O valor clínico dos componentes do sistema de óxido nítrico na asma e na DPOC (ASCONO)

A doença pulmonar obstrutiva crônica e a asma brônquica ocupam posição de destaque entre as doenças respiratórias. Uma contribuição significativa para o quadro clínico e prognóstico a longo prazo é dada pelas exacerbações da DPOC, o que torna relevante a busca de métodos para sua predição e prevenção. De acordo com a iniciativa global sobre asma brônquica (GINA), a asma brônquica caracteriza-se por uma elevada heterogeneidade e pela existência de muitos fenótipos e endótipos, o que torna relevante a utilização de métodos de medicina personalizada no tratamento do doente e, em particular, a procura de novos biomarcadores de asma. Atualmente, na prática clínica, alguns biomarcadores de doenças pulmonares obstrutivas são amplamente utilizados. Entre eles estão o nível de eosinófilos no sangue e no escarro, o nível de imunoglobulina E e a fração exalada de óxido nítrico (FeNO). As doenças pulmonares obstrutivas são caracterizadas por inflamação persistente nas vias aéreas, que é acompanhada pela manifestação de elementos de inflamação sistêmica e disfunção endotelial, que está associada a uma liberação alterada de mediadores vasoativos, um deles é o óxido nítrico (NO). O NO é um poderoso vasodilatador que é sintetizado a partir da L-arginina usando a enzima NO sintase (NOS). A molécula de NO tem tempo de vida pequeno de 3 a 30 s, por isso a busca por biomarcadores com tempo de vida mais estável é relevante. Alguns deles são metabólitos de óxido nítrico, como nitratos (NO3-), nitritos (NO2-), S-nitrosotióis, 3-nitrotirosina. Nitratos e nitritos, que são metabólitos do óxido nítrico, podem ser interessantes como um dos marcadores bioquímicos promissores que refletem o metabolismo do NO no corpo humano. Anteriormente em nosso estudo, foi demonstrada a relação entre o nível plasmático de metabólitos de óxido nítrico e a gravidade da asma brônquica, o que pode ser um pré-requisito para um estudo mais aprofundado dos componentes do sistema de óxido nítrico como potenciais biomarcadores de doenças obstrutivas brônquicas.

Uma direção promissora na busca por biomarcadores relacionados ao sistema do óxido nítrico é o estudo da L-arginina, que atua como substrato na reação de formação do NO. A biodisponibilidade da L-arginina para as NO sintases determina a atividade de formação do óxido nítrico no trato respiratório, evidenciado pelo efeito da L-arginina inalada sobre o nível da fração exalada do óxido nítrico. Anteriormente, em um estudo nos EUA, 26 pacientes com asma brônquica mostraram uma diminuição significativa nos níveis plasmáticos de L-arginina em comparação com voluntários saudáveis, e modelos animais de laboratório mostraram que uma diminuição nos níveis de L-arginina leva à hiper-reatividade das vias aéreas. Atualmente, vários estudos clínicos piloto de intervenção foram realizados nos quais a administração de L-arginina melhorou as manifestações da asma brônquica em alguns pacientes, mas não alterou a frequência de exacerbações na amostra total de pacientes. Isso indica a possível existência de um endotipo de asma brônquica associado ao funcionamento prejudicado do sistema de óxido nítrico e torna promissor o estudo do nível de L-arginina no sangue como um potencial biomarcador de doenças pulmonares obstrutivas.

Além de estudar os metabólitos do óxido nítrico, as substâncias que afetam a formação do NO devem ser consideradas como potenciais biomarcadores da doença. Uma dessas substâncias é a arginase, sob a influência da qual a L-arginina é convertida em L-ornitina e ureia. Em humanos, foram identificadas duas isoenzimas da arginase, arginase 1 e arginase 2, que diferem na localização celular e distribuição tecidual. Ambas as enzimas arginase são expressas nas vias aéreas e podem ser encontradas em células endoteliais e epiteliais, fibroblastos, macrófagos e células musculares lisas do trato respiratório. O metabolismo adicional da L-ornitina leva à formação de poliaminas e L-prolina, que estão envolvidas na proliferação e diferenciação celular, bem como na produção de colágeno. Os cientistas demonstraram que o aumento da atividade da arginase nas vias aéreas contribui para a obstrução das vias aéreas e hiper-reatividade, diminuindo a disponibilidade de substrato para NOS. Como resultado, a produção de NO diminui e formam-se superóxidos, que reagem com o NO para formar peroxinitrito, aumentando assim a contratilidade das vias aéreas e a inflamação. Além disso, o aumento da atividade da arginase das vias aéreas leva a um aumento na produção de L-ornitina, o que potencialmente contribui para a remodelação das vias aéreas devido à estimulação da proliferação celular e formação de colágeno.

O metabolismo da L-arginina depende não só da arginase, mas também da enzima metiltransferase, que metila os resíduos da L-arginina, que sofrem proteólise com formação de dimetilarginina assimétrica e simétrica (ADMA e SDMA). Esses aminoácidos inibem a atividade da NOS, uma vez que o ADMA é um inibidor competitivo da enzima, enquanto o SDMA é um competidor do transporte de L-arginina. As concentrações séricas de ADMA e SDMA, bem como de L-arginina, aumentam com a DPOC e aumentam ainda mais com o desenvolvimento da exacerbação. É importante notar que a concentração de ADMA no soro sanguíneo é provavelmente um fator de risco independente para mortalidade a longo prazo por todas as causas em doenças pulmonares obstrutivas e está associada ao aumento da resistência das vias aéreas. Nos últimos anos, vários estudos foram conduzidos examinando a associação de ADMA com doenças pulmonares obstrutivas. Anteriormente, foi demonstrada a associação de ADMA com o desenvolvimento de doenças pulmonares obstrutivas, resistência das vias aéreas e indicadores da função da respiração externa em pacientes com doenças pulmonares obstrutivas.

Assim, existem pré-requisitos para o estudo dos componentes do sistema do óxido nítrico, como metabólitos do óxido nítrico, L-arginina, arginase e dimetilarginina assimétrica, como biomarcador de doenças pulmonares obstrutivas. Com base nisso, planeja-se estudar os metabólitos do óxido nítrico (nitratos e nitritos), L-arginina, arginase-1 e dimetilarginina assimétrica em pacientes com asma brônquica e doença pulmonar obstrutiva crônica, seguido de observação para avaliar o prognóstico do doença.

O estudo visa estudar o valor clínico dos moduladores da síntese de óxido nítrico (L-arginina, arginase-1 e dimetilarginina assimétrica) em pacientes com asma brônquica e doença pulmonar obstrutiva crônica, bem como avaliar seu efeito no prognóstico e na evolução de doenças.

O objetivo do estudo é

1. Avaliar os níveis de moduladores da síntese de óxido nítrico (L-arginina, arginase-1 e dimetilarginina assimétrica) no sangue de pacientes com asma e doença pulmonar obstrutiva crônica e sua relação com o curso clínico da doença.
2. Avaliar o valor clínico da razão entre os níveis de moduladores da síntese de óxido nítrico (L-arginina, arginase-1 e dimetilarginina assimétrica) e o nível de metabólitos de óxido nítrico (nitratos e nitritos) em pacientes com asma brônquica e doença pulmonar obstrutiva crônica.
3. Avaliar a possibilidade de usar a determinação dos níveis de moduladores da síntese de óxido nítrico para predizer o curso de doenças pulmonares obstrutivas e prevenir o desenvolvimento de exacerbações de asma brônquica e doença pulmonar obstrutiva crônica.
4. Avaliar a possibilidade de desenvolver regimes de tratamento personalizados para doenças pulmonares obstrutivas, com base na avaliação dos níveis de moduladores da síntese de óxido nítrico (L-arginina, arginase-1 e dimetilarginina assimétrica) no sangue de pacientes com asma e doença pulmonar obstrutiva.

Está prevista a realização de um estudo prospectivo de caso-controle nos três grupos de estudo. A todos os pacientes será realizado: exame clínico geral; Teste de Adesão aos Inaladores; análise clínica e bioquímica do sangue; espirometria; avaliação do nível de metabólitos de óxido nítrico no soro pelo método fotocolorimétrico na reação de Griss; avaliação do nível de L-arginina, arginase-1 e dimetilarginina assimétrica no soro por imunoensaio enzimático usando o kit de laboratório Immundiagnostik (Alemanha). Na segunda fase do estudo, com duração de 2 anos, será avaliada a capacidade prognóstica de avaliar os níveis de moduladores da síntese de óxido nítrico usando um desfecho combinado, incluindo aumento do nível da terapia de base, exacerbação, hospitalização e mors associados à Asma e DPOC.