L’apparato respiratori è costituito da tutte quelle strutture che permettono la respirazione, cioè il processo tramite il quale avvengono gli scambi di gas tra l’aria dell’ambiente ed il sangue. L’intero apparato respiratorio è costituito dalle cosiddette vie respiratorie, cioè delle condutture che permettono il flusso di aria. Si distingue tra:
- Vie aeree superiori, cioè cavità nasali, cavità orale e faringe;
- Vie aeree inferiori, cioè laringe, trachea, bronchi e loro ramificazioni successive, fino ad arrivare agli alveoli.
Nel primo tratto troviamo solamente una conduttura con un diametro elevato, ma ad un certo punto la trachea si ramifica in due condotti ciascuno con un diametro più piccolo, cioè i due bronchi principali. Ciascuno di questi si ramifica a sua volta in due bronchioli con diametro minore e così via fino a che si arriva ai sacchi alveolari, su ciascuno dei quali si aprono circa 30 alveoli. Questi ultimi sono le ramificazioni terminali circa sferiche e con fondo cieco. Gli alveoli, derivanti dalle successive ramificazioni, sono presenti in un numero elevatissimo (circa 480 milioni) e ciascuno di essi ha una parete costituita da cellule dette pneumociti: la somma di tutte le cellule che costituiscono le pareti di queste vie formano il cosiddetto parenchima polmonare, cioè la massa dell’organo come siamo abituati ad immaginarlo.
A livello degli alveoli avvengono gli scambi dei gas tra l’aria ed il sangue: l’ossigeno inspirato passa dall’aria al sangue, mentre l’anidride carbonica di scarto segue il percorso opposto. La capacità di scambiare questi gas è legata alla superficie di scambio, che è poi la parete degli alveoli stessi. Il sangue, una volta carico di ossigeno, scorre nei diversi distretti per rifornire i tessuti di ossigeno grazie all’azione di pompa del cuore.
Malattia polmonare
Come compare?
Come accennato in precedenza, l’Alfa1 Antitripsina è responsabile della protezione dei polmoni dagli eventi infiammatori, i quali possono essere causati da numerosi agenti differenti. Quando nei polmoni viene indotto l’infiammazione, i neutrofili (un gruppo di globuli bianchi) rilasciano un enzima detto elastasi neutrofila, il cui ruolo è quello di distruggere microbi provenienti dall’esterno e cellule vecchie o danneggiate. Questo enzima danneggerebbe anche le cellule sane, ma nei polmoni è presente l’alfa-1 antitripsina prodotta dal fegato, che protegge le cellule dell’organismo dal danno dell’elastasi.
In individui con deficit di AAT, l’Alfa1 Antitripsina è scarsa o assente e quindi non può inibire efficacemente l’elastasi. Gli pneumociti vengono danneggiati e possono andare incontro a morte. La perdita delle cellule fa sì che scompaia la parete di alcuni alveoli adiacenti: questo porta alla loro unione, formando cavità di dimensioni maggiori. Quando questo fenomeno si ripete numerose volte, le cavità neoformate si accrescono in dimensioni formando ciò che viene definito enfisema.
All’aumento del volume delle cavità, però, corrispondono una diminuzione del numero di alveoli, una diminuzione della superficie per gli scambi gassosi ed una diminuzione dell’elasticità dei polmoni. Questi fenomeni portano complessivamente ad una limitazione del flusso aereo (a causa dell’aumento della resistenza, che prende il nome di ostruzione) e dell’assorbimento dell’ossigeno dall’aria, impedendo la respirazione.
L’enfisema, quando evolve, viene a far parte di un quadro patologico più ampio caratterizzato da estrema variabilità, cioè la Bronco-Pneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO). Generalmente il passaggio a BPCO si ha quando l’enfisema passa dalla forma subclinica alla forma conclamata, in cui l’enfisema è diffuso.
Oltre all’enfisema, però, l’azione incontrollata dell’elastasi neutrofila può condurre all’insorgenza anche di altre patologie a carico dell’apparato respiratorio:
- Asma
- Bronchiectasie
- Bronchite cronica con espettorato
Come si presenta?
Uno dei principali sintomi della malattia polmonare associata al DAAT è la dispnea, cioè una difficoltà nella respirazione che si manifesta come affanno o “fiato corto”. Questa è causata dalla limitazione al flusso d’aria per aumento delle resistenze, detta ostruzione. Nelle prime fasi della malattia, la dispnea si presenta solo sotto sforzo, ma con il procedere degli anni si presenta con sforzi di calibro sempre minore fino ad essere presente anche in condizioni di riposo (situazione tipica della BPCO). Spesso la dispnea dovuta ad enfisema si associa alla necessità, avvertita dal paziente, di espirare con la bocca socchiusa (si tratta di un meccanismo di compensazione spontaneo che l’uomo attua inconsciamente e che facilita la respirazione).
Altri sintomi associati sono:
- Tosse produttiva
- Ridotta tolleranza all’esercizio fisico
- Respiro sibilante
- Allergie perenni (non stagionali)
Quanto è frequente?
Un deficit della produzione di AAT non necessariamente porta alla comparsa di malattia polmonare, ma in individui con ridotti livelli di Alfa1 Antitripsina si registra una maggiore probabilità che tale patologia insorga. Tale probabilità, inoltre, dipende dalla severità della condizione: in individui con deficit severo, infatti, si registra un maggiore rischio di contrarre enfisema, mentre in individui con deficit intermedio si registra un rischio non dissimile da quello in individui con livelli di AAT nella norma.
Il genotipo principalmente associato alla comparsa di enfisema è quello omozigote ZZ, seguito poi dal genotipo omozigote NullNull e vari genotipi eterozigoti composti derivanti dalla combinazione con altre varianti alleliche patologiche.
Ad accrescere ulteriormente la probabilità, si aggiungono anche altri fattori di rischio (che favoriscono gli eventi infiammatori):
- Abitudine al fumo, che è il principale fattore in grado di favorire e addirittura anticipare l’insorgenza di malattia polmonare. Esso svolge infatti il ruolo di agente irritante che favorisce l’infiammazione dei polmoni, con conseguente aumento dei livelli di elastasi neutrofila. L’insorgenza di enfisema è tipica in individui fumatori (anche se comunque è comune la sua comparsa anche in individui che non hanno mai fumato)
- Esposizione a sostanze chimiche inalabili, ad esempio durante l’attività lavorativa, che sono anch’esse in grado di stimolare fenomeni infiammatori nei polmoni
- Esposizione frequente a gas derivanti dalla combustione (come quelli derivanti da caminetti)
- Infezioni delle vie respiratorie ripetute
Dato che il danno polmonare è attivato dall’infiammazione, una strategia per contrastare l’evoluzione della malattia polmonare è sicuramente quella di evitare il più possibile le esposizioni elencate. È quindi opportuno smettere di fumare ed evitare le esposizioni ad altre sostanze irritanti.
L’enfisema associato a DAAT si differenzia inoltre da altre forme di enfisema per la sua insorgenza precoce, che avviene in media intorno alla quinta decade di vita.
Come si diagnostica?
Il procedimento diagnostico che permette di rilevare, in un individuo, il DAAT è approfondito alla pagina Come si diagnostica. In questa sede si descrivono i test che permettono, invece, di rilevare un danno polmonare.
Un primo esame per valutare lo stato dell’apparato respiratorio è la radiografia del torace, che è l’indagine radiologica più diffusa. Questa tecnica è molto veloce, poco invasiva ed effettuabile su pazienti in qualsiasi condizione clinica (la dose di radiazioni a cui si viene sottoposti risulta essere del tutto innocua).
Un secondo esame è la spirometria, specificamente indirizzata alla valutazione della funzionalità polmonare. Questa viene effettuata tramite lo spirometro, uno strumento che permette di registrare le variazioni di volume all’interno delle vie respiratorie del paziente. La spirometria effettuata durante respirazione tranquilla permette di misurare i volumi polmonari (volume corrente, volume di riserva inspiratoria, volume di riserva espiratoria) e le capacità (capacità polmonare totale, capacità vitale e capacità funzionale residua). È possibile, inoltre, effettuare una spirometria dinamica, che prevede la registrazione dei volumi di aria durante la manovra di espirazione forzata. Questo permette di misurare il VEMS (volume espirato massimo dopo 1 secondo, anche conosciuto come FEV1) e tramite questo di calcolare l’indice di Tiffeneau, un indicatore che diminuisce in caso di enfisema.
In casi selezionati (diagnosi definitiva di enfisema, conferma della presenza di bronchiectasie, dubbi interpretativi) è necessario eseguire come ulteriore accertamento la TC del torace (un tempo chiamata anche TAC).
Per approfondire
Per approfondire gli argomenti riguardanti la malattia polmonare associata al deficit di Alfa1 Antitripsina consulta il nostro opuscolo:
L’esigenza di questo opuscolo è nata dalla necessità di conoscere e comprendere in parole semplici quali siano i possibili rischi di danno polmonare nei pazienti affetti da deficit di Alfa1 Antitripsina (AAT).
Si tratta di un “colloquio scritto” tra medici specialisti e soggetti affetti da deficit o interessati ad esso. Conoscere come si manifestano le possibili patologie polmonari correlate al deficit di AAT può essere d’aiuto per una diagnosi precoce, per un attento monitoraggio nel tempo e per un’eventuale corretta diagnosi.
Nell’ambito del deficit di AAT il polmone vince senza dubbio il “derby” nei confronti del fegato.
Se un soggetto portatore del deficit sviluppa una patologia ad esso correlata, molto maggiore è la probabilità che sviluppi una patologia polmonare anziché epatica. Inoltre, per la patologia polmonare principale, l’enfisema con Bronco-Pneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO), c’è la possibilità di trattare il paziente con un farmaco specifico, al contrario delle patologie epatiche per le quali ancora non c’è terapia medica disponibile, ed è per questo motivo che sono maggiori le iniziative in ambito pneumologico.