Enfermedades pulmonares restrictivas: Revisión de patología

Mientras hace su ronda, ve a dos personas.

La primera es Alicia, una mujer afroamericana de 28 años que acude con disnea progresiva y tos.

También menciona que ha perdido peso en los últimos seis meses y que tuvo tuberculosis hace unos años.

La exploración revela lesiones cutáneas rojas y dolorosas a cada lado de la nariz y en la superficie anterior de ambas piernas, a lo largo de la tibia.

El resto del examen fue normal.

A continuación, ve a un hombre de 65 años llamado Richard, que presenta una disnea de esfuerzo gradualmente progresiva y tos seca.

No tiene antecedentes de enfermedad pulmonar subyacente ni otros síntomas relevantes.

En la exploración, hay hipocratismo digital, pero no hay otros signos que puedan sugerir una etiología particular, como la neumonía o la EPOC.

Se realizaron pruebas de función pulmonar en ambos casos, mostrando signos de un patrón restringido, incluyendo una reducción significativa de la capacidad vital forzada.

Ambos parecen tener algún tipo de enfermedad pulmonar restrictiva.

A continuación, revisemos la fisiología.

El pulmón es distensible, lo que significa que puede expandirse y contraerse porque su tejido conjuntivo está formado por proteínas como la elastina y el colágeno.

La distensibilidad se define como el cambio de volumen producido por un cambio en la presión de distensión, y se expresa como la relación entre ΔV, el cambio de volumen, y ΔP, que es el cambio de presión.

En otras palabras, cuanto mayor sea la distensibilidad, más fácil será la expansión de los pulmones.

Por el contrario, la tendencia del pulmón a colapsarse y empujar el aire hacia fuera se denomina retroceso elástico, que se equilibra con la tracción hacia fuera de la pared torácica.

Ahora bien, recuerda que en la respiración también intervienen las estructuras que rodean a los pulmones, como las costillas, los músculos intercostales, el diafragma o la pleura.

Durante la inhalación, el diafragma y los músculos intercostales se contraen para tirar de las costillas hacia arriba y hacia fuera y expandir la cavidad torácica.

Esto crea un vacío que hace que los pulmones se abran para permitir la entrada de aire, que finalmente llega a los alvéolos y, concretamente, a una fina membrana llamada membrana respiratoria, donde se produce el intercambio de gases.

A continuación, el aire se expulsa mediante la espiración, cuando el diafragma y los músculos intercostales se relajan para permitir que la pared torácica descienda y devuelva la cavidad torácica a la normalidad.

Bien, las enfermedades pulmonares restrictivas son un grupo de enfermedades en las que la inhalación llena los pulmones mucho menos de lo normal.

Existen dos tipos de enfermedades pulmonares restrictivas: las enfermedades pulmonares parenquimatosas difusas y las enfermedades pulmonares extrapulmonares.

En las enfermedades pulmonares parenquimatosas difusas o EPPD, antes denominadas enfermedades pulmonares intersticiales, el propio tejido pulmonar está dañado.

El resultado es un pulmón fibrótico y rígido con una distensibilidad reducida y un mayor retroceso que no permite que el aire entre fácilmente durante la inhalación, reduciendo así los volúmenes pulmonares.

En su examen, si ve gráficos o preguntas que mencionan una disminución drástica de la distensibilidad, debe pensar en las EPPD, ya que una relación ΔV/ΔP reducida es el sello distintivo de la fibrosis pulmonar.

En el tipo extrapulmonar, algo más que los pulmones interfiere con la mecánica respiratoria e impide la expansión del pecho y el llenado de los pulmones.

Por ejemplo, en la escoliosis, como la columna vertebral está doblada lateralmente, puede presionar el pulmón del lado afectado, lo que dificulta la expansión y el llenado del pulmón.

Por lo general, estas anomalías dan lugar a unos cambios característicos en las pruebas de función pulmonar o PFP, como la espirometría y la pletismografía.

La espirometría consiste en respirar en un tubo conectado a una máquina llamada espirómetro, que mide la cantidad de aire que se inspira y se expulsa, y la velocidad con que se hace.

La pletismografía consiste en colocar al paciente en una cámara sellada y pedirle que respire a través de una boquilla, que mide la presión generada por la respiración para calcular la cantidad de aire que hay dentro de los pulmones.

Bien, en las enfermedades pulmonares restrictivas, en primer lugar, hay una disminución de la capacidad vital forzada o CVF, que es el aire exhalado con fuerza después de respirar profundamente.

En segundo lugar, el volumen residual o VR también disminuye, y es el aire que queda en los pulmones después de exhalar con toda la fuerza posible.

El VR y cualquier capacidad pulmonar que incluya el VR no puede ser medido por espirometría, porque no puede ser exhalado aunque la persona lo intente.

Y por eso es necesaria la pletismografía.

En tercer lugar, también hay una reducción de la capacidad pulmonar total o CPT, calculada sumando la CVF al VR.

Ahora, en cuarto lugar, también hay una disminución de la capacidad residual funcional o CRF, que es el volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración normal.

La CRF también puede calcularse sumando el VR a la reserva espiratoria, es decir, el aire que todavía se puede exhalar tras una espiración normal.

En quinto lugar, hay una disminución del volumen espiratorio forzado en 1 segundo o VEF1, que es el aire exhalado con el máximo esfuerzo en el primer segundo.

Y, por último, la relación VEF1/CVF, que normalmente se sitúa entre 0,7 y 0,8, suele mantenerse más o menos igual porque ambos volúmenes disminuyen proporcionalmente.

Una particularidad con la que se puede encontrar es que la proporción puede aumentar si la CVF se reduce más que el VEF1.

Esto puede ocurrir en algunas EPPD, donde hay un mayor retroceso elástico, lo que permite que el aire sea expulsado más rápidamente durante el primer segundo de la espiración.

Ahora bien, además de los cambios típicos de las pruebas de función pulmonar, la mayoría de las EPPD también se caracterizan por una disminución de la capacidad de difusión de los pulmones para el monóxido de carbono o DLCO , que es una medida de lo bien que se transfieren los gases entre los pulmones y la sangre.

La disminución se produce porque, en las EPPD, hay una membrana respiratoria engrosada y fibrótica, por lo que los gases tienen dificultades para atravesarla.

Otro hecho de alto rendimiento que hay que conocer es que, dado que llega menos oxígeno al torrente sanguíneo, el resultado es un elevado gradiente arterial-alveolar o A-a, que es la diferencia entre la presión parcial de oxígeno en los alvéolos, escrita como PAO2 y la presión parcial arterial de oxígeno, escrita como PaO2.

Con el tiempo, debido a que el pulmón está dañado y su llenado es deficiente, algunas zonas del pulmón recibirán menos oxígeno que otras pero, al mismo tiempo, el flujo sanguíneo seguirá siendo el mismo en todos los pulmones.

Esto se denomina desajuste de ventilación-perfusión, y puede provocar hipoxemia, sobre todo porque hay menos oxígeno disponible para que la sangre lo recoja.

La hipoxemia también empeora si se produce una derivación intrapulmonar, que es cuando las arteriolas pulmonares comienzan a contraerse para adaptarse a la hipoxemia, trasladando o desviando la sangre de las zonas que no reciben oxígeno a las que sí lo reciben.

Pero si el daño es generalizado, puede provocar una vasoconstricción de las arteriolas pulmonares, lo que causa hipertensión pulmonar.

Esto dificulta el bombeo de sangre por parte del ventrículo derecho, provocando su hipertrofia, un proceso denominado cardiopatía pulmonar.

Otro concepto importante es cómo la enfermedad pulmonar restrictiva puede cambiar el bucle de flujo-volumen que se utiliza para mostrar el flujo de aire en el eje y en relación con el volumen pulmonar en el eje x.

Imagine que toma la respiración más profunda posible y luego la exhala con la mayor fuerza posible.

En otras palabras, el volumen que va a exhalar es la capacidad vital forzada y lo que quedará después de la espiración máxima dentro del pulmón será el volumen residual.

Con la combinación de ambos se obtiene la capacidad pulmonar total.

Ahora bien, como en la mayoría de los casos de enfermedad pulmonar restrictiva, el volumen residual y la capacidad pulmonar total están disminuidos, el bucle mostrará típicamente un desplazamiento hacia la derecha.

Ahora bien, otra cosa que hay que tener en cuenta es que en las personas sanas, el flujo de aire es más lento a bajos volúmenes pulmonares porque el retroceso elástico disminuye proporcionalmente con los volúmenes pulmonares.

Los volúmenes bajos también se asocian a una alta resistencia de las vías respiratorias porque los pulmones desinflados ejercen poca tracción radial sobre las vías respiratorias conductoras.

La tracción radial es la fuerza que ejerce el parénquima pulmonar para mantener abiertas las vías respiratorias.

Por el contrario, es importante entender que las personas con enfermedades pulmonares restrictivas tienen volúmenes pulmonares bajos, pero el flujo de aire es en realidad mayor de lo normal, sobre todo porque tanto el retroceso elástico como la tracción radial están aumentados, normalmente debido al intersticio pulmonar fibrótico lleno de colágeno.

Hablemos ahora de las principales causas de las enfermedades pulmonares restrictivas.

Las enfermedades pulmonares parenquimatosas difusas o EPPD, son afecciones que afectan al intersticio, los alvéolos, la membrana respiratoria, así como a los vasos sanguíneos y la pleura.

Las EPPD pueden clasificarse en dos categorías.

En primer lugar, están las que tienen una causa conocida, que pueden subclasificarse en enfermedades granulomatosas, como la sarcoidosis y la neumonitis por hipersensibilidad; las exposiciones profesionales, también llamadas neumoconiosis, como la asbestosis, la silicosis, la beriliosis y la neumoconiosis de los trabajadores del carbón; y las enfermedades diversas, como la artritis reumatoide, la granulomatosis con poliangeítis, el síndrome de Goodpasture, la histiocitosis pulmonar de células de Langerhans y la toxicidad por medicamentos.

Y en segundo lugar, están los de causa desconocida, representados en su mayoría por la fibrosis pulmonar idiopática.

Para empezar, las enfermedades pulmonares granulomatosas, además de la sarcoidosis y la neumonitis por hipersensibilidad, incluyen también la dermatitis de contacto y las reacciones resultantes de las pruebas cutáneas de la tuberculina y del extracto de Candida.

Ahora bien, éstas suelen ser el resultado de una reacción de hipersensibilidad de tipo IV, que también se denomina hipersensibilidad de tipo retardado porque tarda entre 2 y 3 días en desarrollarse.

Se trata de una respuesta inmunitaria mediada por células y desencadenada por antígenos.

El antígeno provoca una reacción en cadena que se comprueba con frecuencia.

En primer lugar, el antígeno es captado por una célula presentadora de antígeno o CPA, como una célula dendrítica o un macrófago alveolar.

A continuación, la CPA presenta el antígeno a los linfocitos T colaboradores CD4+ o "linfocitos Th" y, al mismo tiempo, comienza a secretar interleucina 12 o, IL-12, que se une al receptor de IL-12 de un linfocito Th CD4+, haciendo que se diferencie en un linfocito Th1.

Esto estimula a los linfocitos Th1 para que empiecen a segregar IL-2, que ayuda a que tanto ellos como otros linfocitos T de la zona proliferen, así como a segregar interferón gamma, que activa fagocitos como los macrófagos.

Los macrófagos activados, que ahora se denominan macrófagos epitelioides porque tienen mucho citoplasma rosado similar al de las células epiteliales escamosas, son atraídos al lugar de exposición del antígeno.

En este caso, rodean al antígeno, formando el centro de un nódulo en forma de bola llamado granuloma, cuya función es "amurallar" al antígeno y evitar que se extienda.

En la periferia del granuloma, hay linfocitos Th CD4+ y células gigantes multinucleadas, que se forman cuando varios macrófagos activados se fusionan.

Las células gigantes también se denominan células gigantes de Langhans, y tienen múltiples núcleos, que se disponen periféricamente en forma de herradura.

Otra particularidad de las células gigantes de Langhans es que contienen inclusiones citoplasmáticas denominadas cuerpos de Schaumann que están formadas por depósitos de calcio y proteínas.

También hay cuerpos de asteroides que parecen estrellas diminutas, que probablemente sean trozos de citoesqueleto o lípidos.

Tenga en cuenta que estas células de Langhans son especialmente comunes en la sarcoidosis.

Ahora bien, hay dos tipos de granulomas: los caseificantes, que se asocian a la necrosis central y se ven en etiologías infecciosas como la tuberculosis, y los no caseificantes, que no tienen necrosis central y se ven en enfermedades autoinmunes como la sarcoidosis, la neumonitis por hipersensibilidad o la enfermedad de Crohn.

Bien, finalmente, si se elimina el antígeno, los pulmones se curan rápidamente.

Sin embargo, si la exposición o el antígeno persisten, los fibroblastos son atraídos al lugar de la lesión, donde inician el proceso de cicatrización mediante el depósito de fibrina, lo que da lugar a un pulmón fibrótico que es rígido y menos distensible, lo que, como consecuencia, limita la expansión y los volúmenes pulmonares.

Ahora que hemos visto la patología general, veamos la primera enfermedad: la sarcoidosis.

No se conoce el desencadenante exacto de esta afección, pero hay algunos factores de riesgo asociados que se comprueban con frecuencia.

Los factores de riesgo genéticos incluyen ser descendiente de africanos y tener un miembro de la familia con sarcoidosis, y las mujeres más jóvenes son las más afectadas.

Los factores de riesgo ambientales incluyen una infección previa por Mycobacterium tuberculosis y Borrelia burgdorferi.

Sin embargo, en la sarcoidosis, estos patógenos ya han desaparecido cuando se produce el daño autoinmune.

Básicamente, las células dendríticas, un tipo de CPA, se vuelven locas sin la presencia de un patógeno específico que el cuerpo está tratando de destruir, atrayendo a los linfocitos T y a los macrófagos a un punto concreto del tejido sano, donde forman granulomas.

Y como es una enfermedad sistémica, la sarcoidosis puede afectar a casi todos los órganos, aunque normalmente afecta a los ganglios linfáticos hiliares, que se encuentran cerca del punto en el que los bronquios se unen a los pulmones.

La sarcoidosis suele ser asintomática o puede causar signos y síntomas inespecíficos como fiebre, pérdida de peso, astenia y aumento de los ganglios linfáticos.

Dado que se trata de una enfermedad sistémica, también puede haber síntomas más específicos en función de la parte del cuerpo afectada.

Si los pulmones se ven afectados, puede causar disnea, tos e hipoxemia.

Si la piel está afectada, puede dar lugar a nódulos denominados eritema nodular.

Esto es muy importante, por lo que hay que recordar que suelen desarrollarse en la parte inferior de las piernas, a lo largo de la tibia.

Estos nódulos son causados por la inflamación de la grasa dentro de la capa de la piel, y son rojos, duros y dolorosos.

Otra posible lesión cutánea es el lupus pernio, que se refiere a las lesiones cutáneas de color rojo a púrpura en la cara que se asemejan a las encontradas en el lupus.

Cuando el ojo está afectado, la sarcoidosis también puede causar uveítis, que es la inflamación de la capa pigmentada del ojo que se encuentra bajo la córnea y la esclerótica.

El corazón también puede verse afectado, dando lugar a una miocardiopatía restrictiva o dilatada.

Cuando las articulaciones están implicadas, la sarcoidosis puede causar una artropatía similar a la artritis reumatoide, como sugieren las articulaciones sensibles, calientes e hinchadas con movilidad limitada.

Otro hecho de alto rendimiento que hay que recordar es que en muchas enfermedades granulomatosas, especialmente en la sarcoidosis, las personas también pueden desarrollar hipercalcemia debido a la enzima 1alfa-hidroxilasa que liberan los macrófagos alveolares.

La enzima convierte el precursor de la vitamina D en su forma activa, llamada calcitriol, que a su vez aumenta la absorción intestinal de calcio y la resorción ósea, provocando hipercalcemia.

Algunos signos de hipercalcemia son la disminución de los reflejos tendinosos profundos, la debilidad de los músculos esqueléticos y, en algunos casos, la depresión y el estupor.

El hígado también se ve afectado en hasta el 75% de las personas con sarcoidosis y puede presentarse con hepatomegalia, dolor abdominal, cirrosis o hepatopatía colestásica con ictericia.

Y por último, la enfermedad puede afectar al cerebro, causando neurosarcoidosis.

El signo más importante de la neurosarcoidosis es la parálisis de Bell, un tipo de parálisis facial que impide controlar los músculos faciales del lado afectado.

Esto puede manifestarse como espasmos musculares, debilidad o pérdida total de la capacidad de mover un lado de la cara.

Además de un patrón restrictivo en las pruebas de función pulmonar, el diagnóstico de la sarcoidosis también incluye una radiografía torácica o una tomografía computarizada.

Los hallazgos más comunes, tanto en las pruebas como en la vida real, son linfadenopatía bilateral hiliar o mediastínica y opacidades reticulares gruesas debido a la infiltración intersticial por células inflamatorias y, a medida que la enfermedad evoluciona, un patrón de panal de abeja, generalmente en los lóbulos superiores.

Los análisis de sangre pueden revelar niveles elevados de calcio y un mayor nivel de enzima convertidora de angiotensina o ECA, que es producida por los linfocitos T.

Otro indicio útil es encontrar una proporción elevada de linfocitos CD4+/CD8+ en el líquido obtenido por lavado broncoalveolar.

En este procedimiento, se pasa un broncoscopio a través de la boca o la nariz hasta los pulmones, donde se extrae el líquido, se recoge y se examina.

La proporción aumenta porque la reacción inmunitaria hace que los linfocitos T CD4+ se acumulen en el intersticio y los alvéolos, mientras que el recuento de linfocitos T CD8+ se mantiene.

Una última cosa que hay que saber sobre la sarcoidosis, es que puede ser necesaria una biopsia pulmonar transesofágica que muestre granulomas dispersos no caseificantes para confirmar el diagnóstico.

La biopsia con aguja del hígado también puede utilizarse para comprobar la presencia de granulomas no caseificantes dispersos.

La mayoría de las personas con sarcoidosis no suelen necesitar tratamiento porque los síntomas se resuelven espontáneamente en pocas semanas, y la remisión completa se produce en pocos años.

Pero si hay síntomas graves, los esteroides pueden ayudar a controlar la respuesta inflamatoria.

A continuación tenemos la neumonitis por hipersensibilidad, que es cuando un antígeno inhalado provoca una reacción inmunitaria excesiva en el pulmón.

Puede estar causada por muchos antígenos orgánicos, desde el polvo de los granos de café, pasando por la caña de azúcar mohosa, hasta las esporas bacterianas presentes en el vaho de los jacuzzis, y la enfermedad resultante suele llevar el nombre de la profesión de riesgo.

Por ejemplo, el pulmón del granjero está causado por las esporas de actinomicetos que viven en el heno húmedo recién cosechado.

El pulmón del maltero proviene de las esporas de Aspergillus de la cebada enmohecida.

El pulmón de criador de palomas está causado por la inhalación de proteínas procedentes de los excrementos o las plumas de las aves, pero otras proteínas animales también pueden causar la enfermedad.

Ahora bien, a diferencia de la mayoría de las enfermedades granulomatosas, la neumonitis por hipersensibilidad puede desencadenar tanto una reacción de hipersensibilidad de tipo III, en cuyo caso es aguda, como una reacción de hipersensibilidad de tipo IV, en cuyo caso es crónica.

Básicamente, una vez que el antígeno llega a los alvéolos, lo recogen las células dendríticas o los macrófagos alveolares, que lo llevan al ganglio linfático más cercano, donde lo presentan a los linfocitos Th1.

A continuación, los linfocitos Th1 activan los linfocitos B para que produzcan anticuerpos IgG que pasan al torrente sanguíneo, donde se encuentran con los antígenos que cruzan desde los alvéolos y forman complejos inmunitarios.

Esto conduce a una neumonitis aguda por hipersensibilidad, que es una reacción de hipersensibilidad de tipo III y está mediada por inmunocomplejos.

En concreto, estos complejos se depositan en la membrana basal de los capilares pulmonares, activando el sistema del complemento y atrayendo a los neutrófilos al lugar.

Los neutrófilos desgranulan, lo que significa que vierten enzimas lisosomales y especies reactivas de oxígeno en la zona, lo que provoca la inflamación y la necrosis de los capilares, así como de los alvéolos cercanos.

Si la exposición al desencadenante continúa o si la respuesta aguda no tiene éxito, se produce una neumonitis por hipersensibilidad crónica, que es una reacción de hipersensibilidad de tipo IV con formación de granulomas.