Iperinflazione polmonare statica e rigidità delle grandi arterie associate all'attività del nervo simpatico nei pazienti con BPCO

La BPCO è un problema di salute globale che colpisce più di 65 milioni di persone in tutto il mondo. Solo negli Stati Uniti, i costi medici stimati attribuiti alla BPCO hanno superato i 30 miliardi di dollari nel 2010. Un'alta percentuale di questo costo sanitario è attribuita alla gestione delle comorbidità associate alla BPCO, come la CVD. Sebbene sia principalmente una malattia dei polmoni, la CVD rappresenta fino al 50% di tutti i decessi tra gli individui con BPCO. Un probabile meccanismo che contribuisce all'aumento del rischio di CVD osservato nei soggetti con BPCO è la grande arteria centrale (es. rigidità carotidea e aortica). L'elevata rigidità delle grandi arterie è un robusto predittore di eventi CVD e mortalità negli adulti. In particolare, la velocità dell'onda del polso carotideo-femorale (CFPWV), la misurazione standard di riferimento della rigidità aortica, è un predittore robusto e indipendente di eventi cardiaci coronarici e la rigidità dell'arteria carotidea, espressa come indice di rigidità β, è fortemente associata all'ictus incidente. Sia la CFPWV che la β-rigidità carotidea sono marcatamente maggiori nei soggetti con BPCO rispetto ai controlli di pari età, suggerendo che questi meccanismi possono contribuire, almeno in parte, all'elevato rischio di CVD in questo gruppo. Tuttavia, vi è attualmente una lacuna nella conoscenza dei meccanismi che portano ad un aumento della rigidità delle grandi arterie nei soggetti con BPCO, in parte perché la valutazione della rigidità delle grandi arterie tra i soggetti con BPCO è stata limitata al confronto della rigidità dell'arteria aortica e della carotide in tutti i pazienti con BPCO senza -Controlli BPCO, senza differenziare tra fenotipi distintivi di BPCO. Come risultato di questo approccio eccessivamente semplicistico, si è rivelato difficile identificare i meccanismi responsabili dell'accelerata rigidità delle grandi arterie tra i pazienti con BPCO perché meccanismi diversi possono contribuire alla rigidità delle grandi arterie nei vari fenotipi di BPCO. I due principali fenotipi quantificabili mediante tomografia computerizzata (TC) in cui gli individui con BPCO possono essere suddivisi sono i fenotipi predominanti nell'enfisema e nelle vie aeree. I pazienti con BPCO con un fenotipo predominante nelle vie aeree mostrano i segni caratteristici della malattia delle piccole vie aeree, tra cui un aumento dello spessore della parete delle vie aeree, un aumento dell'infiammazione delle vie aeree e una maggiore concentrazione di essudati di muco nelle piccole vie di conduzione. Questo rimodellamento strutturale porta a una maggiore quantità di aria intrappolata nelle vie aeree a volume residuo e aumenta il volume a riposo dei polmoni producendo iperinflazione polmonare statica. I pazienti con BPCO con un fenotipo predominante nelle vie aeree hanno poco o nessun enfisema e rappresentano fino al 60% di tutti i pazienti con BPCO da lieve a moderata (es. Iniziativa globale per la BPCO; GOLD stadio 1-2) e fino al 25% di tutti i pazienti con BPCO grave-molto grave (GOLD 3-4). Sebbene i pazienti con predominanza delle vie aeree siano tipicamente nelle prime fasi della progressione della BPCO, sono a maggior rischio di CVD rispetto ai pazienti con BPCO con prevalenza di enfisema che costituiscono la maggioranza dei pazienti con BPCO grave-molto grave (GOLD 3-4). Tuttavia, i meccanismi responsabili dell'elevato rischio CVD dimostrato nei pazienti con predominanza delle vie aeree rimangono poco chiari. I nostri dati preliminari dimostrano che l'iperinflazione polmonare statica è fortemente associata all'arteria carotide e alla rigidità aortica. Questi dati suggeriscono che l'iperinflazione polmonare statica può essere un meccanismo che contribuisce al più elevato rischio di CVD nei fenotipi di BPCO predominanti nelle vie aeree, in parte a causa dei suoi effetti sulla rigidità delle grandi arterie. La terapia con broncodilatatori riduce l'iperinflazione polmonare statica e migliora i sintomi respiratori nei soggetti con BPCO, tuttavia gli effetti della terapia con broncodilatatori sul rischio di CVD rimangono poco chiari. La terapia combinata con antagonisti muscarinici a lunga durata d'azione e broncodilatatori beta2-agonisti a lunga durata d'azione (LAMA/LABA) riduce l'intrappolamento dell'aria e l'iperinflazione polmonare statica in misura maggiore rispetto alla sola monoterapia. Questa evidenza suggerisce che un broncodilatatore combinato LAMA/LABA susciterà i maggiori cambiamenti nella rigidità delle grandi arterie a causa dei suoi effetti superiori sulla deflazione polmonare rispetto a entrambi i farmaci da soli.

L'attività del nervo simpatico (SNA) è elevata nei pazienti con BPCO rispetto ai controlli ed è un predittore indipendente di morbilità e mortalità in questo gruppo. Tuttavia, i meccanismi alla base dell'iperattivazione dell'SNA nella BPCO rimangono incompletamente compresi. In individui sani, l'iperinflazione polmonare statica acuta, indotta dalla manovra di Valsalva, è associata ad un aumento sostenuto della pressione intratoracica e ad una conseguente diminuzione del volume venoso centrale. Questa diminuzione del volume venoso centrale a sua volta scarica i barocettori cardiopolmonari e si traduce in un'attivazione simpatica prolungata. È importante sottolineare che, negli individui con BPCO, la pressione positiva all'interno dei polmoni iperinflazionati alla fine dell'espirazione dall'intrappolamento dell'aria nei polmoni aumenta la pressione intratoracica, riduce il ritorno venoso e diminuisce il riempimento ventricolare teoricamente scaricando i barocettori cardiopolmonari. Tuttavia, gli effetti dell'iperinflazione polmonare statica sull'SNA e sulla rigidità delle grandi arterie nei pazienti con BPCO rimangono sconosciuti. Pertanto, questo nuovo studio fornirà informazioni importanti sui meccanismi sottostanti che potenzialmente contribuiscono all'aumento del rischio CVD dimostrato negli individui con BPCO.