Nel campo delle patologie respiratorie fumo-correlate, un primo importante lavoro di Gordon e collaboratori [53] ha confrontato tre gruppi di soggetti: non fumatori con prove di funzionalità respiratorie - PFR - normali, fumatori con PFR normali, fumatori con capacità di diffusione del monossido di carbonio - DLCO, un indice di distruzione tissutale legato principalmente alla presen- za di enfisema polmonare - ridotta. Gli Autori hanno rilevato come nel terzo gruppo il livello di EMP fosse significativamente più elevato rispetto agli altri due; tali EMP, peraltro, una volta tipizzate per varie molecole di superficie so- no risultate prevalentemente di derivazione da cellule apoptiche dei capillari polmonari: la conclusione dello studio quindi suggeriva che l’enfisema potes- se essere associato, almeno nelle sue fasi iniziali, ad una significava apoptosi dell’endotelio capillare polmonare.
Successivamente, sono stati condotti altri studi, stavolta su pazienti con dia- gnosi di BPCO, come quelli di Takahashi e collaboratori. Nel primo di questi lavori [54], il livello di EMP era significativamente più alto in pazienti con BP- CO rispetto a volontari sani di controllo, ma soprattutto era più elevato nei pa- zienti con BPCO durante una riacutizzazione rispetto ai pazienti con malattia stabile (per tornare poi a livelli comparabili dopo circa 4 settimane dal termi- ne della riacutizzazione stessa). Tra l’altro, anche in questo caso, come nello studio precedentemente citato, la maggior parte delle EMP tipizzate erano di derivazione dai capillari polmonari, sostenendo l’ipotesi che, durante una ria- cutizzazione, il danno endoteliale dei capillari polmonari diventava ancora più spiccato, causa verosimilmente una quota "supplementare" di infiammazione, caratteristica del processo di riacutizzazione stesso.
In uno studio successivo [55] lo stesso gruppo di Autori ha individuato una correlazione tra i livelli di EMP ed i cambiamenti annuali del FEV1: in parti- colare alti livelli di EMP si associavano ad un maggior declino funzionale nel tempo. Nelle conclusioni dello studio si ipotizzava come questi dati potessero rappresentare la spia di una maggior infiammazione endoteliale nella BPCO, anche in fase stabile, in particolare nei pazienti con rapido declino funzionale; in questo contesto, le EMP potevano rappresentare anche dei marcatori di gra-
vità di malattia, relativamente semplici da dosare e potenzialmente utilizzabili anche nella pratica clinica.
Nello stesso periodo di tempo un altro studio [56] ha ricercato una relazione fra EMP, funzione polmonare ed entità dell’enfisema valutata con TC del to- race. Le EMP con marcatore di superficie CD31 (derivanti quindi da cellule endoteliali apoptotiche) sono risultate più elevate nei pazienti affetti da BPCO (soprattutto lieve) rispetto ai controlli sani, con un’associazione significativa con la percentuale di enfisema e, in maniera inversa, con la DLCO, mentre le EMP CD62E+ (marcatore di attivazione endoteliale) sono risultate elevate nei pazienti con BPCO di grado grave e con maggiore insufflazione polmona- re (valutata con le prove di funzionalità respiratoria). Nella conclusione del lavoro, quindi, si ipotizzava che nelle fasi iniziali della BPCO potrebbe preva- lere un danno vascolare polmonare su base apoptotica, mentre negli stadi più avanzati e con maggiore evidenza di insufflazione potrebbe essere più rilevan- te l’attivazione dell’endotelio.
In definitiva, nella BPCO il ruolo delle EMP è quindi ancora in via di defini- zione, rispetto a quanto emerso nelle patologie cardiovascolari, e necessita di ulteriori approfondimenti e chiarimenti. Tuttavia gli studi condotti finora han- no comunque evidenziato l’importanza delle EMP come possibili marcatori di declino funzionale (potendo quindi rappresentare un marcatore di gravità di malattia) e di danno parenchimale polmonare legato al fumo (in particolare la distruzione caratteristica dell’enfisema), oltre che di insulto vascolare acuto durante le riacutizzazioni [Figura1.11].
Figura 1.11: Microparticelle in letteratura: principali ipotesi proposte sui ruoli potenziali delle EMPs nella BPCO.
2
Scopo della tesi
2.1
Scopo della tesi
Lo scopo della tesi è indagare la possibile esistenza di correlazioni tra marcato- ri bioumorali di infiammazione sistemica ricercati nel sangue (microparticelle di origine endoteliale, IL-6, TNF-α, PCR, fibrinogeno) e nell’espettorato (conta cellulare di neutrofili ed eosinofili) e gravità della BPCO, definita secondo il grado di ostruzione al flusso (FEV1 ≥50% del predetto verso FEV1 <50% del predetto) e poi secondo la suddivisione in classi di rischio GOLD 2011 (A+B+C verso D). Inoltre ci siamo posti l’obiettivo di ricercare eventuali relazioni biou- morali anche con le comorbidità tipiche della patologia, andando ad esaminare diversi ambiti tra cui la funzione cardiovascolare, la tolleranza allo sforzo e la composizione corporea.
Questa tesi fa riferimento ai dati ottenuti nei primi 24 pazienti esaminati con il protocollo di studio, quindi riporta una osservazione del tutto preliminare, allo scopo di comprendere eventuali tendenze che dovranno essere conferma- te da numeri maggiori di pazienti esaminati. Infatti, il fine ultimo di questo progetto sarà quello di rafforzare le connessioni biologiche esistenti tra la BP- CO e le sue comorbidità, andando a delineare specifici cluster clinici di pa- zienti, che possano avvalersi di un inquadramento precoce e di una gestione patient-tailored.
3
Soggetti e metodi
3.1
Campione in studio
Nel presente studio sono stati arruolati 24 pazienti affetti da BPCO, selezio- nati tra quelli afferenti agli ambulatori della Sezione a Valenza Dipartimentale Fisiopatologia Respiratoria e Riabilitazione Respiratoria Universitaria dell’A- zienda Ospedaliero-Universitaria Pisana (AOUP), da novembre 2016 a luglio 2017. Per la partecipazione allo studio sono stati seguiti i seguenti criteri di inclusione:
• pazienti affetti da BPCO, in fase stabile di malattia; • FEV1 post-broncodilatatore 30-70% del valore predetto;
• pazienti capaci di portare a termine un test cardiopolmonare su cicloer- gometro ed un test del cammino.
Sono stati invece scelti i seguenti criteri di esclusione:
• riacutizzazione di BPCO nelle 6 settimane precedenti lo studio;
• esecuzione di un ciclo di riabilitazione respiratoria nei 6 mesi precedenti lo studio;
• insufficienza respiratoria (acuta o cronica); • storia di asma bronchiale;
• scompenso cardiaco negli stadi più avanzati (classi NYHA - New York Heart Association - III e IV);
• ipertensione arteriosa sistemica non controllata dalla terapia in atto; • ipertensione arteriosa polmonare in trattamento specifico;
• recente (ultimi 3 mesi) sindrome coronarica acuta, embolia polmonare, ictus cerebrale;
• insufficienza renale cronica in stadio avanzato (filtrato glomerulare sti- mato < 30 mL/min);
• recente (ultimi 3 mesi) intervento chirurgico maggiore;
• patologie autoimmuni sistemiche e/o uso cronico di corticosteroidi per via generale;
• altre controindicazioni all’esecuzione di un test cardiopolmonare.