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Fisiopatologia del Asma Bronquial


Enviado por Dra. Vivian González Aguilar y Dra. Luisa Castillo Guerrero
Código ISPN de la Publicación: EEkpZyplFyYsigKtQi


Resumen: En la actualidad se desarrollan numerosas lineas de investigacion cientifica que aportan datos al esclarecimiento de la fisiopatologia del asma bronquial, no obstante este tema continua siendo muy discutido. Los objetivos de esta revision fueron identificar los aspectos esenciales de los problemas cientificos de cada linea investigativa, abordar la fisiopatologia del asma vigente. Se revisaron articulos de los ultimos 5 anos y textos actualizados del tema que permitieron concluir que la etiopatogenia del asma bronquial es multifactorial, donde un individuo predispuesto geneticamente, que se desarrolla en un ambiente escenario del resultado de complejos eventos inflamatorios donde participan celulas efectoras primarias residentes en el tracto respiratorio inferior.


   

  

Indice

Resumen

Introducción

Desarrollo

Conclusiones

Bibliografía

 

RESUMEN

En la actualidad se desarrollan numerosas líneas de investigación científica que aportan datos al esclarecimiento de la fisiopatología del asma bronquial, no obstante este tema continúa siendo muy discutido. Los objetivos de esta revisión fueron identificar los aspectos esenciales de los problemas científicos de cada línea investigativa, abordar la fisiopatología del asma vigente. Se revisaron artículos de los últimos 5 años y textos actualizados del tema que permitieron concluir que la etiopatogenia del asma bronquial es multifactorial, donde un individuo predispuesto genéticamente, que se desarrolla en un ambiente escenario del resultado de complejos eventos inflamatorios  donde participan células efectoras primarias residentes en el tracto respiratorio inferior. Dentro de este grupo celular se destacan macrófagos, mastocitos, neutrófilos, eosinófilos, plaquetas y linfocitos T CD4 que una vez activadas liberan mediadores inflamatorios que incluyen: histamina, enzimas proteolíticas, lípidos, citocinas y especies reactivas del oxígeno entre otras, las que ejercen variados efectos biológicos sobre la mucosa respiratoria además de contribuir al reclutamiento de nuevos elementos celulares con la consecuente amplificación del proceso.

 

INTRODUCCION

El establecimiento en 1998 del 3 de mayo como el Día Mundial del Asma, expresa la importancia médica de esta patología. La Organización Mundial de la Salud, preocupada por el incremento de la prevalencia del asma a escala mundial, dedica actualmente recursos para  su atención, ejemplo de ello lo constituye el proyecto de colaboración  Iniciativa global para el asma (GINA)1.

El asma bronquial es una afección crónica, no transmisible, obstructiva y reversible de las vías aéreas que está caracterizada por una reactividad del árbol bronquial frente a diversos estímulos1-5. Se presenta tanto en niños como en adultos con capacidad educacional y laboral, limitando su calidad de vida y eficiencia; de requerir tratamiento en unidades de atención secundaria, tiene una alta estadía y elevados costos hospitalarios además puede comprometer la vida del paciente si no se previene y atiende debidamente. Durante los últimos 10 años la mortalidad por asma bronquial ha mantenido una tendencia ascendente y con respecto al sexo se ha observado un incremento de las muertes  en el sexo femenino respecto a años anteriores y al sexo masculino2. Razones por demás suficientes para que Cuba le conceda una gran importancia.

Las manifestaciones obstructivas de las vías respiratorias en el asma se deben a broncoconstricción, hipersecreción de mucus, edema de la mucosa, infiltración celular y decamación de células epiteliales e inflamación lo cuál condiciona episodios recurrentes de sibilancias, disnea, opresión torácica y tos que se agudiza por las noches, estos síntomas se asocian con un grado variable parcialmente reversible de forma espontánea con o sin tratamiento.

La prevalencia del asma bronquial reportada en Cuba por la mayoría de los estudiosos de este tema es de 35.2 y 40.8 por cada 1000 habitantes, lo que representa el 8.2%2.

El asma constituye desde el punto de vista fisiológico un trastorno ventilatorio de tipo obstructivo, causado por incremento de la resistencia de la vía aérea  lo que eleva el trabajo respiratorio. Comprobado espirográficamente por una reducción del Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo VEF1 y del índice Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo/ Capacidad Vital Forzada VEF1/ CVF.

 

DESARROLLO

Fisiopatología

El asma bronquial se caracteriza por un incremento de la resistencia al flujo aéreo dado por bronconstricción, hipersecreción de mucus y edema. Son variados los estímulos que frente a un bronquio terminal hiperreactivo inician este complejo proceso que da lugar a dichas manifestaciones clínicas. Entre estos se encuentran los alérgenos inhalados como ácaros del polvo, pólenes, proteína de la soya, humo del tabaco, olores  y otros contaminantes del aire; infecciones virales; fármacos; aire frío y ejercicio físico.3,4,8,14,24,26,27

 Los mediadores almacenados o recién sintetizados son liberados de los mastocitos locales tras la estimulación inespecíficas o por la unión  de alergenos a IgE específicas en la membrana de dichas células.14

La liberación de histamina, los C4, D4, E4 el factor activador de plaquetas inician la broncoconstricción, el edema de la mucosa y la respuesta inmunitaria.24

La respuesta inmunitaria inmediata produce broncoconstricción, es estable con agonista de receptores B2 y puede prevenirse con estabilizadores de mastocitos.

La respuesta inmunitaria tardía aparece de seis a ocho horas después, produce un estado continuo de sensibilidad excesiva de la vía aérea respiratoria con infiltración eosinofílica y meutrofílca y requiere ser tratada con antinflamatorios esteroideos..18,19

La obstrucción se agudiza durante la espiración, puesto que las vías respiratorias intratorácicas normalmente presentan un menor diámetro durante esta fase.

Aunque la obstrucción respiratoria es difusa no afecta de igual forma al pulmón. Pueden haber atelectasias segmentarias o subsegmentarias agravando el desequilibrio ventilación perfusión .La hiperinsuflación provoca una disminución de la distensibilidad, con el consiguiente aumento del trabajo respiratorio. 11

El incremento del esfuerzo espiratorio para vencer la resistencia de las vías respiratorias obstruidas, genera también un aumento de la presión transpulmonar y un ascenso del punto de igual presión, que produce estrechamiento o cierre completo prematuro de algunas vías aéreas, predisponiendo al riesgo de neumotórax.

La presión intratorácica aumentada puede interferir en el retorno venenoso y por tanto reducir el gasto cardíaco, lo cual puede manifestarse como pulso paradójico.

El desequilibrio entre ventilación perfusión (V/Q), la hiperventilación alveolar y el incremento del trabajo respiratorio producen cambios en la gasometría. La hiperventilación de algunas regiones del pulmón compensa inicialmente las elevadas presiones de bióxido de carbono con que se prefunden las regiones escasamente ventiladas. Sin embargo no pueden compensarse la hipoxemia respirando aire atmosférico, la presión de oxígeno disminuye así como la saturación de oxihemoglobina. La ulterior progresión de la obstrucción causa una mayor hipoventilación alveolar apareciendo súbitamente hipercapnia. La hipoxia interfiere en la conversión del ácido láctico en CO2 y H2O, que se suma al efecto de la hipercapnia que produce incremento del (H2CO3) ácido carbónico que se disocia en bicarbonato e iones hidrógenos, originando acidosis mixta.

La hipoxia y la acidosis provocan vasocontricción pulmonar que ocasiona daño de las células alveolares tipo II, disminuyendo la producción de sustancia tensoactiva, agravando la tendencia a las atelectasias1,3.

Etiología.

El asma bronquial es una enfermedad multifactorial.

Factores implicados:

-         Nerviosos: Autonómicos y humorales

Son los responsables de la broncoconstricción originada según muchos autores por un desequilibrio entre el control Betadrenérgico y colinérgico del diámetro de las vías aéreas.3 Entre los hechos que lo demuestran se encuentran el aumento de la respuesta colinérgica lo que sugiere que la mayoría de los asmáticos responden de manera excesiva con broncoconstricción después de inhalar agentes colinérgicos (Ej. Metacolina) y gran parte de esta respuesta puede bloquearse de forma parcial con atropina y derivados. En muchos asmáticos hay pruebas bioquímicas que confirman una disminución de la respuesta del receptor B en los linfocitos periféricos.14,16 En asmáticos diagnosticados, puede provocarse un ataque administrando el agente bloqueador adrenérgico, propanolol6.

Las anormalidades observadas en las funciones adrenérgicas y colinérgicas son controladas por los sistemas AMPc-GMPc en diversas células como las cebadas, las fibras musculares lisas y las células productoras de moco. La concentración intracelular de AMPc  es determinante principal de la relajación del músculo liso y de la inhibición de la liberación por la acción de IgE de mediadores químicos3.

.Otros factores humorales que favorecen broncodilatación son las catecolaminas

endógenas que actúan sobre los receptores betadrenérgicos y del péptido vasoactivo intestinal 21.

Entre los mediadores que producen broncoconstricción  se destaca la histamina, derivados del ácido araquidónico y factor activador de plaquetas21. (PAF)

Hoy día se estudia el rol de la histamina en la fisiopatología del asma así como el papel inmunomodulador y antinflamatorio de algunos antihistamínicos H115.

Los derivados del ácido araquidónico y el factor activador de plaquetas son sintetizados a partir, de fosfolípidos de membranas celulares por acción de la enzima fosfolipasa A2. Los primeros pueden transitar dos vías metabólicas: la cicloxigenasa y lipoxigenasa. A través de la primera vía se forman las prostaglandinas entre las que se encuentran la PGD2 y la PGF2a, las que actúan como broncoconstrictores, mientras que la PGE2 ejerce una leve acción broncodilatadora y los troboxanos, de las que el B2 también es broncoconstrictor21. A través de la lipoxigenasa se sintetizan diferentes metabolitos dependiendo de las enzimas que participen. Por la vía de la 5 lipoxigenasa se forman los leucotrienos LTB4, LTC4, LTD4 y LTE4. Los tres últimos se denominan leucotrienos peptídicos y constituyen lo que antiguamente se denominaba sustancia de reacción lenta de anafilaxia16.

Estos potentes broncoconstrictores sintetizados por mastocitos, basófilos y eosinófilos y sus antagonistas se consideran nuevas alternativas en la terapia del asma 16.

El PAF es un potente broncoconstrictor que puede ser liberado por numerosas células inflamatorias (monocitos, macrófagos, neutrófilos y eosinófilos). Es también un potente agente quimiotáxico de los eosinófilos, por lo que su liberación durante las reacciones alérgicas pueden provocar el reclutamiento de estas células hacia el árbol bronquial.

La adenosina producida localmente se une a un receptor específico y causa broncoconstricción16

. Las metilzantinas son antagonistas competitivo de la adenosina3.

-Inmunológicos.

Asma extrínseca o alérgica.

Las crisis se producen tras la exposición a factores ambientales tales como polvo, pólenes y epitelios. La IgE es la responsable de esta hiperrrespuesta de tipo inmediato en la mayoría de estos pacientes, total o IgE específica al alergeno en cuestión. (39) 1era revisión14. La atopia se considera una condición hereditaria, que se manifiesta con pruebas cutáneas positivas15.

Asma intrínseca.

Las crisis se comportan clínicamente igual al asma extrínseca, los niveles séricos de IgE se mantienen normales, las pruebas cutáneas son negativas, se observa frecuentemente en los dos primeros años de vida y en la edad adulta (asma tardía)3.

Los virus son los agentes infecciosos más importantes como factor desencadenante del asma, hay autores que le confieren un papel de gatillo disparador de todo el proceso9,10 ,20.

En edades tempranas de la vida el virus sincitial respiratorio y el parainfluenza son los más frecuentes reportados3.

Otras infecciones del tracto respiratorio como la clamidea y el micoplasma pueden estar implicados en la patogenia del Asma  9.

La síntesis excesiva de IgE mediada por la respuesta humoral está regulada por citocinas tales como IL4, IL13 e interferón gamma (IFN-8) las primeras sintetizada por linfocitos TH2 y la segunda por linfocitos TH127.

Otros estudios indican que la activación de los linfocitos TH2 incrementan  la producción de interleucinas que atraen y activan a los eosinófilos como IL3, IL5 y GM-CSF 20,21y27.

Más recientemente se habla de la teoría del remodelado bronquial donde los citocinas IL4 e IL13 sobre todo esta última constituye una clave en la patogénesis del asma. La IL13 regula la inflamación y el remodelado a través del factor crecimiento  y la IL1126,27. Estas citosinas inducen formación de nuevos vasos en la circulación bronquial a través del factor de crecimiento del endotelio vascular y el incremento de los niveles de adenosina7,23.

El papel de los mastocitos en el asma bronquial se debe a la alta afinidad que tiene la IgE para fijarse en la membrana de estas células. Cuando se produce la reacción antígeno anticuerpo sobre la superficie de los mastocitos, se liberan los mediadores químicos, los cuales causan cambios en la mucosa bronquial (contracción de la musculatura lisa, edema e hipersecreción) que son responsables de la obstrucción bronquial14.

-         Endocrinos: Menstruación y embarazo.

El asma bronquial durante la etapa premestrual empeora.

El comportamiento durante la gestación difiere según el caso en cuestión y se involucran factores bioquímicos, inmunológicos y fisiológicos.

El asma en el embarazo podría mejorar por:

Mayor broncodilatación mediada por progesterona, potenciación de la estimulaciondrenérgica mediada por los estrógenos, de la broncoconstricción mediada por histamina plasmática y efectos pulmonares del aumento del cortisol libre.

El asma puede tener su inicio en la menopausia y mejora en algunos niños al llegar a la pubertad. (Nelson)

-         Psicológicas

El asma bronquial se considera una enfermedad psicosomática.

La hipnosis y la sugestión pueden provocar broncoconstricción. No es infrecuente que las emociones fuertes desencadenan o empeoren las crisis de broncoespasmo en los pacientes21.

Algunos estudios han demostrado que la personalidad puede influir sobre el pronóstico de la enfermedad, ya que se ha observado que el riesgo de muerte por asma es más elevado en pacientes que padecen ansiedad y depresión20.

El asma bronquial es un trastorno ventilatorio y el control automático de la ventilación puede verse afectado por la conducta humana, es por ello que durante una crisis de asma se generan patrones respiratorios que muchas veces están en contra de los mecanismos reguladores que garanticen con eficiencia el menor trabajo respiratorio, de esta forma la actividad muscular respiratoria conduce a la fatiga de la contradicción, al paro respiratorio y a la muerte.

-         Ejercicio físico

El asma puede aparecer después de un ejercicio físico11.

La importancia de la temperatura del aire y su grado de humedad en la génesis del asma, ha hecho suponer que los cambios de temperatura en la mucosa podrían actuar como estímulo sobre los mastocitos, provocando su degranulación y la liberación de sustancias broncoconstrictoras como la histamina7.

Recientemente se ha comprobado que los fármacos con acción antileucotriénica previenen el desarrollo de asma tras el ejercicio, lo cual hace suponer que una liberación excesiva de estos productos quizás a partir de los mastocitos y eosinófilos, puedan contribuir en la aparición del asma 7,16.

 

CONCLUSIONES

Se revela cuatro elementos en la fisiopatologías del asma bronqueal:

1) El asma bronquial se considera una enfermedad multifactorial.

2) Un árbol bronquial hiperreactivo predispuesto genéticamente.

3) La teoría inmunológica juega un rol importante en respuesta a la agresión viral.

4) Recientemente se habla del remodelado bronquial como escenario donde participan muchas interleucinas.

 

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Autores:

Dra. Vivian González Aguilar, Dra. Luisa Castillo Guerrero. Laboratorio Fisiología Respiratorio. ICBP ¨Victoria de Girón¨


Enviado por Dra. Vivian González Aguilar y Dra. Luisa Castillo Guerrero
Contactar mailto:vivianglez@infomed.sld.cu


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Publicado Thursday 7 de July de 2005