Rapporto tra infiammazione e rimodellamento bronchiale nell'asma in età pediatrica

RIASSUNTO DEGLI STUDI RIASSUNTO STUDIO 1 Introduzione: Lࢠasma àƒ¨ una malattia infiammatoria cronica delle vie aeree associata ad aumentata reattivitàƒ bronchiale, che porta a ricorrenti episodi di dispnea, respiro sibilante, senso di costrizione toracica tosse cronica e ad unࢠostruzione del flusso aereo, in genere reversibile spontaneamente o dopo trattamento farmacologico. Lࢠinfiammazione cronica àƒ¨ caratterizzata dalla presenza di numerose cellule infiammatorie, quali eosinofili, mastociti e linfociti T CD4+, e di molteplici mediatori e citochine pro-infiammatori. Inoltre, il processo patologico si caratterizza per la presenza di numerose alterazioni strutturali a livello delle vie aeree, quali la desquamazione epiteliale, lࢠispessimento della membrana basale, lࢠipertrofia del muscolo liscio e lࢠangiogenesi, denominate complessivamente con il termine di rimodellamento. Queste alterazioni strutturali sono state tradizionalmente considerate come una conseguenza dellࢠinfiammazione cronica. Tuttavia, il riscontro delle medesime alterazioni in bambini asmatici in etàƒ pre-scolare, suggerisce che il processo di rimodellamento, che si verifica nellࢠasma, inizi precocemente nella storia naturale della malattia e non sia una conseguenza dellࢠinfiammazione cronica, ma piuttosto si sviluppi parallelamente ad essa. Gli eosinofili sono sempre stati considerati cellule centrali nella patogenesi del processo infiammatorio che caratterizza lࢠasma. Tuttavia àƒ¨ ben noto che una percentuale significativa di pazienti asmatici non mostra evidenze di eosinofilia a livello della parete bronchiale, nonostante presenti sintomi e alterazioni funzionali simili a quelli riscontrati nei pazienti con asma eosinofilico. Lࢠasma non-eosinofilico àƒ¨ ormai stato riconosciuto come un importante fenotipo clinico-patologico negli adulti. Nei bambini, invece, questa entitàƒ àƒ¨ stata finora poco indagata e, in particolare, non àƒ¨ ancora stato chiarito se i bambini con asma non-eosinofilico presentino le medesime alterazioni strutturali presenti in quelli affetti dal fenotipo eosinofilico della malattia. Scopo dello studio: Indagare le caratteristiche del rimodellamento delle vie aeree nei bambini con asma non-eosinofilico, confrontandole con quelle presenti nei bambini affetti dalla forma eosinofilica della malattia e nei bambini di controllo senza asma. Materiali e metodi: Per questo studio sono stati reclutati due gruppi di bambini sottoposti a broncoscopia per appropriate indicazioni cliniche: 55 bambini con asma e 25 bambini di controllo senza asma. I bambini sono stati considerati affetti da asma eosinofilico quando il valore degli eosinofili nelle biopsie bronchiali era superiore a 28 cellule/mmà,² (corrispondente al 90à,° percentile del valore degli eosinofili nei soggetti di controllo) e affetti da asma non-eosinofilico quando il valore degli eosinofili si collocava al di sotto di tale soglia. In questo modo sono stati identificati 2 sottogruppi tra i pazienti asmatici: 21 bambini con asma non-eosinofilico, 34 bambini con asma eosinofilico. Mediante tecniche istologiche ed immunoistochimiche, sono stati quantificati la desquamazione epiteliale, lࢠispessimento della membrana basale, lࢠangiogenesi, lࢠinfiltrazione di cellule infiammatorie e lࢠespressione di IL-4, IL-5, TGF-? e TGF-?RII. Risultati: Le stesse componenti del rimodellamento delle vie aeree sono state osservate sia nei bambini con asma non-eosinofilico, che in quelli con asma eosinofilico. Infatti, se confrontati con i soggetti di controllo, entrambi i gruppi di bambini asmatici presentano aumento della desquamazione epiteliale (p?0.05 e p?0.005 rispettivamente), ispessimento della membrana basale (p<0.0001 per entrambi), incremento del numero dei vasi (p?0.05 per entrambi). Inoltre, i bambini con asma non-eosinofilico mostrano unࢠaumentata espressione di IL-4 e IL-5 (p?0.005 per entrambe) e una ridotta espressione di TGF-?RII (p?0.05) quando confrontati con i controlli. Conclusioni: Questo studio dimostra che le stesse alterazioni strutturali caratteristiche del rimodellamento delle vie aeree sono presenti non solo nei bambini con asma eosinofilico, ma, anche, nei bambini asmatici che non presentano un aumentato numero di eosinofili a livello della parete bronchiale. Questi risultati suggeriscono che altri meccanismi, oltre allࢠinfiammazione mediata dagli eosinofili, intervengano nel rimodellamento delle vie aeree nei primi anni di vita. RIASSUNTO STUDIO 2 Introduzione: L'alterazione dell'epitelio bronchiale àƒ¨ un tema di interesse nellࢠasma. L'integritàƒ dell'epitelio bronchiale àƒ¨ importante perchàƒ© forma un interfaccia continua che si oppone all'ambiente esterno; la sua funzione di barriera fisica dipende dall'integritàƒ cellulare e dalla corretta espressione di proteine giunzionali tra cellula e cellula. Nei pazienti asmatici adulti la funzione di barriera epiteliale risulta alterata; lࢠespressione delle molecole di giunzione come le E-caderine e le Zona Occludens-ZO-1 àƒ¨, infatti, ridotta nelle cellule dellࢠepitelio dei soggetti asmatici adulti, suggerendo un legame intercellulare inefficiente. Non àƒ¨ ancora noto se questa ridotta espressione delle molecole giunzionali, in particolare delle E-caderine, sia giàƒ presente negli stadi precoci della malattia e sia associata alla fragilitàƒ epiteliale e ad alterazioni mesenchimali. Scopo dello studio: Indagare le caratteristiche delle alterazioni dellࢠepitelio bronchiale, in particolare lࢠespressione delle molecole di giunzione, nei bambini con asma bronchiale, confrontandole con quelle presenti nei bambini di controllo senza asma. Materiali e metodi: Tra i bambini sottoposti a videobroncoscopia per appropriate indicazioni cliniche sono stati individuati 35 bambini asmatici (19 con atopia) e 17 bambini di controllo, senza atopia nàƒ© asma. L'asma àƒ¨ stata diagnosticata quando il bambino presentava ripetuti episodi di respiro sibilante, dispnea e tosse (soprattutto notturni e nelle prime ore del mattino) con miglioramento della sintomatologia dopo assunzione di broncodilatatori. La presenza e la reversibilitàƒ dei sintomi episodici sono stati valutati dai genitori e confermati dal pediatra. La broncoscopia con biopsia della mucosa bronchiale àƒ¨ stata condotta secondo i criteri stabiliti nelle linee guida per la broncoscopia nei bambini; le biopsie bronchiali sono state fissate in formalina, incluse in paraffina e colorate con metodi istochimici ed immunoistochimici. L'epitelio àƒ¨ stato considerato integro quando la membrana basale era completamente coperta da uno strato continuo di cellule basali e di cellule ciliate intatte, danneggiato, invece, quando questa struttura risultava alterata. La membrana basale àƒ¨ stata misurata prendendo misurazioni seriali a intervalli di 50 ?m lungo tutta la lunghezza della biopsia.Le sezioni di biopsia sono state colorate mediante tecniche di immunoistochimica per valutare lࢠespressione di E-caderina, TGF-àƒ 1 e TGFàƒ -RII . Lࢠespressione di E-caderina àƒ¨ stata valutata nell'epitelio con un punteggio semiquantitativo (0: nessuna colorazione; 1: colorazione debole; 2: colorazione moderata; 3: colorazione forte); TGF-àƒ 1 e TGF-àƒ RII sono stati quantificati conteggiando le cellule esprimenti lࢠantigene a livello dell'epitelio e della sottomucosa. Dai dati ottenuti, sono state elaborate la media + SEM o le mediane con relativo range; le differenze tra i gruppi sono state analizzate con studio Mann-Whitney U-test per dati non parametrici; i coefficienti di correlazione sono stati calcolati utilizzando il metodo di Spearman. Risultati: Nei bambini asmatici il danno epiteliale e lo spessore della membrana basale sono maggiori rispetto ai bambini di controllo. I bambini asmatici, nello strato epiteliale, presentano una ridotta espressione di E-caderina rispetto i bambini di controllo, in particolare nelle aree di epitelio danneggiato. Rispetto ai bambini di controllo, nei bambini asmatici vi àƒ¨ una aumentata espressione di TGF-àƒ 1 nellࢠepitelio mentre risulta diminuita lࢠespressione di TGF-àƒ RII sia nellࢠepitelio che nella sottomucosa.