Patogeneza zapalenia oskrzelików – mechanizm rozwoju choroby

Zapalenie oskrzelików to choroba o złożonej patogenezie, która rozpoczyna się od infekcji wirusowej i prowadzi do charakterystycznych zmian patofizjologicznych w małych drogach oddechowych. Zrozumienie mechanizmów rozwoju tej choroby jest kluczowe dla właściwej diagnostyki i leczenia, szczególnie u niemowląt, które są najbardziej narażone na ciężki przebieg infekcji¹.

Początkowe etapy infekcji

Większość patogenów wirusowych wywołujących zapalenie oskrzelików wnika do organizmu przez błonę śluzową nosogardła oraz powierzchnie śluzowe jamy ustnej lub spojówek. Wirus syncytialny układu oddechowego (RSV), będący najczęstszą przyczyną zapalenia oskrzelików, początkowo replikuje się w nosogardzie, a następnie rozprzestrzenia się na komórki nabłonka oddechowego wyścielające końcowe oskrzeliki¹. RSV infekuje przede wszystkim pneumocyty typu I, z pewnym udziałem pneumocytów typu II, oszczędzając komórki podstawne¹.

Aspiracja wydzielin z górnych dróg oddechowych i późniejsze rozprzestrzenianie się wirusa z komórki do komórki prowadzi do zajęcia dolnych dróg oddechowych w ciągu 1-3 dni od początkowej infekcji górnych dróg oddechowych¹. Wirus przemieszcza się przez nabłonek do dolnych dróg oddechowych, docierając do końcowych oskrzelików².

Uszkodzenie komórkowe i odpowiedź zapalna

Infekcja komórek nabłonka oddechowego wyścielających końcowe oskrzeliki prowadzi do uszkodzenia komórkowego i aktywacji miejscowych reakcji zapalnych. Zapalenie wywołane przez wirus uruchamia uwalnianie cytokin i chemokin, powodując obrzęk, zwiększoną produkcję śluzu oraz rekrutację dodatkowych komórek zapalnych do układu oddechowego¹.

Martwica nabłonka oddechowego jest jedną z najwcześniejszych zmian w zapaleniu oskrzelików i występuje w ciągu 24 godzin od zakażenia³. Proces ten charakteryzuje się bezpośrednim uszkodzeniem cytotoksycznym przez wirus, prowadzącym do martwicy komórek nabłonkowych małych dróg oddechowych⁴. Złuszczające się komórki i śluz powodują zatykanie oskrzelików, co prowadzi do nadmiernego rozdęcia płuc i niedodmy⁴.

Proliferacja komórek kubkowych skutkuje nadmierną produkcją śluzu, podczas gdy regeneracja nabłonka z komórkami niemającymi rzęsek upośledza eliminację wydzielin⁵. Infiltracja limfocytów może prowadzić do obrzęku podśluzówkowego⁵. Cytokiny i chemokiny uwalniane przez zakażone komórki nabłonka oddechowego wzmacniają odpowiedź immunologiczną poprzez zwiększenie rekrutacji komórek do zakażonych dróg oddechowych⁵ Zobacz więcej: Odpowiedź immunologiczna w zapaleniu oskrzelików.

Mechanizmy obstrukcji dróg oddechowych

Martwe komórki nabłonka oskrzelowego i komórki zapalne złuszczają się do zapalonych, wypełnionych śluzem dróg oddechowych, dodatkowo nasilając obstrukcję małych dróg oddechowych⁶. Niemowlęta są szczególnie narażone na obstrukcję dróg oddechowych z powodu małego kalibru swoich dróg oddechowych, co może prowadzić do świstów i uwięzienia powietrza⁶.

Zapalenie, obrzęk i szczątki komórkowe prowadzą do obstrukcji oskrzelików, powodując nadmierne rozdęcie płuc, zwiększony opór dróg oddechowych, niedodmę i nieprawidłowości wentylacyjno-perfuzyjne⁵. Połączenie śluzu, obrzęku i zwiększonej liczby komórek w oskrzelikach prowadzi do efektu zastawkowego, skutkującego nadmiernym rozdęciem płuc, zwiększonym oporem dróg oddechowych, niedodmą i nieprawidłowościami wentylacyjno-perfuzyjnymi⁷.

Rola neutrofilów w patogenezie

Zapalenie neutrofilowe jest dominującym fenotypem obserwowanym u niemowląt zarówno z łagodną, jak i ciężką postacią choroby. Neutrofile stanowią dominującą komórkę zapalną w drogach oddechowych pacjentów pediatrycznych z zapaleniem oskrzelików wywołanym RSV, stanowiąc do 80% nacieku komórkowego w szczytowej fazie objawów⁹.

Neutrofile przyczyniają się do patofizjologii płuc podczas zapalenia oskrzelików RSV poprzez produkcję cytokin prozapalnych i uwalnianie cząsteczek cytotoksycznych. Te produkty, uwalniane przez różne procesy komórkowe (np. NEToza, degranulacja), przyczyniają się do hiperprodukcji śluzu, śmierci komórek nabłonka dróg oddechowych i ich złuszczania oraz obrzęku¹⁰ Zobacz więcej: Rola neutrofilów w patogenezie zapalenia oskrzelików.

Konsekwencje patofizjologiczne

Niedodma miąższu płucnego i wynikająca z niej hipoksemia dodatkowo przyczyniają się do różnych stopni niewydolności oddechowej⁶. Patologia zapalenia oskrzelików obejmuje martwicę komórek nabłonka dróg oddechowych, wraz z proliferacją nabłonka oskrzelikowego i naciekiem komórkowym monocytów i limfocytów T wpływającym zarówno na oskrzela, jak i tętniczki płucne⁶.

Objawy kliniczne zapalenia oskrzelików wynikają głównie z obstrukcji dróg oddechowych i zmniejszonej podatności płuc. Wirus infekuje komórki nabłonkowe w drogach oddechowych i wywołuje reakcję zapalną, która prowadzi do dysfunkcji rzęsek i śmierci komórek¹¹. Nagromadzone szczątki, obrzęk dróg oddechowych i zwężenie dróg oddechowych spowodowane uwalnianiem cytokin ostatecznie prowadzą do objawów i obniżonej podatności płuc¹¹.

Proces regeneracji i powrotu do zdrowia

Powrót do zdrowia rozpoczyna się od regeneracji nabłonka oskrzelikowego po 3-4 dniach, jednak rzęski nie pojawiają się przez nawet 2 tygodnie⁵. Szczątki obecne w oskrzelikach są usuwane przez makrofagi. Komórki nabłonka płucnego regenerują się w ciągu 3-4 dni po ustąpieniu infekcji¹².

Zrozumienie złożonych mechanizmów patogenezy zapalenia oskrzelików jest kluczowe dla opracowania skutecznych strategii terapeutycznych. Choroba wynika z kombinacji bezpośredniego uszkodzenia wirusowego i silnej odpowiedzi zapalnej gospodarza, przy czym względny wkład każdego z tych czynników pozostaje niepewny i prawdopodobnie zależy od typu zaangażowanego wirusa oraz zmienności indywidualnej odpowiedzi immunologicznej¹³.