آمفیزم ریه چیست و چه عواملی دارد؟
آمفیزم طبق تعریف عبارت است از اتساع دایمی مجاری هوایی دیستال به برونشیول انتهایی. علت این امر، تخریب پارانشیم ریه در غیاب فیبروز قابل توجه می‌باشد. این تغییرات باعث به وجود آمدن یک حبابچه غیر طبیعی با قابلیت محدود برای تبادل گاز می‌گردند. بر اساس مقاطع نازک قابل مشاهده با چشم غیر مسلح از ریه می‌توان آمفیزم را به دو نوع مرکز لبولی و تمام لبولی (pan lobular) تقسیم‌بندی کرد. در آمفیزم مرکز لبولی، بخش پروگزیمال لبول (برونشیول تنفسی) مبتلا می‌گردد که نمایانگر شایع‌ترین ویژگی بافت شناختی مشاهده شده در آمفیزم مرتبط با سیگار است در حالی که آمفیزم تمام لبولی به طور بارز در نقص آنتی تریپسین دیده می‌شود.
این مشاهده که نقص آنتی تریپسین با آمفیزم ارتباط دارد و اینکه آمفیزم با تزریق پاپائین (papaiո) که یک پروتئاز است به داخل ریه‌ها در مدل‌های تجربی قابل بازآفرینی است منجر به این فرضیه گردید که علت آمفیزم عدم تعادل بین سیستم‌های پروتئاز و آنتی پروتئاز در ریه می‌باشد. این عدم تعادل مفروض تمایل به تخریب بافت همبند ریه داشته و منجر به آمفیزم می‌گردد (فرضیه پروتئاز- آنتی پروتئاز)، تحقیقات روی الاستاز نوتروفیل و نقش آن در تخریب الاستین ریه تمرکز داشته است. الاستاز نوتروفیل هدف اصلی غیر فعال شدن توسط آنتی تریپسین می‌باشد و در مقابل اثرات آن تقریباً مقاومت دیگری وجود ندارد. به هر حال شواهد حاکی از نقش اصلی این آنزیم در آمفیزم ناشی از دود سیگار کم‌رنگ‌تر شده‌اند در نتیجه دایره توجه گسترده‌تر شده تا مطالعهٔ نقش متالوپروتئینازهای مادهٔ زمینه‌ای تولید شده توسط ماکروفاژها و سایر سلول‌ها در آمفیزم را نیز در برگیرد. موش‌های دستکاری شده از لحاظ ژنتیک (transgenic) که در ژن 12-MMP نقص دارند در برابر ایجاد آمفیزم مقاوم می‌باشند؛ این یافته از نقش این آنزیم در تخریب بافت همبندی ریه که منجر به آمفیزم می‌گردد حمایت می‌کند.
التهاب القاء شده توسط دود سیگار آغازگر چرخه آزاد شدن پروتئاز و تخریب ریه است که منجر به آمفیزم می‌گردد. ماکروفاژها توسط دود سیگار فعال شده و نوتروفیلها و سایر سلولهای التهابی را به ریه فرا می‌خوانند که منجر به آزادسازی الاستاز و سایر متالوپروتئازها می‌گردد. تخریب الاستین و سایر عناصر بافت همبتدی در ریه به مرور زمان توسط این پروتئازها متقابلاً باعث از دست رفتن برگشت ارتجاعی و تخریب ساختمان‌های حبابچه‌ای می‌گردد که مشخصهٔ آمفیزم است.
دود سیگار حاوی تعداد زیادی مولکول اکسیدان با قابلیت القای استرس اکسایشی در ریه‌ها می‌باشد. استرس اکسایشی اثرات مختلفی دارد از جمله غیرفعال شدن آنتی پروتئازهای ریه به طریقه اکسایشی و نیز استیله شدن هیستون‌های خاصی در کروماتین سلولهای ریه و ماکروفاژها که به ژن‌های التهاب‌زای (pro-inflammatory) مختلفی اجازه بیان شدن می‌دهد. فعالیت هیستون داستیلاز در COPD کاهش می‌یابد که ممکن است متقابلاً باعث ناتوانی در کنترل پاسخ التهاب‌زا در این بیماری گردد. بیان ژن‌های التهاب‌زا باعث تولید و رهاسازی سیتوکین می‌گردد که آن هم به نوبه خود باعث فراخوانی بیشتر سلولهای التهابی و فعال شدن آنها می‌گردد. التهاب سرتاسری که در اثر التهاب در جریان در ریه به راه می‌افتد ممکن است به ناهنجاری‌های غیر ریوی همراه با آمفیزم کاشکسی و تغییرات عضلات اسکلتی گردد. نهایتاً افزایش آپوپتوز سلولهای ریوی (پنوموسیت‌ها) و سلولهای اندوتلیال در ریه دچار آمفیزم مشاهده شده و می‌تواند در از دست رفتن حبابچه‌ها دخیل باشد.
بهبود درک ما از آسیب‌زایی آمفیزم مرهون تأیید این مطلب است که التهاب، استرس اکسایشی، تعادل پروتئاز- آنتی‌پروتئاز، و آپوپتوز در تعامل پیچیده‌ای که توسط دود سیگار القا می‌شود با هم مرتبط هستند. این بهبود درک ما طیف امکانات درمانی را که ممکن است در کندتر کردن روند تخریبی مؤثر باشند وسیع‌تر ساخته است. با این وجود، تا به امروز درمان‌های اختصاصی که مسیرهای مولکولی درگیر در آسیب‌زایی آمفیزم را هدف قرار داده‌اند در تغییر پیشرفت بیماری موفق نبوده‌اند؛ احتمالاً تنها استثنا جایگزین ساختن آنتی تریپسین در درمان نقص آنتی تریپسین بوده است.
