Maria Pia Foschino
Studio di biomarcatori infiammatori e di stress ossidativo e per la feno-tipizzazione dell’asma grave
Studio di biomarcatori infiammatori e di stress ossidativo validi per la feno-endotipizzazione dell’asma grave.
L’asma è una patologia cronica ostruttiva delle vie aeree respiratorie eterogenea con un ampio spettro clinico, che si caratterizza per la presenza di diversi fenotipi clinici.
Delle linee cellulari isolate da campioni di sangue e di espettorato sono state utilizzate per distinguere i diversi modelli clinici e infiammatori (fenotipizzazione) e per prevedere la risposta terapeutica ai trattamenti mirati (endotipizzazione).
Nell’asma l’infiammazione può dare origine ad uno squilibrio tra stress ossidativo e difese antiossidanti. Infatti, attualmente, l’attenzione dei ricercatori è rivolta alla scoperta di nuovi biomarcatori e alla validazione dei marcatori infiammatori già noti utilizzando metodiche non invasive, particolarmente importati nel trattamento dei pazienti con asma grave. Lo stress ossidativo provoca la propagazione dell’infiammazione nelle vie aeree e l’insensibilità ai corticosteroidi ed è associato ad uno scarso controllo dell’asma e a frequenti esacerbazioni acute gravi. Sebbene sia già nota la relazione tra infiammazione delle vie aeree e stress ossidativo nell’asma, non è ancora chiaro se lo stress ossidativo possa essere considerato una caratteristica clinica e patologica dell’asma. In quest’ottica, gli obiettivi principali nel campo della ricerca sull’asma grave sono proprio lo studio e l’individuazione di marcatori di stress ossidativo.
Particolare attenzione è rivolta verso lo studio della funzione dei mitocondri a livello cellulare. Infatti, mitocondri mal funzionanti sono in grado di modificare la bioenergetica della cellula e il suo profilo metabolico favorendo l’infiammazione sistemica che indirizza all’asma.
La quantificazione del contenuto di DNA mitocondriale (MtDNA) misurato come MtDNA/nDNA (rapporto genoma mitocondriale/genoma nucleare), un potenziale biomarker di stress ossidativo, sta suscitando sempre più interesse nella comunità scientifica.
In un recente studio, il nostro gruppo di ricerca ha misurato ed evidenziato, per la prima volta, nell’esalato condensato (EBC), un campione proveniente dalle vie aeree la cui raccolta viene effettuata in maniera totalmente non invasiva respirando a volume corrente attraverso l’uso di un condensatore, raccolto da pazienti con malattie respiratorie ostruttive come asma, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e sindrome overlap asma-BPCO (ACOS), un aumento di MtDNA/nDNA.
Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare l’infiammazione e lo stress ossidativo in soggetti asmatici gravi e le possibili correlazioni tra i marcatori di stress infiammatorio e ossidativo indagati e la severità dell’asma.
In particolare, sono stati analizzati biomarcatori dell’infiammazione delle vie aeree già validati per la fenotipizzazione dell’asma grave e un nuovo marcatore di stress ossidativo, il MtDNA/nDNA nell’EBC.
È stato anche valutato il potenziale ruolo dello stress ossidativo nell’endotipizzazione dell’asma grave e sono state studiate le eventuali correlazioni tra MtDNA/nDNA, dati clinici e biomarcatori infiammatori.
Pazienti con asma grave, asma lieve-moderato e soggetti sani sono stati arruolati in questo studio e l’EBC è stato raccolto in una sola seduta al momento della diagnosi.
Il contenuto del DNA mitocondriale e del DNA nucleare è stato amplificato e quantificato nei campioni di EBC dei pazienti arruolati mediante la Real Time qPCR. Il rapporto tra MtDNA/nDNA è stato poi calcolato.
Un aumento dell’infiammazione e dello stress ossidativo con conseguente alterazione della quantità di MtDNA nell’EBC dei pazienti asmatici gravi rispetto a quelli con asma lieve-moderato è stato rilevato.
Una concentrazione significativamente più alta è stata osservata negli asmatici gravi non-eosinofilici rispetto a quelli eosonifilici. Per la prima volta, questa ricerca ha dimostrato che lo stress ossidativo può essere un utile biomarcatore per l’endotipizzazione dell’asma grave, in quanto si è visto che il MtDNA/nDNA aumenta significativamente con la gravità dell’asma. Questo approccio innovativo potrebbe essere utile per identificare le differenze nei marcatori di stress infiammatorio e ossidativo tra pazienti asmatici gravi.
Integrare la valutazione e la gestione dell’asma grave con l’utilizzo di biomarcatori già convalidati e di nuova scoperta favorirebbe una migliore endotipizzazione dei pazienti asmatici gravi promuovendo un approccio ideale atto a migliorare gli esiti dei pazienti.