Альфа1-антитрипсин (ААТ) — это белок, функция которого заключается в защите легких и предотвращении разрушения их альвеол. Образование ААТ осуществляется гепатоцитами, или клетками печени. Поступая в кровь, данный белок проникает в альвеолы легких. Основная биохимическая роль молекулы ААТ заключается в подавлении активности ферментов нейтрофилов, например, трипсина, эластазы, протеиназы, которые высвобождаются во время нормального фагоцитоза — захвата и инактивации чужеродных частиц в легких.

Дефицит AAT является относительно распространенным наследственным заболеванием. Продукция данного белка контролируется генами в локусе ингибитора протеазы. Ген SERPINA1, ответственный за кодирование ААТ, расположен в 14 хромосоме и связан с более чем 100 вариантами. Аллели М — наиболее распространенные и нормальные варианты. Большинство пациентов с клиническими проявлениями дефицита ААТ являются гомозиготными SS или ZZ или гетерозиготными MS, MZ или SZ.

У лиц с генетическим дефектом ААТ наблюдается уменьшение синтеза данного белка в печени, и как следствие, низкая концентрация его в сыворотке крови и альвеолах. Дисбаланс между протеазами и антипротеазами в альвеолах приводит к беспрепятственному разрушению нейтрофилами белков эластина и коллагена в стенках альвеол. Кроме того, накопление измененных белков в печени вместо ААТ приводит к повреждению и разрушению гепатоцитов.

Поражение легких и печени может различаться по тяжести и времени манифестации клинических проявлений в зависимости от степени дефицита ААТ. При некоторых вариантах мутаций гена SERPINA1 симптомы возникают уже в младенчестве. Легкий дефицит ААТ может не иметь клинического значения, если носитель мутации не имеет других факторов повреждения легочной ткани.

К наиболее распространенным факторам, способствующим прогрессированию изменений в легких при дефиците ААТ, служит курение. Поступление табачного дыма и смол в дыхательную систему приводит к активации большого количества нейтрофилов и ускорению разрушения альвеол. В среднем курение сигарет сокращает срок начала заболевания примерно на 10 лет.

Другие факторы, которые могут ускорить возникновение или ухудшить симптомы заболевания, включают воздействие пыли или горячего пара, что часто связано с особенностями профессии.

Заболевание легких, возникающее в результате дефицита ААТ, — это эмфизема. Для него характерно патологическое расширение мельчайших бронхов и альвеол с их повреждением и разрушением. Последствием указанных морфологических изменений служит уменьшение дыхательной поверхности легких, снижение насыщения крови кислородом. Медленно прогрессирующая одышка является первичным симптомом, хотя у некоторых пациентов сначала появляется кашель с отделением мокроты. Признаки поражения легких могут появляться уже в молодом возрасте, что определяет необходимость оценки уровня ААТ у пациентов с эмфиземой.

Наряду с изменениями в дыхательной системе, наблюдается повреждение ткани печени. Первоначально это может проявляться в виде лабораторных отклонений, но далее в отсутствие лечения прогрессировать до хронического гепатита, за которым следуют фиброз и цирроз. Воспаление печеночной ткани иногда никак себя не проявляет до тех пор, пока не развивается конечная стадия изменений данного органа — цирроз. Человек может отмечать ухудшение общего самочувствия, нарушение пищеварения, повышенное газообразование, увеличение живота в объеме наряду с уменьшением мышечной массы конечностей, склонность к образованию кровоподтеков, покраснение ладоней, выпадение волос и многие другие симптомы.

В большинстве случаев поражение печени наблюдается во второй половине жизни и часто может быть расценено как жировая дистрофия или иные более частые заболевания данного органа. Оценка уровня ААТ служит обязательным этапом диагностики заболеваний печени, особенно если не выявлено очевидной причины болезни.