Maladie des petites voies respiratoires et BPCO : quelle est l’association ?

Contexte

Le concept selon lequel les petites voies respiratoires conductrices ayant un diamètre inférieur à 2 mm deviennent le siège principal de l’obstruction de la circulation de l’air dans le cadre de la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) est bien établi dans la littérature scientifique et il est connu que la dernière génération de petites voies respiratoires conductrices, les bronchioles terminales, sont détruites chez les patients atteints d’une BPCO très sévère. Nous avons souhaité déterminer si la destruction des bronchioles terminales et transitoires (la première génération de voies respiratoires) survient avant, ou en même temps que la destruction du tissu emphysémateux.

Méthodes

Dans cette analyse transversale, nous avons appliqué un nouveau protocole d’imagerie TDM multirésolution aux échantillons de tissu obtenus à l’aide d’une méthode de prélèvement uniforme systématique afin de disposer d’échantillons non biaisés représentatifs du poumon entier ou du lobe pulmonaire de fumeurs ayant une fonction pulmonaire normale (témoins) et de patients atteints d’une BPCO légère (stade 1 de l’Initiative mondiale contre la BPCO [Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease, GOLD]), d’une BPCO modérée (GOLD 2) ou d’une BPCO très sévère (GOLD 4). Les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 1 ou GOLD 2 et les fumeurs ayant une fonction pulmonaire normale ont fait l’objet d’une lobectomie et d’une pneumonectomie et les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 4 ont fait l’objet d’une transplantation pulmonaire. Des échantillons de tissu pulmonaire ont été utilisés pour l’évaluation stéréologique du nombre et de la morphologie des bronchioles terminales et transitoires, de la taille de l’espace aérien (intersection linéaire moyenne) et de la surface alvéolaire.

Résultats

Sur les 34 patients inclus dans cette étude, 10 étaient des témoins (fumeurs ayant une fonction pulmonaire normale), 10 étaient des patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 1, 8 étaient atteints d’une BPCO de stade GOLD 2 et 6 étaient atteints d’une BPCO de stade GOLD 4 avec emphysème centrolobulaire. Les 34 spécimens pulmonaires ont fourni 262 échantillons pulmonaires. Par rapport aux fumeurs témoins, le nombre de bronchioles terminales a diminué de 40 % chez les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 1 (p = 0,014) et de 43 % chez les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 2 (p = 0,036), le nombre de bronchioles transitoires a diminué de 56 % chez les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 1 (p = 0,0001) et de 59 % chez les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 2 (p = 0,0001) et la surface alvéolaire a diminué de 33 % chez les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 1 (p = 0,019) et de 45 % chez les patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 2 (p = 0,0021). Ces modifications pathologiques se sont avérées être corrélées à un déclin de la fonction pulmonaire. Nous avons également démontré une perte significative au niveau des bronchioles terminales et transitoires dans les échantillons pulmonaires issus des patients atteints d’une BPCO de stade GOLD 1 ou de stade GOLD 2 dont la surface alvéolaire était normale. Les petites voies respiratoires restantes se sont avérées avoir des parois épaissies et des lumières rétrécies, avec une obstruction croissante en fonction de l’avancement du stade GOLD de la BPCO.

Interprétation

Ces données montrent que la maladie des petites voies respiratoires est une caractéristique pathologique dans la BPCO légère et modérée. Fait important, cette étude souligne qu’une intervention précoce de modification de la maladie pourrait être nécessaire chez les patients atteints d’une BPCO légère ou modérée.

Financement: Instituts de recherche en santé du Canada.

Commentaire fait par Univardis sur l’article paru dans : The Lancet Pneumology,

Référence : Koo HK, Vasilescu DM, Booth S, et al. Small airways disease in mild and moderate chronic obstructive pulmonary disease: a cross-sectional study. Lancet Respir Med. 2018 Jul;6(8):591-602; doi: 10.1016/S2213-2600(18)30196-6

L’article complet pourrait être demandé aux administrateurs du site www.aurespneumo.com

Small airways disease in mild and moderate chronic obstructive pulmonary disease: a cross-sectional study
Hyun-Kyoung Koo*, Dragoş M Vasilescu*, Steven Booth*, Aileen Hsieh, Orestis L Katsamenis, Nick Fishbane, W Mark Elliott, Miranda Kirby, Peter Lackie, Ian Sinclair, Jane A Warner, Joel D Cooper, Harvey O Coxson, Peter D Paré, James C Hogg, Tillie-Louise Hackett

Summary:
Background :The concept that small conducting airways less than 2 mm in diameter become the major site of airflow obstruction in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is well established in the scientific literature, and the last generation of small conducting airways, terminal bronchioles, are known to be destroyed in patients with very severe COPD. We aimed to determine whether destruction of the terminal and transitional bronchioles (the first generation of respiratory airways) occurs before, or in parallel with, emphysematous tissue destruction.
Methods : In this cross-sectional analysis, we applied a novel multiresolution CT imaging protocol to tissue samples obtained using a systematic uniform sampling method to obtain representative unbiased samples of the whole lung or lobe of smokers with normal lung function (controls) and patients with mild COPD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease [GOLD] stage 1), moderate COPD (GOLD 2), or very severe COPD (GOLD 4). Patients with GOLD 1 or GOLD 2 COPD and smokers with normal lung function had undergone lobectomy and pneumonectomy, and patients with GOLD 4 COPD had undergone lung transplantation. Lung tissue samples were used for stereological assessment of the number and morphology of terminal and transitional bronchioles, airspace size (mean linear intercept), and alveolar surface area.
Findings

Of the 34 patients included in this study, ten were controls (smokers with normal lung function), ten patients had GOLD 1 COPD, eight had GOLD 2 COPD, and six had GOLD 4 COPD with centrilobular emphysema. The34 lung specimens provided 262 lung samples. Compared with control smokers, the number of terminal bronchioles decreased by 40% in patients with GOLD 1 COPD (p=0·014) and 43% in patients with GOLD 2 COPD (p=0·036), the number of transitional bronchioles decreased by 56% in patients with GOLD 1 COPD (p=0·0001) and 59% in patients with GOLD 2 COPD (p=0·0001), and alveolar surface area decreased by 33% in patients with GOLD 1 COPD (p=0·019) and 45% in patients with GOLD 2 COPD (p=0·0021). These pathological changes were found to correlate with lung
function decline. We also showed significant loss of terminal and transitional bronchioles in lung samples from patients with GOLD 1 or GOLD 2 COPD that had a normal alveolar surface area. Remaining small airways were found to have thickened walls and narrowed lumens, which become more obstructed with increasing COPD GOLD stage.
Interpretation

These data show that small airways disease is a pathological feature in mild and moderate COPD.
Importantly, this study emphasises that early intervention for disease modification might be required by patients with mild or moderate COPD.

Funding Canadian Institutes of Health Research.