Respiratory bronchiolitis and bronchiolitis obliterans : morphological alterations

Abstract

As doenças pulmonares intersticiais ainda cursam sem tratamento definido que previna a fibrose e a perda da função pulmonar, provavelmente devido à falta de conhecimento sobre a pato-fisiologia correcta. As bronquiolites podem ser fonte de estudos para entendimento de lesões iniciais decorrentes de alterações da transição epitélio-mesenquimatosa, importantes para prever a evolução clínica e o progóstico dos tumores e de alterações celulares pré-neoplásicas e intersticiais. Este estudo foi desenhado na tentativa de compreender as alterações de remodelação do epitélio e das células mesenquimatosas na Bronquiolite Respiratória e na Bronquiolite Obliterante. Uma série de 45 casos de biopsias cirúrgicas foi dividida em dois grupos controlo (pulmão morfologicamente normal de doentes com pneumotórax espontâneo - 5 casos e com Bronquiolite Crónica assim designada por ausência de qualquer contexto clínico - 11 casos – sem alterações epiteliais relevantes e infiltrado linfo-plasmocitário parietal discreto) para comparar com casos de Bronquiolite Respiratória – 15 casos e Bronquiolite Obliterante – 14 casos. As alterações histopatológicas distintivas foram registadas para os quatro grupos, considerando as células epiteliais, basais e parietais, juntamente com o infiltrado inflamatório parietal e presente nos septos inter-alveolares adjacentes; a expressão de TTF-1, CK5.6.18 (LP34), Vimentina, CD10 and TGF-β foi registada para estudar a EMT – transição epitélio-mesênquima. Nos casos de Bronquiolite Respiratória, a caracterização da fibrose foi estabelecida com a Vimentina, TGF- β e CD10, enquanto que a LP34 definiu a metaplasia brônquica do epitélio bronquiolar pela positividade das células basais e negatividade de células cilíndricas e ciliadas para TTF-1. Os casos de Bronquiolite Obliterante mostraram características idênticas, com proeminência de fibrose intersticial em alguns casos. Este último parâmetro teve relevância neste 4 estudo pela morfologia bi-linear em carril, determinada pela expressão de TGF- β e CD10, ainda não descrita até ao momento, nos septos inter-alveolares, adjacentes aos bronquíolos. Embora dizendo respeito a uma pequena série, foi possivel compreender a lesão pré-neoplásica inicial que corresponde à metaplasia brônquica do epitélio respiratório, com células basias expressando LP34 e células cilíndricas ou ciliadas, sem expressão de TTF-1; juntamente com a expressão de TGF- β e Cd10 nas células basais e epiteliais, poder-se-á prever o desenvolvimento de adenocarcinomas brõnquicos periféricos, carcinomas adenoscamosos e carcinomas pleomórficos. O padrão septal de expressão bi-linear para os marcadores mesenquimatosos Vimentina, TGF- β e Cd10, requer estudos futuros que o relacionem com terapia precoce e adequada para prevenir a fibrose intersticial

Interstitial lung diseases still lack definite treatment to preventing fibrosis evolution and respiratory function lost, probably due to unawareness of correct patho-physiology. Bronchiolitis may support early lesions studies concerning epithelial and mesenchymal alterations to preview clinical outcome and prognosis in both tumoral pulmonary diseases and induced pre-neoplastic epithelial and interstitial cellular alterations. This study was designed to understand both epithelial alterations and mesenchymal remodeling in Respiratory Bronchiolitis and Bronchiolitis Obliterans. A series of 45 cases was divided in two control groups (normal looking pulmonary parenchyma obtained after surgical biopsy of patients with spontaneous pneumothorax - 5 cases and chronic bronchiolitis this way designated when scarce inflammatory infiltration was present without relevant epithelial alterations – 11 cases – without clear clinical interpretation) to be compared with Respiratory Bronchiolitis (15 cases) and Bronchiolitis Obliterans (14 cases) surgical biopsies. The morphological alterations were registered for epithelial, basal and parietal cells, together with adjacent septae enlargement and inflammatory infiltration; TTF-1, CK5.6.18 (LP34), Vimentin, CD10 and TGF-beta were applied to study EMT – epithelial-mesenchimal transition. In respiratory bronchiolitis, fibrosis was high-lightened by Vimentin, TGF-beta and CD10, together with CK5.6.18 positive basal cells and cylindrical/ciliated epithelial metaplasia with lower TTF-1 expression. In Bronchiolitis Obliterans, the same characteristics were present with focal prominence of interstitial fibrosis. This last parameter was also demonstrated as bi-linear/railway pattern positivity in alveolar septae with TGF-beta and CD10 expression. 6 Although concerning a small series of cases it was possible to understand pre-neoplastic bronchial metaplasia of bronchiolar epithelium, after LP34 positive basal cells and TTF-1 negative cylindrical ciliated cells; together with TGF-beta and CD10 basal / epithelial positive cells, the development of bronchial peripheral adenocarcinomas, adenosquamous carcinomas and pleomorphic carcinomas may be previewed. The still not yet reported railway pattern expression of TGF-beta, Vimentin and CD10 in alveolar septae deserve further studies and understanding for early therapy implications to prevent interstitial fibrosis.