου, γεγονός που επιβεβαιώνει την προστατευτική δράση της επιθηλιακής στοιβάδας του τραχειοβρογχικού βλεννογόνου, η οποία λειτουργεί ως φραγμός στη διείσδυση βλαπτικών παραγόντων στους υποκείμενους ιστούς. Αυτό επαληθεύεται, ιδίως, με υδροφιλικά μόρια, όπως DTPA, που πιστεύεται ότι διεισδύουν δια μέσου παρακυττάριων διαύλων. Σε απομονωμένα παρασκευάσματα τραχείας πειραματοζώων η καταστροφή της επιθηλιακής στοιβάδας, πχ. μετά ενστάλλαξη PAF, απολήγει στην κατά πενήντα φορές αύξηση της διαπερατότητας σε υδροφιλικούς παράγοντες, αλλά όχι και σε λιποφιλικούς, για τους οποίους η διαπερατότητα είναι πολύ υψηλή και συντελείται διακυτταρικώς, λόγω της διαλυτότητάς τους στις κυτταρικές μεμβράνες των επιθηλίων. Η επιθηλιακή στοιβάδα αποτελεί φραγμό για τη διείσδυση μακρομορίων, επίσης, των οποίων η διαπερατότητα αυξάνει μόνο σε περιπτώσεις με ανοικτές διακυτταρικές συνδέσεις.

βλέπε:

παθολογική ιστική αναδιαμόρφωση των αεραγωγών: ο ρόλος των βασικών κυττάρων