Metodologie non invasive per la ricerca di nuovi indicatori nella diagnosi precoce di patologie polmonari

Abstract

Il polmone rappresenta l’organo bersaglio di numerose sostanze tossiche aerodisperse, che rivestono un ruolo chiave nella patogenesi della maggior parte delle patologie polmonari. Nonostante per alcune di esse siano noti specifici fattori di rischio, le attività di prevenzione primaria da sole non sono sufficienti a limitarne la diffusione. È quindi necessario attuare adeguate misure di prevenzione secondaria per la diagnosi delle malattie in fase iniziale, aumentando l’efficacia dei trattamenti terapeutici e le possibilità di guarigione. La diagnosi precoce è resa difficoltosa dal fatto che all’esordio i sintomi iniziali sono per lo più sfumati ed aspecifici. Un approccio non invasivo per lo studio dei meccanismi fisiopatologici alla base delle patologie polmonari, permette di individuare e studiare indicatori biologici di varia natura (dose, effetto e suscettibilità) in diversi contesti clinici e potrebbe affiancare le tradizionali metodiche cliniche strumentali per un più specifico approccio diagnostico. In questa tesi, sono presentate alcune applicazioni: quantificazione di indicatori di perossidazione lipidica nell’aria esalata di soggetti con tumore polmonare non a piccole cellule, quantificazione di elementi metallici nel condensato dell’aria esalata di soggetti con bronco-pneumopatia cronica ostruttiva prima e dopo un episodio di riacutizzazione ed in soggetti affetti da pneumopatie interstiziali. Il fattore che accomuna tutti e tre gli studi è la difficoltà nel definire un singolo biomarcatore sufficientemente sensibile e specifico per distinguere non solo i malati dai controlli, ma anche diverse patologie tra loro. Tuttavia, l’utilizzo di un pattern di biomarcatori, assai più sensibile e specifico, potrebbe risultare promettente dal punto di vista diagnostico, se affiancato alle metodiche tradizionali in uso.

The lung is the target organ for many toxic airborne substances which have a key role in the pathogenesis of the most lung diseases. Although specific risk factors are known for some of them, primary prevention alone is not able to limit the spread of lung diseases. Therefore it is necessary to apply measures of secondary prevention for early diagnosis to improve feasibility of treatments and recovery. The early diagnosis is made difficult by the fact that diseases often develops asymptomatically and initial symptoms are unspecific. A non invasive approach to assess the pathophysiological mechanisms underlying lung diseases can identify biomarkers of various origin (dose, effect and susceptibility) in different clinical settings and may support traditional methods increasing the diagnostic power. In this work some applications are presented: determination of aldehydes in exhaled air of patients with non small cell lung cancer, quantification of metallic elements in the exhaled breath condensate of patients with chronic obstructive lung disease before and after an episode of exacerbation and in patients with interstitial lung disease. All the three studies are characterised by the difficulty to identify a single biomarker with a sufficient sensitivity and specificity to distinguish not only patients from healthy subjects but also different lung diseases among them. However a pattern of biomarkers, much more sensitive and specific, could be useful as diagnostic approach in combination with traditional methods not only to confirm but also to exclude the disease.