ХОБЛ характеризуется развитием экссудативного, продуктивного и склеротического воспаления в дыхательных путях, легочной ткани и легочных сосудах. Интенсивность воспаления, а также его клеточные и молекулярные характеристики изменяются в процессе прогрессирования болезни. Кроме воспалительной реакции описаны два других механизма, играющих значительную роль при развитии и прогрессировании ХОБЛ: нарушение баланса в системе протеаз и антипротеаз, а также наличие оксидативного стресса.
Эти процессы могут быть непосредственно связанными с воспалением или быть экологически обусловленными (окислительные компоненты табачного дыма, различные виды газов). Имеют значение и генетические факторы, например такие, как дефицит антитрипсина. Считают, что множество эффекторных клеток воспаления и их медиаторов вовлечены в патогенез ХОБЛ.
Известно, что при ХОБЛ повышается число полиморфноядерных лейкоцитов (ПЯЛ), макрофагов, Т-лимфоцитов (особенно CD8+ клеток) в различных структурных компонентах легких. У части больных ХОБЛ возможно увеличение числа недегранулированных эозинофилов, чаще наблюдающееся в период обострения. Отдельные авторы сообщают о корреляции между числом клеток воспаления различных типов и тяжестью ХОБЛ.
Увеличение числа активированных ПЯЛ обнаруживают в мокроте и бронхоальвеолярном лаваже у больных с ХОБЛ, однако окончательная роль этих клеток остается не выяснена. Было показано, что число ПЯЛ в мокроте и лаваже увеличивается у курильщиков, не имеющих признаков ХОБЛ. Кроме того, большинство исследователей отмечают умеренное увеличение числа ПЯЛ в стенках бронхов и легочной ткани при ХОБЛ вне периода обострения, что, возможно, связано со скоростью их проникновения в эти отделы и их стремлением в просвет воздухо про водящих путей.
В индуцированной мокроте обнаруживают повышенное содержание миелопероксидазы и нейтрофильного липокаина, свидетельствующих об активации ПЯЛ. Обострение ХОБЛ характеризуется значительным повышением числа ПЯЛ в бронхоальвеолярном смыве. ПЯЛ являются клетками, которые секретируют также протеиназы, включая нейтрофильную эластазу, нейтрофильный катепсин G и нейтрофильную протеиназу-3, которые, вероятно, вносят определенный вклад в нарушение структуры легочной ткани и избыточную продукцию слизи подслизистыми железами бронхов.
У больных с ХОБЛ обнаружено увеличение числа макрофагов в крупных и мелких бронхах, а также альвеолах, что подтверждено при гистологическом исследовании при исследовании бронхоальвеолярного смыва и индуцированной мокроты. При эмфиземе легких у больных ХОБЛ наблюдается увеличение числа макрофагов в полостях части альвеол. Вероятно, макрофаги играют существенную роль в развитии воспаления при ХОБЛ, высвобождая медиаторы воспаления, такие как TNF-a, IL-8 LTB4, которые приводят к запуску нейтрофильного воспаления.
При гистологическом исследовании бронхобиопсий пациентов с ХОБЛ доказано увеличение числа Т-лимфоцитов, особенно CD8+ (цитотоксические клетки). Их роль в воспалении при ХОБЛ недостаточно изучена, однако полагают, что они вносят свой вклад путем высвобождения перфорина, гранзима-В и TNF-a, которые вызывают цитолиз и апоптоз альвеолоцитов II типа. Кроме того, описано повышения числа лимфоцитоподобных NK-клеток у пациентов с тяжелым течением ХОБЛ.
В некоторых гистологических исследованиях бронхобиопсий описано увеличение числа эозинофилов в стенках бронхов у больных со стабильной формой ХОБЛ возможно в сочетании с бронхиальной астмой. Другие авторы не обнаружили эозинофилов при ХОБЛ. Сообщается также об увеличении концентрации эозинофильного катионного протеина и эозинофильной пероксидазы в индуцированной мокрота больных с ХОБЛ, что косвенно подтверждает дегрануляцию эозинофилов. Высокий уровень нейтрофильной пероксидазы может стимулировать дегрануляцию эозинофилов. Большинство исследователей, описывающих увеличение числа эозинофилов в дыхательных путях, связывают его с обострением ХОБЛ.
Предполагается, что эпителий бронхов и альвеол является важным источником провоспалительных медиаторов при ХОБЛ, хотя их роль в развитии воспаления еще не вполне ясна. Действие на эпителий носа и бронхов диоксида азота, озона и паров дизельного топлива у здоровых доноров приводит к высвобождению провоспалительных медиаторов, таких как эйкозаноиды, цитокины и адгезивные молекулы.
Регуляция выброса адгезивной молекулы Е-селектина, ответственной за привлечение ПЯЛ, происходит на апикальной поверхности эпителиальных клеток бронхов у больных с ХОБЛ. Культура клеток эпителия бронхов, полученная от больных ХОБЛ, высвобождает более низкий уровень провоспалительных медиаторов, таких как TNF-a и IL-8, так же как аналогичная культура клеток курильщиков без ХОБЛ.
