Inflamación pulmonar inducida por ozono y disrupción de la barrera mucosa: toxicología, mecanismos e implicaciones

El epitelio de las vías respiratorias sirve como una barrera eficiente contra la penetración de partículas y macromoléculas exógenas. La disrupción de esta barrera tras la exposición a O3 representa un estado de defensas epiteliales comprometidas que conduce a un aumento de la permeabilidad transepithelial. Aunque la disrupción de la barrera tras una exposición aguda es transitoria, el breve período de disrupción causado por O3, un contaminante del aire oxidante, proporciona una oportunidad para la entrada facilitada de copolutantes particulados potencialmente tóxicos a través del epitelio de las vías respiratorias. La subsiguiente deposición y retención de los copolutantes en el compartimento subepitelial durante períodos prolongados añade el riesgo de lesión debido a la exposición crónica tras un episodio agudo. Estudios toxicológicos de varios laboratorios han demostrado alteraciones en la permeabilidad epitelial, sugestivas de disrupción de barrera, en animales y humanos expuestos a O3. Las células inflamatorias representan otro componente importante de las defensas pulmonares, pero al ser activadas estas células pueden inducir y mantener lesiones. El reclutamiento de estas células en los pulmones tras la exposición a O3 presenta un riesgo de daño tisular a través de la liberación de mediadores tóxicos por células inflamatorias activadas. Varios estudios han informado cambios concomitantes en la permeabilidad y reclutamiento de células inflamatorias en el pulmón tras la exposición a O3. En estos estudios, una respuesta inflamatoria, detectada por un aumento en el número de leucocitos polimorfonucleares en el lavado broncoalveolar (LBA) o en el parénquima pulmonar, fue acompañada por un aumento en el transporte de trazador a través de la mucosa de las vías respiratorias o por un aumento en los niveles de proteína total y/o albúmina en el LBA. La magnitud de la respuesta y el momento en que la permeabilidad y la respuesta inflamatoria alcanzaron su punto máximo variaron con la concentración de O3, la duración de la exposición, y el modo de análisis. La respuesta al O3 también pareció variar con la especie animal, y aumentó bajo ciertas condiciones como la actividad física y el embarazo. Algunos de los efectos observados tras una exposición aguda a O3 fueron modificados tras exposiciones repetidas. Las respuestas tras exposiciones repetidas incluyeron atenuación, persistencia o elevación de la permeabilidad y la inflamación. Estudios mecanísticos implican factores quimiotácticos, mediadores celulares y moléculas asociadas a la superficie celular en la inducción de inflamación y lesión pulmonar. Al discutir estos estudios, esta revisión sirve para introducir las funciones de la barrera mucosa en el pulmón, evaluar las consecuencias inflamatorias y de permeabilidad del O3, abordar mecanismos de reacciones inflamatorias y ofrecer puntos de vista alternativos.