Cesty k diagnóze alveolárnej proteinózy: čo je rozhodujúce?

* Adresa pre korešpondenciu:

MUDr. Jozef Muri, Ph.D. Centrum hrudníkovej chirurgie

Národný ústav tuberkulózy, pľúcnych chorôb a hrudníkovej chirurgie vo Vyšných Hágoch Slovenská republika

e-mail: muri.jozef@gmail.com

Obrázok 1. Na RTG hrudníka vidieť difúzne zmnoženú drobnoškvrnitú pľúcnu kresbu (A, B, C, D).

POPIS PRÍPADOV

Prípad 1

V prvom prípade ide o 52-ročnú administratívnu pracovníčku, nefajčiarku. Štyri roky bola v starostlivosti ambulantného pneumológa pre bližšie neurčenú pneumopatiu s neskorším prechodom do pľúcnej fibrózy. Pacientka mala recidivujúce respiračné infekcie, niektoré komplikované respiračnou insuficienciou s nutnosťou hospitalizácie. Ako vyvolávajúci agens bola opakovane zistená Mycoplasma pneumoniae. Pre uvedené problémy bola, za účelom bližšej diferenciálnej diagnostiky, poukázaná do NÚTPCHaHCH vo Vyšných Hágoch. Vstupné RTG hrudníka (Obrázok 1A, 1B) zobrazilo obojstranne prítomné drobno-škvrnité diseminácie v celom pľúcnom parenchýme. V CT zobrazení hrudníka (Obrázok 2A, 2B, 2C) boli obojstranne pozorovateľné nepravidelné škvrnité splývajúce GGO (ground-glass opacity) so zhrubnutými inter a intralobulárnymi septami s rozsahom postihnutia 37,7% (Pravé pľúca: 41,2%; Ľavé pľúca: 34,39%). V blízkosti interlobárnych štrbín sa v parenchýme nachádzali zmnožené drobné mikronodulácie. V oblasti kostálnych, mediastinálnych a bránicových plôch pľúc bol subpleurálny sparing. Ďalej boli v CT obraze viditeľné zhrubnuté steny bronchov.

Obrázok 2. Na CT skenoch hrudníka sú početné disperzné mikronoduly, lokalizované v oboch pľúcnych krídlach, najmä v peribronchovaskulárnej a perilymfatickej distribúcii, vidieť tiež viaceré nepravidelné škvrnité splývajúce GGO a zvýraznené septácie v oboch pľúcnych krídlach (A, B, C). Prítomné ostrovčeky splývavých ložísk zníženej vzdušnosti pľúcneho parenchýmu (GGO), ktoré sa striedajú s normálnym pľúcnym parenchýmom, v oboch pľúcnych krídlach vidieť zhrubnuté interlobulárne septá -“crazy paving“ (D, E, F).

Obrázok 3. Zväčšujúci sa pohľad na rozvoľnené alveolárne septá pľúc s obsahom naružovelého zrnitého PAS pozitívneho materiálu v lúmen alveol s nálezom alveolárnej proteinózy. Legenda: A, B, C (HE); D, E, F (PAS). A, D (40x). B, E: (100x). C, F (200x).

V pľúcnych hiloch a v mediastine boli zväčšené lymfatické uzliny. U pacientky sme indikovali bronchoskopické vyšetrenie rigidným bronchoskopom s bronchoalveolárnou lavážou a transbronchiálnou biopsiou pľúc v celkovej anestézii. Lavážová tekutina mala sivo skalený vzhľad. Kultivačné vyšetrenie zachytilo Streptococcus viridans a Pseudomonas aeruginosa. Histologicky nález z transbronchiálnej biopsie pľúc nebol diagnostický. Následne indikovaná videotorakoskopická biopsia pľúc viedla k histopatologickému potvrdeniu diagnózy pľúcnej alveolárnej proteinózy. Pacientka bola cielene preliečená antibiotikami podľa citlivosti zachytených agens a v dobrom klinickom stave prepustená do ambulantnej starostlivosti. O tri mesiace, po histopatologickom stanovení diagnózy, bola pacientka hospitalizovaná pre sťažené dýchanie s korelujúcim zhoršením nálezu v RTG a CT vyšetrení hrudníka. Bola indikovaná veľkoobjemová laváž pľúc (WLL), ktorá viedla k zlepšeniu jej klinického stavu aj rádiologického nálezu. Pacientka je v súčasnosti dispenzarizovaná spádovým pneumológom a v stabilizovanom stave.

Prípad 2

V druhom prípade ide o 34-ročného manuálne pracujúceho muža, ktorý podľa svojho udania vyfajčí v priemere 30 cigariet denne. Pacient bol riešený ambulantným pneumológom pre stupňujúce sa dýchacie problémy spojené s dráždivým kašeľom a teplotami. Mikrobiologické vyšetrenie spúta zachytilo Chlamydia pneumoniae. Po preliečení sa cítil lepšie. V priebehu mesiaca však došlo k opätovnému zhoršeniu jeho zdravotného stavu so sťaženým dýchaním, produktívnym kašľom, intoleranciou fyzickej námahy a chudnutím. Pre uvedené problémy bol odoslaný do NÚTPCHaHCH vo Vyšných Hágoch. RTG hrudníka (Obrázok 1C, 1D) zobrazil obojstranne zmnoženú splývajúcu drobno-škvrnitú pľúcnu kresbu, hlavne v stredných a dolných pľúcnych poliach. CT hrudníka (Obrázok 2D, 2E, 2F) ukázalo prítomnosť splývajúcich ložísk zníženej vzdušnosti pľúcneho parenchýmu so zhrubnutými interlobulárnymi septami, ktoré sa striedali s normálnym pľúcnym parenchýmom. Nález bol obojstranný, akcentovaný v stredných a dolných pľúcnych zónach. V mediastine a v pľúcnych hiloch sa zobrazili zväčšené lymfatické uzliny. Bronchoskopické vyšetrenie bolo s normálnym nálezom a ani bronchoalveolárna laváž významnejšie k diagnóze neprispela. U pacienta sme naplánovali videotorakoskopickú biopsiu pľúc. Histopatologické vyšetrenie vzorky pľúc odhalilo diagnózu PAP. Pre zvýšené zápalové parametre, bez záchytu vyvolávajúceho agens, bol pacient empiricky preliečený antibiotikami a po zlepšení klinického stavu prepustený do ambulantnej starostlivosti. Po štyroch mesiacoch došlo u pacienta, napriek výraznej redukcii fajčenia, k zhoršeniu jeho zdravotného stavu s výraznou progresiou intolerancie námahy až pokojovou dýchavicou. Po prijatí do NÚTPCHaHCH vo Vyšných Hágoch bola, na základe jeho klinického stavu a výsledkov vykonaných vyšetrení, indikovaná WLL. Po jej uskutočnení pacient uviedol podstatné subjektívne zlepšenie svojho stavu so zmiernením dýchavice a zlepšením tolerancie námahy. Tri dni po laváži sme zaznamenali aj zlepšenie RTG nálezu s parciálnou regresiou vstupne prítomných oblastí zníženej vzdušnosti pľúcneho parenchýmu. Pacient bol v stabilizovanom stave prepustený do ambulantnej starostlivosti pneumológa. V ambulantnej starostlivosti sa klinický stav pacienta udržuje v akceptovateľných medziach s epizodickými zhoršeniami pri interkurentných respiračných infekciách. V závislosti od aktuálneho stavu je u pacienta plánovaná ďalšia WLL so šesť mesačným odstupom od predchádzajúcej.

Histologický obraz vo vzorkách pľúc

Histologicky vidieť vo vzorkách pľúc v oboch prípadoch nález charakteristický pre PAP (Obr. 3A, 3B, 3C, Obr. 4A, 4D, 4E). V zachytenom pľúcnom parenchýme sú oblasti zachovalých ductus alveolares s príležitostnou hyperpláziou pneumocytov. V alveolách je amorfný eozinofilný materiál, ktorý histochemicky vykazuje PAS pozitivitu (Obr. 3D, 3E, 3F), ktorý odpovedá akumulácii surfaktantu s cholesterolovými kryštálmi. V zachytenom distribučnom systéme vidieť segmentálnu intimálnu hyperpláziu steny ciev s hypertrofiou (Obr. 4B, 4C). Sú tu prítomné aj alveolárne makrofágy (Obr. 4F, 4G, 4H, 4I).

DISKUSIA

Globalizácia vo vede a medicíne potenciuje spoznávanie raritných ochorení, akým je aj PAP.  Narastajú poznatky o symptomatológii, genetickom pozadí aj o možnostiach liečby a hlavne sú tieto poznatky stále prístupnejšie. Za účelom štúdia viacerých ochorení boli v experimentálnych podmienkach vytvorené zvieracie modely umožňujúce komplexné štúdium patofyziológie a experimentálnej terapie (7,8). PAP je považovaná za raritnejšie ochorenie. Postupne sa vytýčili štyri základné formy PAP so známym kľúčovým patomechanizmom, ale v praxi sa vyskytujú aj také formy, ktoré nespĺňajú diagnostické kritéria žiadnej z predchádzajúcich a sú označované ako neklasifikovaná PAP. Ide o veľmi zriedkavé ochorenia, ktorých etiológia je pravdepodobne multifaktoriálna a v ich rozvoji sa môžu uplatňovať rôznorodé patomechanizmy. Variabilný klinický priebeh PAP vedie ku skutočnosti, že mnohé prípady ochorenia môžu dlhodobo alebo trvalo unikať pozornosti. Ochorenie sa tým stáva poddiagnostikované a strácame prehľad o jeho skutočnom výskyte, ako aj možnosť pátrať po jeho možných rizikových faktoroch. Súčasťou prirodzeného vývoja spoločnosti sú aj zmeny životného štýlu a návykov. V súčasnosti významne klesá popularita fajčenia tabaku, avšak do popredia sa dostáva používanie e-cigariet a vaping a s tým asociované poškodenie pľúc označované ako EVALI (E-cigarette or Vaping Use-Associated Lung Injury). Je veľmi pravdepodobné, že takéto zmeny životného štýlu sa premietnu aj do spektra pľúcnych ochorení a niektoré raritné entity naberú na klinickom význame. V nami referovaných prípadoch vystupujú do popredia symptomatológie PAP klesajúca tolerancia námahy, pokojová dýchavica, opakované respiračné infekcie a aj chudnutie. Ide o nešpecifickú symptomatológiu, ktorá môže byť spojená so širokým spektrom respiračných ochorení. V diferenciálnej diagnostike priniesli posun nálezy v RTG a CT vyšetrení hrudníka, ktoré síce nie sú pre PAP špecifické, avšak ich asociácia s týmto ochorením je pravdepodobná. Pri PAP sú najčastejším RTG nálezom obojstranné navzájom splývajúce zatienenia pľúc so striedajúcimi sa areálmi nepostihnutého pľúcneho parenchýmu (9). Literatúra poukazuje na možnosť imitácie nálezu pľúcneho edému v RTG obraze PAP (10). Možnosť takejto zámeny však redukuje anamnéza, predovšetkým zhodnotenie komorbidít a kardiálneho statusu u pacienta. V CT obraze je pre PAP signifikantný nález parenchýmového postihnutia pľúc s obojstrannými areálmi charakteru mliečneho skla („ground-glass opacity“/GGO) so zníženou vzdušnosťou pľúcneho parenchýmu a so zhrubnutými inter a intralobulárnymi septami crazy paving (11,12). V prípade prvého pacienta diagnózu PAP podporil aj charakter lavážovej tekutiny z bronchoalveolárnej laváže, ktorá mala sivo skalený „mliečny“ vzhľad. Vzhľad bronchoalveolárnej lavážovej tekutiny má veľký diagnostický význam a pri zodpovedajúcom klinickom náleze a adekvátnom CT, resp. HRCT obraze významne prispieva k prezumptívnej diagnóze PAP bez histologickej verifikácie. Mikrobiologické vyšetrenie spúta môže, v počiatočných štádiách diagnostiky, dávať do popredia alternatívu infekčnej pneumónie. U pacientov s PAP sú to predovšetkým oportúnne infekcie, ktoré sa rozvíjajú ľahšie aj vďaka často pridruženému imunodeficitu (13,14). Tento tiež vedie k recidívam respiračných infekcií, k ich protrahovanému či extenzívnemu priebehu so súčasným postihnutím presahujúcim respiračný systém. Teória vychádzajúca z predpokladu, že infekčný agens by mohol byť spúšťačom samotného ochorenia nebola síce úplne zamietnutá, ale v súčasnosti sú infekcie skôr interpretované ako vedľajšia komplikácia PAP (15). Na druhej strane nemožno prehliadať, že sekundárna forma PAP ostáva v asociácii s viacerými infekciami (16). Túto skutočnosť podporujú aj literárne údaje. Napríklad v jednej štúdii sa uvádza, že v prostredí diseminovanej nokardiózy došlo k stimulácii tvorby anti-GM-CSF-IgG autoprotilátok (17). Podobne iná štúdia uvádza štyroch pacientov s diseminovanou kryptokokózou s pozitivitou anti-GM-CSF-IgG (18). Zaujímavé je, že v oboch štúdiách bez rozvoja PAP. Tieto výsledky môžu byť interpretované aj tak, že anti-GM CSF-IgG by mohli prispievať k rozvoju imunodeficitu a zvýšeniu náchylnosti na infekcie u zdravých jedincov bez jednoznačného vzťahu s PAP. Ale u časti jedincov by mohli byť tieto autoprotilátky súčasťou komplexnejšieho patomechanizmu navodenia funkčných zmien makrofágov vedúcich k rozvoju imunodeficitu a sekundárnej PAP. Za účelom stanovenia exaktnej diagnózy bola u oboch našich pacientov indikovaná videotorakoskopická biopsia pľúc. Hoci histopatologické vyšetrenie je pre stanovenie diagnózy PAP nevyhnutné len zriedkavejšie, v nami referovaných prípadoch prinieslo jednoznačný diagnostický záver. Dostatočne veľká bioptická vzorka pľúcneho tkaniva znižuje riziko zámeny s ochorením s podobným histopatologickým nálezom, ako je napríklad imitácia lipoidnej pneumónie. Podľa medzinárodne akceptovaných doporučených postupov je pre potreby diagnózy PAP postačujúci CT nález, cytologické vyšetrenie bronchoalveolárnej laváže, pričom biopsia sa realizuje len po vyčerpaní menej invazívnych metodík, zatiaľ čo diagnostika špecifických ochorení spôsobujúcich PAP vyžaduje testovanie protilátok GM-CSF alebo genetickú analýzu (19). Hlavným histopatologickým nálezom v mikroskopickom obraze PAP je akumulácia amorfného, eozinofilného PAS pozitívneho materiálu v alveolách (20). Týmto materiálom sú zložky surfaktantu, ktoré sa kumulujú v dôsledku jeho narušenej homeostázy a odbúravania. Hlavný nález sprevádza proliferácia a desquamácia granulárnych pneumocytov a akumulácia malých lymfoidných folikulov v interstíciu. Porucha homeostázy a hromadenie surfaktantu sú výsledkom insuficiencie jeho resorbcie a degradácie. Surfaktant je produkovaný pneumocytmi II. typu (tzv. granulárnymi pneumocytmi). Syntéza sa uskutočňuje v cisternách endoplazmatického retikula. Dochádza k zahusťovaniu do lamelárnych teliesok, ktorých obsah je po vyzretí exocytózou uvoľnený na apikálny povrch buniek v podobe tubulárneho myelínu (21). Ide o prechodnú formu intercelulárnej a funkčnej monovrstvy surfaktantu. Substrátmi pre produkciu surfaktantu sú stavebné zložky z obehového systému a tiež zložky získané jeho spätným vychytávaním (22). Samotný surfaktant sa potom od bunkovej membrány oddelí vrstvičkou riedkeho materiálu. Zložením ide o lipidovo-proteínový komplex so zastúpením až 90% lipidov, 10% proteínov a v nepatrnom percentuálnom pomere je zastúpená aj sacharidová zložka (23). Vrstva surfaktantu je v pľúcach neustále prirodzene obmieňaná. Po jeho inaktivácii dochádza k jeho odstraňovaniu spätným vychytávaním pinocytózou oboma typmi pneumocytov, alebo je fagocytovaný a degradovaný alveolárnymi makrofágmi. Keďže spôsoby degradácie surfaktantu lymfatickým a vaskulárnym systémom, ako aj mukociliárny transport surfaktantu, sú považované za zanedbateľné, tak sa príčina jeho hromadenia hľadala v poruchách činnosti alveolárnych makrofágov. Alveolárne makrofágy sú prítomné v alveolách a alveolárnych septách a ich hlavou úlohou je fagocytóza poškodených erytrocytov, cudzorodého materiálu vo vdychovanom vzduchu a surfaktantu. Pre ich adekvátnu funkciu je nutná prítomnosť glykoproteínu GM-CSF a fungujúca signálna transdukcia cestou jeho receptora CSFR (24). GM-CSF je produkovaný viacerými bunkami. Porucha transdukcie osou GM-CSF CSFR môže byť spôsobená prítomnosťou autoprotilátok (anti-GMCSF-IgG) vedúcich k nedostatku funkčnej signálnej molekuly alebo mutáciami génov receptorového proteínu CSFR, ktoré znižujú alebo úplne eliminujú jeho schopnosť viazať GM-CSF. Výsledkom je absolútna, alebo znížená stimulácia alveolárnych makrofágov, ktoré potom nie sú schopné odstraňovať surfaktant. Ostáva otázne, čo presne spôsobuje aktiváciu tvorby anti_GM-CSF-IgG resp. mutácie génov pre CSFR. Faktory podieľajúce sa na vzniku anti_GM-CSF-IgG autoprotilátok sú rozhodujúcimi v prípadoch primárnej autoimunitnej formy PAP a v prípadoch hereditárnej formy sú dôležité mutácie génov receptora pre GM-CSF, teda génov pre CSFR. Mutácie génov pre proteíny surfaktantu môžu zase viesť k rozvoju kongenitálnej PAP. Komplexnejšie zmeny tkanivového mikroprostredia pľúc, spôsobené niektorými infekciami, onkologickými či autoimunitnými ochoreniami sa môžu premietnuť do zníženia počtu alveolárnych makrofágov, či do zníženia ich funkcie a tým viesť ku vzniku sekundárnej PAP. Keďže sa u časti pacientov ochorenie zistí až v dospelosti, je možné, že samotná patológia môže byť kompenzovaná inými mechanizmami, napríklad akcentovaným mukociliárnym transportom.

Obrázok 4. Vo vzorkách striedajúce sa úseky rozvoľnených tenkých alveolárnych chodbičiek (A) s hypertrofiou steny malých (B), väčších ciev (C) aj s potrhanými alveolárnymi septami (D), ktoré sú v kontakte s koncentrovanejšími úsekmi so zosilnenými alveolárnymi chodbičkami (E). V lúmen alveol homogénny, miestami aj zrážajúci sa naružovelý materiál (A, B, C, D, E) s prítomnosťou málopočetných (F), alebo viacpočetných alveolárnych makrofágov, zahrňujúc prítomnosť cholesterolových kryštálov (G, H, I). Legenda: A, B, C, D, E, F, G, H, I (HE, 200x).