Studio del microambiente delle vie aeree nei pazienti sottoposti a interventi chirurgici e broncoscopici per BPCO (COPD-ENVIRON)

La broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) è un termine generico che comprende due entità che causano dispnea progressiva e infine invalidante. L'enfisema è un processo distruttivo degli spazi aerei distali ai bronchioli terminali, con perdita del tessuto di scambio gassoso, del ritorno elastico e dell'imprigionamento circonferenziale delle piccole vie aeree che porta al loro collasso in espirazione forzata. La bronchite cronica è un disturbo dei bronchi che causa un'eccessiva produzione e una ridotta mobilizzazione del muco. L'aumento del tono parasimpatico e il progressivo rimodellamento delle vie aeree compromettono la risposta ai broncodilatatori. Ne consegue un'iperinflazione statica e dinamica - un torace costantemente espanso e diaframmi appiattiti nonostante l'uso crescente dei muscoli respiratori accessori - con conseguente pompa respiratoria svantaggiata.

I pazienti con grave enfisema e iperinflazione traggono beneficio dalle tecniche di riduzione del volume polmonare progettate per ridurre l'intrappolamento di gas e migliorare il flusso aereo, la parete toracica e la meccanica polmonare. La migliore evidenza esiste per la chirurgia di riduzione del volume polmonare (LVRS), che tuttavia non è priva di rischi e c'è un crescente interesse per lo sviluppo di tecniche di riduzione del volume polmonare broncoscopico (BLVR) tra cui la collocazione di valvole e spirali endobronchiali e la denervazione polmonare mirata (TLD) , che hanno tutti dimostrato di migliorare la funzione polmonare, la capacità di esercizio e la qualità della vita.

La crioterapia endobronchiale è un nuovo trattamento sperimentale nei pazienti con bronchite cronica. I modelli suini hanno mostrato l'ablazione di cellule caliciformi metaplastiche anormali e la rigenerazione dell'epitelio ciliato sano e della sottomucosa entro 48 ore con guarigione completa entro 60 giorni dal trattamento. Uno studio pilota ha valutato 11 pazienti sottoposti a lobectomia o pneumonectomia per presunto cancro ai polmoni. Sono stati somministrati spray dosati, uno per ciascuna delle due sedi separate, 2 settimane prima dell'intervento, almeno 2 cm distalmente rispetto al margine di resezione proposto (primi bronchi segmentali e lobulari). Non sono stati segnalati eventi avversi. L'istologia degli 8 campioni presentati ha dimostrato un effetto criotermico localizzato che si estende ma non oltre la sottomucosa e un'infiammazione minima.

L'infiltrazione cronica delle vie aeree da parte di neutrofili, macrofagi e linfociti predominanti Th-1 guidata da una maggiore espressione di proteine ​​infiammatorie, citochine e chemochine, è intensificata durante le riacutizzazioni. È generalmente accettato che le riacutizzazioni accelerino il declino della funzione polmonare nella BPCO. Studi recenti hanno suggerito un ruolo delle microvescicole (MV) nella patogenesi della BPCO, determinando le riacutizzazioni. Le MV sono frammenti di membrana cellulare di diametro compreso tra 0,1 e 1 µm rilasciati da quasi tutte le cellule eucariotiche. Sono riconosciuti come mediatori chiave della comunicazione intercellulare, trasportando una varietà di carichi molecolari tra cui proteine ​​​​e acidi nucleici a cellule distanti e sono stati implicati in varie malattie infiammatorie tra cui la BPCO. La maggior parte degli studi ha esaminato i valori circolanti di derivazione endoteliale, che sono elevati nei pazienti con BPCO, sono significativamente più alti durante una riacutizzazione e sono predittivi di un rapido declino del volume espiratorio forzato in 1 secondo (FEV1). Tuttavia, vi è una scarsità di dati sulle MV di origine epiteliale all'interno del polmone. Sappiamo dai modelli di danno polmonare acuto che le microvescicole derivate dai macrofagi alveolari, che trasportano il fattore di necrosi tumorale biologicamente attivo, vengono rapidamente rilasciate durante la fase iniziale e possono svolgere un ruolo nell'avvio del processo patologico.

Il lavaggio broncoalveolare e il brushing sono tecniche consolidate per ottenere materiale rispettivamente per la misurazione delle proteine ​​infiammatorie e delle microvescicole e per l'analisi della citologia e dell'acido ribonucleico messaggero (mRNA). È stato dimostrato che una nuova tecnica di campionamento del fluido di rivestimento della mucosa utilizzando una matrice assorbente sintetica ("broncoassorbimento") ha una maggiore sensibilità al lavaggio broncoalveolare standard (BAL), eliminando lo svantaggio della diluizione.

Una combinazione di tutte e tre le tecniche per raccogliere direttamente campioni delle vie aeree inferiori in più siti di infiammazione polmonare consentirebbe il confronto di dati proteomici, trascrittomici e istologici dall'ambiente endobronchiale prima e dopo l'intervento. Questo sarebbe il primo studio che valuta il microambiente polmonare in questo contesto, che potrebbe identificare biomarcatori predittivi di risposta all'intervento e futuro rischio di esacerbazione.