Dysfunkcja nabłonka w przewlekłym zapaleniu zatok – mechanizmy uszkodzenia

Nabłonek nosowo-zatokowy pełni fundamentalną rolę w utrzymaniu homeostazy w obrębie nosa i zatok przynosowych. W przewlekłym zapaleniu zatok dochodzi do znacznych zaburzeń jego funkcji, które stanowią jeden z najważniejszych elementów patogenezy tego schorzenia¹. Dysfunkcja nabłonka obejmuje szereg wzajemnie powiązanych mechanizmów, które prowadzą do rozwoju i utrzymywania się przewlekłego stanu zapalnego.

Zaburzenia systemu oczyszczania śluzowo-rzęskowego

System oczyszczania śluzowo-rzęskowego stanowi pierwszą i najważniejszą linię obrony dróg oddechowych. W prawidłowych warunkach rzęski nabłonka poruszają się w skoordynowany sposób, transportując warstwę śluzu wraz z uwięzionymi w nim cząsteczkami, bakteriami i innymi zanieczyszczeniami w kierunku gardła, skąd są one połykane lub odksztuszane².

W przewlekłym zapaleniu zatok dochodzi do znacznych zaburzeń tego mechanizmu. Dysfunkcja oczyszczania śluzowo-rzęskowego może osłabiać ochronę błony śluzowej nosa i sprzyja kolonizacji bakteryjnej, tworzeniu biofilmów oraz rozwojowi zapalenia błony śluzowej³. Te procesy stanowią istotny czynnik w patogenezie przewlekłego zapalenia zatok.

Zaburzenia w składzie i właściwościach śluzu mają kluczowe znaczenie dla rozwoju choroby. W obecności stanu zapalnego zaburzenia w rozdzieleniu warstw śluzu mogą upośledzać ruch rzęsek poprzez zakłócenie zwykle niskolepkiego środowiska⁴. Dodatkowo, zmienione wydzieliny zatokowe pogłębiają podatność na przewlekłą infekcję i następczy stan zapalny⁴.

Uszkodzenie bariery nabłonkowej

Bariera fizyczno-mechaniczna nabłonka składa się z połączeń ścisłych, połączeń adherentnych, połączeń szczelinowych, desmosomów oraz hemidesmosomów. Te komponenty umożliwiają silny kontakt między komórkami, tworzą szczelną barierę, ustanawiają polarność komórek i mogą skutecznie regulować ruchliwość różnych jonów oraz cząsteczek⁵.

Badania wykazały znacznie zmniejszone wyrażanie kluczowych białek bariery nabłonkowej, w tym ZO-1, okludyny, klaudyny-1, JAM-1, DSG1 i DSG2 w pierwotnych komórkach nabłonka u pacjentów z przewlekłym zapaleniem zatok w porównaniu ze zdrowymi osobami kontrolnymi⁵. To zmniejszenie integralności połączeń międzykomórkowych prowadzi do zwiększonej przepuszczalności nabłonka.

Gdy integralność nabłonka zostaje zniszczona, przepuszczalność nabłonkowa może skutecznie wzrosnąć. Inwazyjne czynniki drażniące z zewnątrz mogą w ten sposób aktywować komórki immunologiczne i tym samym zainicjować odpowiedź immunologiczną³. Ten proces tworzy błędne koło, w którym stan zapalny pogłębia uszkodzenie bariery, co z kolei nasila infiltrację czynników zewnętrznych i perpetuację procesu chorobowego.

Rola interleukiny-6 w dysfunkcji nabłonka

Przewlekłe zapalenie zatok z polipami nosowymi charakteryzuje się zmianami w funkcjach komórek nabłonka dróg oddechowych, w tym funkcji bariery, mechanizmów naprawy ran oraz oczyszczania śluzowo-rzęskowego⁶. Wśród cytokin zapalnych zaangażowanych w polipowatość nosa, interleukina-6 może zmieniać mechanizmy naprawy nabłonka oraz oczyszczanie śluzowo-rzęskowe⁶.

Badania wykazały, że interleukina-6 była jedyną cytokiną, która miała wpływ na gojenie ran poprzez znaczące przyspieszenie tempa zamykania ran⁷. Jednocześnie wykazano ilościową regulację w górę proliferacji komórek w przypadku interleukiny-6 przy wcześniejszym uszkodzeniu nabłonka w porównaniu z innymi stanami stymulowanymi przez interleukiny⁷.

Interleukina-6 może być również zaangażowana w inne role, takie jak regulacja w górę proliferacji komórek nabłonka oraz częściowa kontrola bicia rzęsek⁸. Efekt interleukiny-6 obserwowany w badaniach może być wyjaśniony regulacją w górę metaloproteaz⁸. W rezultacie, trans-sygnalizacja interleukiny-6 może indukować przewlekłą proliferację komórek nabłonka po zagojeniu bariery nabłonkowej i wzrost polipów nosowych⁸.

Przejście nabłonkowo-mezenchymalne i przebudowa tkanek

W przewlekłym zapaleniu zatok często obserwuje się przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT), przebudowę błony śluzowej oraz autofagię². Te zjawiska przedstawiają nowy wgląd w dysfunkcję nabłonka nosowo-zatokowego i mogą mieć pewien związek z patogenezą tego schorzenia².

Przejście nabłonkowo-mezenchymalne jest procesem, w którym komórki nabłonka tracą swoje epithelialne charakterystyki i nabywają właściwości mezenchymalne. W kontekście przewlekłego zapalenia zatok proces ten może prowadzić do znacznych zmian w strukturze i funkcji błony śluzowej, przyczyniając się do tworzenia polipów nosowych oraz innych zmian patologicznych.

Produkcja substancji bioaktywnych przez nabłonek

Nabłonek nosowo-zatokowy nie jest jedynie pasywną barierą ochronną, ale aktywnie uczestniczy w procesach immunologicznych poprzez produkcję różnorodnych substancji bioaktywnych. Substancje bioaktywne pochodzące z nabłonka, takie jak cytokiny, egzosomy i dopełniacz, odgrywają istotną rolę w regulacji wrodzonej i nabytej odporności oraz przyczyniają się do zmian patofizjologicznych w przewlekłym zapaleniu zatok¹.

W warunkach patologicznych dochodzi do nieprawidłowej produkcji tych mediatorów, co prowadzi do perpetuacji stanu zapalnego oraz zaburzeń w funkcjonowaniu lokalnego układu immunologicznego. Nabłonek odgrywa kluczową rolę zarówno w odporności wrodzonej, jak i nabytej, jednak nieprawidłowe funkcjonowanie nabłonka może mieć znaczący wpływ na powstanie i rozwój przewlekłego zapalenia zatok².

Mechanizmy naprawy i regeneracji nabłonka

Przywracanie integralności bariery nabłonkowej po uszkodzeniu stanowi również kluczowy element zdolności obronnych nabłonka układu oddechowego. Dysfunkcja naprawy bariery nabłonkowej została uwikłana w patogenezę polipów nosowych⁷. W przewlekłym zapaleniu zatok z polipami nosowymi początkowym mechanizmem w tworzeniu polipów może być pęknięcie zarówno ciągłości nabłonka, jak i błony podstawnej⁶.

Defektowa bariera nabłonkowa została już stwierdzona u pacjentów z przewlekłym zapaleniem zatok z polipami nosowymi z obniżoną opornością tkanek i zmniejszonym wyrażaniem białek połączeń ścisłych⁶. Te obserwacje podkreślają znaczenie prawidłowego funkcjonowania mechanizmów naprawczych nabłonka dla utrzymania homeostazy w obrębie zatok nosowych.

Konsekwencje kliniczne dysfunkcji nabłonka

Zaburzenia nabłonka mają fundamentalne znaczenie w etiologii lub patogenezie przewlekłego zapalenia zatok. Uszkodzenie bariery nabłonkowej oraz dysfunkcja oczyszczania śluzowo-rzęskowego stanowią podstawową patogenezę tego schorzenia³. Zrozumienie tych mechanizmów ma istotne implikacje terapeutyczne.

Biorąc pod uwagę znaczenie zaburzeń odporności błony śluzowej nosowo-zatokowej pośredniczonej przez nabłonek dla patogenezy przewlekłego zapalenia zatok, energiczne wysiłki powinny być skierowane na opracowanie nowych środków biologicznych, które mogą antagonizować działania zapalnych składników bioaktywnych produkowanych przez nabłonek, utrzymywać równowagę immunologiczną błony śluzowej nosa, łagodzić miejscowy stan zapalny i redukować tworzenie polipów nosowych³.