Pathofysiologie van COPD:

Transcriptie

1 Pathofysiologie van COPD: Perspectief vanuit longfunctie VVLR Prof W. Janssens Dienst Pneumologie Leuven

2 Definitie COPD definitie volgens GOLD Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a common, preventable and treatable disease that is characterized by persistent respiratory symptoms and airflow limitation that is due to airway and/or alveolar abnormalities usually caused by significant exposure to noxious particles or gases.

3 Definitie COPD definitie volgens GOLD Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a common, preventable and treatable disease that is characterized by 1/ persistent respiratory symptoms and 2/ airflow limitation that is due to airway and/or alveolar abnormalities, 3/ usually caused by significant exposure to noxious particles or gases.

4 Diagnose van COPD SYMPTOMS 1 3 Cough Sputum Dyspnea RISK FACTORS Exposure Age Genetic 2 SPIROMETRY Airway narrowing Alveolar abnormalities

5 Risicofactoren en Pathogenese Cigarette smoke Epithelial cells Monocyte Macrophage/Dendritic cell Neutrophil Fibroblast Fibrosis CD8 + Tc cell Proteases Obstructive bronchiolitis Emphysema Mucous hypersecretion Barnes PJ & Hansel TT, The Lancet 2004

6 Risicofactoren en Pathogenese Neutrophils 1. Mucus hypersecretion 2. Proteolysis elastin degradation: emphysema 3. Anti-bacterial defense Macrophages 1. Proteolysis elastin degradation: emphysema 2. Neutrophil attractant 3. Phagocytosis (bacteria/particles) CD8-lymphocytes 1. Proteolysis elastin degradation: emphysema 2. Cellular apoptosis 3. Antigen specific immune defense (bacterial/viruses)

7 Risicofactoren en Pathogenese

8 Risicofactoren en Pathogenese Normal COPD Mooi openstaande luchtweg Vernauwde luchtweg Hogg JC. Lancet. 2004;364:

9 Risicofactoren en Pathogenese Normal EMPHYSEMA Mooi openstaande luchtweg dichtgevallen luchtweg Hogg JC. Lancet. 2004;364:

10 Flow limitation on spirometry

11 Flow limitation: mechanisms COPD: 1/ secreties, 2/ oedeem, bronchoconstrictie 3/ verminderde ophanging van luchtwegen 4/ verminderde elastic recoil shift equal pressure point

12 Flow limitation: shift equal pressure point Normaal thv lobaire bronchi (ondersteund door kraakbeen) Bij toename van compliantie of verlies van elastic recoil migreert het naar de periferie toe tot aan de kleine luchtwegen (zonder kraakbeen) Collaps treedt op tijdens geforceerde expiratie P alveolair P alveolair emphysema P mond EPP EPP

13 Small airways silent zone Impact van vernauwing luchtweg >>> Impact van vernauwing luchtweg

14 Small airways silent zone The law van Poiseuille beschrijft de druk-debiet verhoudingskenmerken voor laminaire stroming door buizen De weerstand tegen de stroming is R = P /V = 8.l. /.r 4 R 1/ r 4 als radius verdubbelt, zal de luchtwegweerstand met 16X verminderen Straal 1 <<< Straal 2 Weerstand wordt vooral bepaald door de grote luchtwegen

15 Small airways - silent zone HRCT (resolutie 600µm) microct (resolutie 10µm)

16 Airways on micro CT scan In emphysema (CLE PLE): Terminal airways rapidly disappear McDonough JE et al. N Engl J Med 2011;365:

17 Airways generations on HRCT scan In emphysema (CLE PLE): Reduced number of airway generations on HRCT McDonough JE et al. N Engl J Med 2011;365:

18 FEV1 (% van waarde op 20 j Airway generations: pathways to COPD Wise et al. Nat genet 2010

19 FEV1 (% van waarde op 20 j Airway generations: pathways to COPD 50% COPD in kader van initieel lage volumes (vertakkingen?) Lange et al. NEJM 2015

20 Conclusie pathogenese Er zijn verschillende mechanismes bij COPD die leiden tot airflow limitatie sputum bronchuswandverdikking parenchymafbraak Er is een belangrijk verlies van de kleinste luchtwegen die we niet zien en ook niet goed kunnen meten bij COPD. = Silent zone = Diagnose van COPD (zelfs GOLD I) is per definitie dus laattijdig. De ontwikkeling van de luchtwegboom een belangrijke factor voor risico op COPD.

21 Diagnose van COPD

22 Diagnose van COPD FIXED RATIO: Post bronchodilator FEV1/FVC < 0,7 Stage I: Mild Stage II: Moderate Stage III: Severe Stage IV: Very Severe FEV 1 > 80% predicted 50% < FEV 1 < 80% predicted 30% < FEV 1 < 50% predicted FEV 1 < 30% predicted

23 Fixed versus lower limit LLN = Mean FEV 1 /FVC 1,64 SD LLN FEV 1 /FVC < 0.7 after 50 y Quanjer et al. Eur Respir J; 42:

24 Fixed versus lower limit Fixed ratio LLN Mannino et al. Thorax 2007;62:

25 Fixed versus lower limit GOLD better In between LLN better No difference Van Dijk et al. COPD 2014

26 Symptoms predict clinical evolution Fixed ratio LLN Woodruff et al. NEJM 2016

27 Radiological abnormalities with flow limitation Martinez et al. AJRCCM 2016

28 Conclusie diagnose Spirometrie is de sleutel voor de diagnose van COPD MAAR Onvoldoende om de ziekte vroegtijdig en accuraat te diagnosticeren Andere testen zijn noodzakelijk

29 Longvolumina + diffusie GEZOND EMFYSEEM

30 Patroonherkenning Elke test draagt bij in de diagnostiek van COPD 4 testen samen sensitiviteit : 93% specificiteit : 97% voor de diagnose van COPD Decramer et al. Lancet Resp Res. 2013:

31 Conclusies Een goed begrip van de pathofysiologie bij COPD zorgt voor een beter inzicht in de longfunctionele afwijkingen Spirometrie is en blijft het basisonderzoek voor diagnose van COPD. Kleine luchtwegen, luchtweg generaties maken vroegtijdige diagnostiek complex Longvolumina, weerstand en diffusiemetingen zijn metingen die diagnose bevestigen of kunnen helpen bij de diagnose wanneer spirometrie faalt Klinisch komt het dikwijls neer op patroon herkenning