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Pneumologie
Bronchopneumopathies chroniques obstructives
Cours de pneumologie
 

 

Introduction :

Les bronchopneumopathies chroniques obstructives (BPCO) sont définies par une limitation expiratoire permanente des débits aériens due à une bronchite chronique ou un emphysème.

L’obstruction bronchique est généralement progressive, mais peut être accompagnée d’une hyperréactivité bronchique (HRB) et être partiellement réversible.

L’asthme défini par la réversibilité d’un syndrome obstructif est donc exclu de cette définition, bien que certaines BPCO aient une composante réversible franche.

Toutefois, certains patients asthmatiques, qui développent au fil du temps une part d’obstruction bronchique irréversible, doivent être classés comme BPCO.

La bronchite chronique est définie par une toux et une expectoration observées pendant au moins 3 mois par an et 2 années consécutives chez un patient chez qui les autres causes de toux chronique ont été exclues.

La définition de l’emphysème est anatomique : « condition du poumon caractérisée par l’élargissement anormal des espaces aériens au-delà de la bronchiole terminale, accompagné par une destruction des parois alvéolaires et sans fibrose évidente ».

Les patients porteurs d’une bronchite chronique et/ou d’un emphysème, mais sans limitation des débits aériens, ne doivent pas être classés comme BPCO.

Enfin, d’autres causes d’obstruction bronchique (mucoviscidose ou bronchiolite oblitérante) sont également à exclure du cadre des BPCO.

Épidémiologie :

Aux États-Unis, l’estimation de la prévalence de l’emphysème ou des obstructions bronchiques chroniques varie de 4 à 6%chez les hommes et de 1 à 3 % chez les femmes.

En France, la prévalence de la bronchite chronique dans la population générale est estimée à 5 % (2 500 000 personnes).

Ceci ne représente qu’une estimation correpondant à des sujets fumeurs décrivant une symptomatologie de bronchite chronique.

Seulement une faible proportion de ces patients, environ 15 %, sont porteurs d’un syndrome obstructif franc, pouvant donc être retenu dans le cadre des BPCO.

Il existe une prédominance masculine dans toutes les études.

La mortalité par BPCO, estimée à l’aide des certificats de décès en France, était de 2,3 % en 1985 (12 500/552 000 décès).

Ces chiffres sont probablement sous-estimés car les informations notifiées dans les certificats de décès sont le plus souvent incomplètes.

De plus, l’insuffisance cardiaque droite, évolution ultime des BPCO, est classée comme décès par cardiopathie.

L’augmentation des taux de décès parBPCOa été de 71 %entre 1966 et 1986, alors que le taux de décès par maladies vasculaires cérébrales ou cardiaques diminuait durant la même période.

Facteurs de risques :

Le principal facteur de risque est le tabac, mais d’autres facteurs ont également été clairement identifiés ou sont seulement suspectés.

Il s’agit de la pollution, du déficit en alpha1-antitrypsine (A1-AT), des infections respiratoires, de certaines expositions professionnelles et de l’HRB.

A - Tabac :

Un lien statistique de nature causale a été clairement démontré entre tabagisme et BPCO.

Une étude portant sur une importante cohorte de sujets, fumeurs et non-fumeurs, surveillés pendant 8 ans a permis d’affirmer que le tabac était la « cause principale » de l’obstruction chronique irréversible des voies aériennes.

Plus récemment, une étude aux États-Unis concluait que 80 à 90 % des BPCO sont attribuables au fait de fumer la cigarette.

De façon inexpliquée, seule une minorité de sujets fumeurs (environ 15 %) développe une obstruction bronchique, suggérant une susceptibilité individuelle déterminant la présence et le degré de la maladie.

En moyenne, le déclin annuel du volume expiratoire maximal-seconde (VEMS) chez les sujets fumeurs atteint presque le double de celui des sujets non fumeurs (respectivement 50 et 30 mL).

Il existe une relation entre le déclin annuel du VEMS et l’importance du tabagisme (mesuré en paquets-années), mais, à tabagisme égal, persistent des variations individuelles très importantes, avec notamment une sous-population de fumeurs « susceptibles » pouvant montrer un déclin très rapide du VEMS (d’environ 150 mL/an).

B - Pollution atmosphérique :

Différents polluants atmosphériques peuvent constituer des facteurs déclenchant ou aggravant une BPCO.

Il a été montré une corrélation entre des niveaux de pollution acidoparticulaire très élevés et une augmentation de morbidité et/ou de mortalité chez les patients atteints de pathologie respiratoire chronique évoluée.

Il semble, de plus, exister un excès de risque sanitaire à tous les niveaux de pollution, et donc une relation sans seuil entre pollution atmosphérique et santé.

L’étude rétrospective ERPURS réalisée en Île-de-France sur la période 1987-1992 montre un lien significatif entre hospitalisations pour causes respiratoires et pollution liée aux fumées noires, dioxyde de soufre (SO2), dioxyde d’azote (NO2) et à l’ozone (O3).

Une autre étude récente rapporte une augmentation de la mortalité respiratoire corrélée avec l’augmentation des taux de SO2 et de particules atmosphériques.

En dehors de ce rôle aggravant possible sur les BPCO, l’impact précis de la pollution atmosphérique dans le déclenchement et la progression des BPCO reste néanmoins à définir.

Cette possible surmortalité liée à la pollution atmosphérique concerne un nombre limité de patients et reste sans commune mesure avec la mortalité due au tabagisme.

C - Infections :

Les exacerbations d’origine infectieuse survenant chez les BPCO sévères avec insuffisance respiratoire constituent un risque de décompensation respiratoire et donc de mortalité.

Toutefois, leur rôle aggravant sur l’évolution naturelle propre de la maladie n’est pas démontré puisqu’une augmentation de leur fréquence au cours des BPCO ne semble pas accélérer le déclin du VEMS chez ces patients.

Quant au rôle de la simple colonisation bronchique microbienne dans l’évolution naturelle des BPCO, il est possible d’après des arguments expérimentaux, mais non démontré (rôle des adhésines d’Haemophilus influenzae, augmentation de sécrétion des leucotriènes).

Enfin, la responsabilité des infections virales chroniques latentes dans l’apparition d’une BPCO a été suggérée récemment, mais leur rôle exact reste à préciser.

D - Risques professionnels :

L’exposition à différentes poussières organiques (coton, bois), inorganiques (poussière de métal ou de roche) ou à des gaz (SO2, NO2...) semblent pouvoir entraîner des syndromes obstructifs.

Compte tenu de l’importance prépondérante du tabac comme facteur de risque des BPCO, l’impact relatif de ces risques professionnels est probablement sousestimé actuellement.

E - Infections respiratoires de l’enfance :

Les résultats des études portant sur la responsabilité d’infections respiratoires de la petite enfance dans le développement ultérieur d’une BPCO sont contradictoires.

Contrairement aux études les plus anciennes, des données récentes suggèrent que la survenue d’une rougeole, d’une coqueluche ou d’une bronchite avant 2 ans ne serait pas associée à la survenue d’une diminution de la fonction pulmonaire.

En revanche, la survenue d’une pneumonie avant l’âge de 2 ans serait associée à une diminution significative du VEMS à l’âge adulte.

F - Déficit en alpha-1-antitrypsine :

Le déficit en alpha-1-antitrypsine est le seul déficit génétique identifié associé à un risque augmenté de survenue d’un emphysème.

Il n’est responsable que de moins de 1 % de l’ensemble des emphysèmes.

G - Hyperréactivité bronchique :

Au début des années 1960, « l’hypothèse hollandaise » suggérait que l’HRB pourrait être un facteur de risque de BPCO.

Dans cette hypothèse, une « constitution asthmatique » (associant un terrain atopique, une HRB et une éosinophilie) favoriserait le développement d’un trouble obstructif, certaines études montrant une corrélation positive entre HRB et accélération du déclin annuel du VEMS.

Les fumeurs semblent, en réalité, moins atopiques que les non-fumeurs, mais avec des taux d’immunoglobulines E supérieurs.

De plus, on observe une augmentation de la prévalence de l’HRB avec la durée du tabagisme antérieur et la sévérité du syndrome obstructif, conduisant à l’hypothèse que l’HRB pourrait être acquise chez de nombreux fumeurs.

Le rôle de l’HRB dans la genèse desBPCOreste donc débattu.

Son augmentation chez les fumeurs pourrait également résulter de l’inflammation des voies aériennes observée chez ces patients.

Bases biologiques et moléculaires des bronchopneumopathies chroniques obstructives :

A - Matrice extracellulaire :

La matrice extracellulaire constitue l’architecture conjonctive du poumon.

Elle est composée de protéines structurales : collagène (60 à 70 %) ; élastine (25 à 30 %) ; protéoglycanes (1 %) ; fibronectines (0,5 %).

Les protéinases (sérine-protéinases, métalloprotéinases, cystéine-protéinases) et notamment l’élastase neutrophilique ont un rôle majeur de destruction de ces protéines structurales.

Inversement, des substances inhibitrices, les antiprotéinases, permettent de s’opposer à l’action de ces enzymes.

Chez le sujet normal, un équilibre protéases-antiprotéases permet de conserver une architecture normale, assurée par un renouvellement permanent de la matrice extracellulaire.

B - Modèles expérimentaux d’emphysème :

Les lésions d’emphysème sont une réponse stéréotypée à une grande variété d’agressions.

De nombreux modèles expérimentaux ont pu reproduire des lésions emphysémateuses :

– destruction des fibres élastiques par des élastases ;

– anomalies de l’élastogenèse (activité de la lysyloxydase) : déficit en cuivre, substance lathyrogène, souris « blotchy » ;

– modèle d’inflammation-fibrose par le cadmium ;

– jeûne ou hyperoxie. Ainsi, la destruction des fibres élastiques provoque des lésions emphysémateuses mais, inversement, tous les élargissements des espaces aériens pulmonaires ne sont pas dus à ce mécanisme.

C - Pathogenèse de l’emphysème par déficit en alpha-1-antitrypsine chez l’homme :

On peut distinguer schématiquement les emphysèmes par déficit enA1-AT et les emphysèmes sans déficit en A1-AT.

L’association entre déficit en A1-AT et risque augmenté d’emphysème a été découverte en1963.

La dégradation incontrôlée du tissu élastique pulmonaire par l’élastase neutrophilique est généralement admise comme cause de l’emphysème en cas de déficit en A1-AT sur plusieurs arguments :

– l’A1-AT est l’un des principaux inhibiteurs de l’élastase neutrophilique ;

– l’existence de modèles expérimentaux d’emphysème produits par l’élastase ;

– l’existence d’un risque élevé démontré d’emphysème chez les sujets porteurs de déficits sévères en A1-AT.

On connaît bien les caractéristiques biochimiques, génétiques et métaboliques de l’A1-AT.

Synthétisée principalement par les hépatocytes, mais aussi par les macrophages, cette glycoprotéine, codée par le chromosome 14, est un puissant inhibiteur des sérine-protéinases et possède une haute affinité pour l’élastase neutrophilique.

Plus de 75 variants phénotypiques de l’A1-AT sont classés selon leur mobilité électrophorétique, permettant d’en déduire les deux allèles du système Pi (protease inhibitor).

Les variants génétiques s’expriment de façon codominante. Les phénotypes à risque d’emphysème sont associés à une concentration d’A1-AT diminuée (normale = 1,4 à 2,8 g/L) : phénotype SZ, ZZ, Znul, Nul Nul.

La relation entre déficit, même sévère, et maladie reste mal définie.

En effet, certains sujets déficitaires conservent une fonction respiratoire correcte jusqu’à un âge avancé. <