Fisiopatologia Asma, Sepsis y SIRS.

Melissa Peña Robles

Licenciatura en Medicina General

Universidad Durango Santander

Dr. Hector Samano Heras

Patologia I

Fisiopatologia del Asma: contracción espasmódica de los músculos lisos en los bronquiolos.

El asma se caracteriza por la contracción espástica del músculo liso de los bronquíolos, que obstruye parcialmente los bronquíolos y produce una gran dificultad respiratoria. Aparece en el 35% de todas las personas en algún momento de su vida.

La causa habitual del asma es la hipersensibilidad contráctil de los bronquíolos en respuesta a sustancias extrañas que están presentes en el aire. En aproximadamente el 70% de los pacientes menores de 30 años el asma está producida por hipersensibilidad alérgica, especialmente sensibilidad a pólenes de plantas. En personas mayores la causa casi siempre es la hipersensibilidad a tipos no alérgicos de irritantes en el aire, como los irritantes del smog.

Se piensa que la reacción alérgica que aparece en el tipo alérgico de asma se produce de la siguiente manera: la persona alérgica típica tiene tendencia a formar cantidades anormalmente grandes de anticuerpos IgE, y esos anticuerpos producen reacciones alérgicas cuando reaccionan con los antígenos específicos que han hecho que se desarrollen en primer lugar.

En el asma estos anticuerpos están unidos principalmente a los mastocitos que están presentes en el intersticio pulmonar, asociados íntimamente a los bronquíolos y bronquios pequeños. Cuando la persona asmática respira un polen al que es sensible (es decir, frente al cual esa persona ha desarrollado anticuerpos IgE), el polen reacciona con los anticuerpos unidos a los mastocitos, y hace que los mastocitos liberen varias sustancias diferentes. Entre ellas están: a) la histamina, b) la sustancia de reacción lenta de la anafilaxia (que es una mezcla de leucotrienos), c) el factor quimiotáctico de eosinófilos y d) la bradicinina.

Los efectos combinados de todos estos factores, especialmente de la sustancia de reacción lenta de la anafilaxia, son producir: 1) edema localizado en las paredes de los bronquíolos pequeños, así como secreción de moco espeso hacia las luces de los bronquíolos, y 2) espasmo del músculo liso bronquiolar. Por tanto, se produce un gran aumento de la resistencia de las vías aéreas.

En el asma el diámetro bronquiolar disminuye aún más durante la espiración que durante la inspiración, por el colapso de los bronquíolos durante el esfuerzo espiratorio que comprime su exterior. Como los bronquíolos de los pulmones asmáticos ya están ocluidos parcialmente, la oclusión adicional por

la presión externa genera una obstrucción especialmente grave durante la espiración. Por eso, el asmático suele inspirar bastante bien, pero tiene gran dificultad en la espiración.

Las mediciones clínicas muestran: 1) marcada reducción de la velocidad espiratoria máxima y 2) reducción del volumen espiratorio por el tiempo. Además, todos estos factores en conjunto producen disnea, o «hambre de aire», que se analiza más adelante en este capítulo.

La capacidad residual funcional y el volumen residual del pulmón aumentan especialmente durante la crisis asmática aguda debido a la dificultad para expulsar el aire de los pulmones. Además, durante un período de años, la caja torácica se dilata de manera permanente, dando lugar a un «tórax en tonel», y se produce un aumento permanente tanto de la capacidad residual funcional como del volumen residual.

Fisiopatologia de la Sepsis

La sepsis es consecuencia de una respuesta inmunológica patológica a la infección. En ella están incluidos patógenos, células inmunológicas, epitelio, endotelio y sistema neuroendocrino.

Se producen mediadores proinflamatorios que contribuyen a la erradicación de los microorganismos invasores y antiinflamatorios que modulan esta respuesta.

El sistema inmunológico es el encargado de reconocer y reaccionar ante señales internas peligrosas. Entre estas se incluyen moléculas exógenas, moléculas asociadas a patógenos como la endotoxina (lipopolisacárido), lipoproteínas, otras proteínas de membrana, flagelina, fimbriae, peptidoglucano, peptidoglucano asociado a lipoproteína y ácido lipoteicoico. Estas señales son reconocidas por un patrón específico de receptores celulares que inducen la liberación de citocinas.

La inducción de la sepsis se origina por la liberación de la endotoxina o lipopolisacárido (LPS) de las bacterias gramnegativas (G-), del ácido lipoteicoico y peptidoglucanos de las grampositivas (G+), y también de los antígenos víricos o fúngicos.

Es un mecanismo complejo que se inicia con la activación de la cadena inflamatoria a través de receptores celulares. En el caso del LPS, es necesaria su unión al LPB (LPS – “binding protein”), glucoproteína de fase aguda sintetizada en el hígado. El receptor más característico, del complejo LPS – LPB es el CD14 que se encuentra en la superficie celular de monocitos y neutrófilos. Otros receptores situados en la membrana de los macrófagos son los llamados “toll – like” (TLR), de los que existen diez tipos. El TLR-4 reconoce la unión LPS-LPB con el CD-14 y mediante las proteínas adaptadoras MyD88 y TIRAP se une al receptor de la interleukina 1 asociado a cinasa (IRAK).

El TLR-29 reconoce estructuras de G(+), micobacterias y hongos. El peptidoglicano se une al receptor CD14 y a los receptores TLR-2 y tras esta unión se desencadena la fosforilización de varias proteínas celulares incluyendo el MAPK y la transcripción del factor NF-kappa beta.

Los mecanismos fisiopatológicos de la sepsis por microorganismos G (+) son menos conocidos; pueden actuar como inductores de la respuesta inflamatoria componentes de su pared celular (peptidoglicanos y ácido lipoteicoico), cápsulas de polisacáridos, ácido hialurónico y factores liposolubles como los superantígenos (TTS-1 del síndrome de shock tóxico estafilocócico y toxina eritrogénica del estreptococo grupo A) que serían capaces de desencadenar la respuesta inflamatoria.

Una de las familias de mediadores de la respuesta inflamatoria mejor conocida son las citocinas, que son glucoproteínas de bajo peso molecular que actúan como señales de interacción celular. La aparición de citocinas funciona como un mecanismo en cadena en el que la estimulación de la línea celular monocito/macrófago induce la secreción de una citocina (TNF- α) proinflamatoria, (responsable del inicio de la cascada de citocinas), esta secreción inicial se sigue de “ondas” de secreción de citocinas con predominio proinflamatorio y otras de efecto contrario. La célula endotelial es una de las principales células diana de los mediadores inflamatorios.

La disfunción orgánica inducida por la sepsis grave es consecuencia de la alteración del endotelio por: 1º. Incremento de permeabilidad capilar. 2º. Alteración de la adhesión leucocitaria al influir sobre: a) Selectinas o moléculas de adhesión leucocitaria endotelial (ELAM) responsables de la adherencia inicial y diapedesis intravascular de leucocitos; b) Integrinas CD11a/CD18 y CD11b/CD18 responsables de la migración transendotelial de los polimorfonucleares; c) Moléculas de adhesión intercelular (ICAM) y de adhesión de la célula vascular (VCAM). 3º. Alteración del tono vascular (vasodilatación periférica), como consecuencia de la liberación por las células endoteliales de óxido nítrico, potente vasodilatador que actúa como mediador del shock séptico. 4º. Modificación de la coagulación, favoreciendo el predominio procoagulante y antifibrinolítico (coagulación intravascular diseminada).

Además de la activación celular y secreción de citocinas, la respuesta inflamatoria a la sepsis incluye: 1. Activación de la cadena de proteínas plasmáticas 2. Sistema del complemento: su activación estimula la adhesión y degranulación de los polimorfonucleares con producción de radicales libres. 3. Coagulación: a. Aumento de la expresión del factor tisular (FT) e inicio de la vía extrínseca de la coagulación generando trombina. b. Disminución de sustancias anticoagulantes: como la antitrombina III y proteína C activada. Disminución de la capacidad fibrinolítica por acción directa del TNF e IL-1 al reducir ambos la actividad del activador tisular del plasminógeno (TPA), y estimulando la expresión endotelial del inhibidor 1 del plasminógeno activado (PAI-1) y del inhibidor de la fibrinolisis activado por la trombina (TAFI). 4. Activación de mediadores lipídicos: a. Factor activador de las plaquetas (PAF), potente vasodilatador aunque en el lecho vascular pulmonar, renal y coronario provoca vasoconstricción.

Incrementa la permeabilidad vascular, estimula la adhesividad y la activación plaquetaria, de los neutrófilos y su degranulación con la liberación consiguiente de leucotrienos y producción de superóxido. b. Eicosanoides: prostaglandinas (PGE), tromboxanos (TXA) y leucotrienos. Actúan localmente en diferentes órganos. La PGE2 es un potente vasodilatador TABLA 1 Citocinas Proinflamatorias Antiinflamatorias TNF-α (factor de necrosis IL-1ra (Antagonista del receptor tumoral α) de la IL-1) IL-1 (Interleukina 1) IL-4 (Interleukina 4) IL-2 (Interleukina 2) IL-6 (Interleukina 6) IL-8 (Interleukina 8) IL-10 (Interleukina 10) IL-12 (Interleukina 12) IL-11 (Interleukina 11) IL-18 (Interleukina 18) IL-13 (Interleukina 13) TGF-β (Factor de crecimiento tumoral β) El TXA2 es un potente vasoconstrictor que actúa a nivel pulmonar al mismo tiempo que potencia la agregación plaquetaria y la formación de microtrombos.

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