Interstitial lung disease

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Interstitial Lung Disease

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Fibrosis lung response
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Pulmonary hemorrhage syndromes
Interstitial lung disease associated with systemic diseases
Granulomatous lung response

Pathophysiology

Differentiating Interstitial Lung Disease from other Diseases

Laboratory Finidngs

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Editor-In-Chief: C. Michael Gibson, M.S., M.D. [1]; Associate Editor(s)-in-Chief: Saarah T. Alkhairy, M.D.

Synonyms and keywords: Diffuse parenchymal lung disease; DPLD; ILD

Overview

Classification

Interstitial lung disease may be classified on the basis of lung response to tissue injury and include:[1]

  • Lung response: Granulomatous
  • Lung response: Alveolitis, interstitial inflammation, and fibrosis

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interstitial lung disease
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lung Response:
Granulomatous
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lung Response:
Alveolitis,
Interstitial Inflammation,
and Fibrosis
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Known
 
 
 
 
 
Idiopathic (Unknown)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hypersensitivity pneumonitis (organic dusts)
 
Inorganic dusts
 
Sarcoidosis
 
Lymphomatoid granulomatosis
 
Granulomatous vasculitides
 
Bronchocentric granulomatosis
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Beryllium
 
Silica
 
 
 
 
 
Eosinophilic granulomatosis with polyangiitis (Churg Strauss syndrome)
 
Granulomatosis with polyangiitis (Wegener)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Known cause
 
 
 
 
 
 
 
Idiopathic (Unknown)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Drug-induced pulmonary toxicity
 
Occupational and environmental exposure
 
Radiation-induced lung injury
 
Aspiration pneumonia
 
Smoking-related
 
Residual of acute respiratory distress syndrome
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inhaled inorganic dust
 
Inhaled organic dusts
 
Inhaled agents other than inorganic or organic dusts
 
Desquamative interstitial pneumonia
 
Respiratory bronchiolitis–associated interstitial lung disease
 
Pulmonary Langerhans cell granulomatosis
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pulmonary alveolar proteinosis
 
Idiopathic interstitial pneumonias
 
Lymphocytic infiltrative disorders
(lymphocytic interstitial pneumonitis
associated with connective tissue disease)
 
Connective tissue
diseases
 
Gastrointestinal or
liver diseases
 
Inherited diseases
 
Graft-versus-host disease
 
Pulmonary hemorrhage syndromes
 
Eosinophilic
pneumonias
 
Lymphangioleiomyomatosis
 
Amyloidosis
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Major idiopathic interstitial pneumonias
 
Rare idiopathic interstitial pneumonias
 
Unclassifiable idiopathic interstitial pneumonias
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Idiopathic pulmonary fibrosis
• Idiopathic nonspecific interstitial pneumonia
• Respiratory bronchiolitis-interstitial lung disease
• Desquamative interstitial pneumonia
• Cryptogenic organising pneumonia
• Acute interstitial pneumonia
 
• Idiopathic lymphoid interstitial pneumonia
• Idiopathic pleuroparenchymal fibroelastosis
 
 
 
 
 
• Systemic lupus erythematosus
• Rheumatoid arthritis
• Ankylosing spondylitis
• Systemic sclerosis
• Sjögren syndrome
• Polymyositis
• Dermatomyositis
 
• Crohn disease
• Primary biliary cirrhosis
• Chronic active hepatitis
• Ulcerative colitis
 
• Tuberous sclerosis
• Neurofibromatosis
• Niemann-Pick disease
• Gaucher disease
• Hermansky-Pudlak syndrome
 
• Bone marrow transplantation
• Solid organ transplantation
 
• Goodpasture syndrome
• Idiopathic pulmonary hemosiderosis
• Isolated pulmonary capillaritis
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Pathophysiology

Algorithm showing pathophysiology of Interstitial Lung Disease[2]


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tissue injury in lungs
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Parenchymal injury
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vascular injury
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mast cells in lungs in response to tissue injury
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LPA6, LPA2, and LPA4 receptors
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Decreased sFRP-1 (secreted frizzled-related protein 1) in fibroblasts
 
Secretes tryptase
 
Transforming growth factor-β (TGF-β)
 
 
 
 
Insulin-like growth factor (IGF) signalling[3]
 
 
 
 
 
 
 
Reduced expression of angiogenic factors,
vascular endothelial growth factor (VEGF)
 
Elevation of angiostatic factors,
pigment epithelium-derived factor
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wnt/β-catenin signalling pathway
 
PAR-2/protein kinase (PK)C-α/Raf-1/p44/42 signaling pathway
 
Upregulation of Egr-1 (early growth response protein 1)[4]
 
IGF-binding protein 5 (IGFBP-5)[5]
 
 
 
IGF-binding protein 3 (IGFBP-3)
 
 
 
 
 
 
 
Loss of endothelial barrier function
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dysregulation of repair in lung tissue and activation of fibroblasts
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulates transforming growth factor-β (TGF-β)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Induction of syndecan-2 (SDC2)[6]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Activation,proliferation, and migration of fibroblast to the site of injury
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fibroblasts
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Altered PTEN (phosphatase and tensin homologue)/Akt axis
 
 
 
 
Acquire contractile stress fibres
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inactivates Fox (forkhead box) O3a[7]
 
 
 
 
Protomyofibroblast, composed of cytoplasmic actins
 
Pleural mesothelial cells (PMCs)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Downregulation of caveolin-1 (cav-1) and Fas expression[8]
 
 
 
 
De novo expression of α-smooth muscle actin (α-SMA)
 
TGF-β1-dependent mesothelial–mesenchymal transition
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fibroblast resistant to apoptosis[9]
 
 
 
 
 
 
Myofibroblasts[10]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Different ranges of contractions mediated by RhoA/Rho-associated kinase
 
 
Changes in intracellular calcium concentrations
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Recruitement of fibrocytes in lungs
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lock step mechanism of cyclic and contractile events[11]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
T-helper cell type 2 on site of injury
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Upregulation of C-X-C chemokine receptor type 4 (CXCR4)
on fibrocytes and its ligand
CXCL12 (stromal cell-derived factor 1)
 
 
 
 
 
Excess extracellular matrix production
 
 
 
 
 
Exerting traction force
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interleukin-13
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Migration of fibrocytes to the site of injury
 
 
 
 
 
Tissue remodelling[12]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alternate pathway activation of macrophages
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lung Fibrosis
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

References

  1. Kasper, Dennis (2015). "315: Interstitial Lung Diseases". In Talmadge, E. King, Jr. Harrison's principles of internal medicine. New York: McGraw Hill Education. ISBN 0071802150.
  2. Bagnato G, Harari S (2015). "Cellular interactions in the pathogenesis of interstitial lung diseases". Eur Respir Rev. 24 (135): 102–14. doi:10.1183/09059180.00003214. PMID 25726561.
  3. Hsu E, Shi H, Jordan RM, Lyons-Weiler J, Pilewski JM, Feghali-Bostwick CA (2011). "Lung tissues in patients with systemic sclerosis have gene expression patterns unique to pulmonary fibrosis and pulmonary hypertension". Arthritis Rheum. 63 (3): 783–94. doi:10.1002/art.30159. PMC 3139818. PMID 21360508.
  4. Yasuoka H, Hsu E, Ruiz XD, Steinman RA, Choi AM, Feghali-Bostwick CA (2009). "The fibrotic phenotype induced by IGFBP-5 is regulated by MAPK activation and egr-1-dependent and -independent mechanisms". Am J Pathol. 175 (2): 605–15. doi:10.2353/ajpath.2009.080991. PMC 2716960. PMID 19628764.
  5. Bhattacharyya S, Wu M, Fang F, Tourtellotte W, Feghali-Bostwick C, Varga J (2011). "Early growth response transcription factors: key mediators of fibrosis and novel targets for anti-fibrotic therapy". Matrix Biol. 30 (4): 235–42. doi:10.1016/j.matbio.2011.03.005. PMC 3135176. PMID 21511034.
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