The clinical value of exhaled nitric oxide in asthma

Abstract

Bronchial asthma is an inflammatory disease and measurement of biomarkers in exhaled breath has recently become an attractive approach to non-invasively monitor airway inflammation. In bronchial asthma, increased fractional exhaled nitric oxide (FeNO) concentration in exhaled breath has been shown to reflect the extent of eosinophilic inflammation. Moreover, the increase of FeNO levels are suppressed by inhaled corticosteroids (ICS). Therefore, monitoring of FeNO is a useful marker of inflammation in asthma and it has proven to be very effective in the differential diagnosis of allergic asthma, predicting the response to ICS therapy. Several FeNO analyzers are commercially available. Because of great advances in technology a wide range of hand-held FeNO analyzers and smaller less costly devices are now becoming available, making FeNO measurement a routine test in the primary care of asthmatic patients. In the first study we tested a new portable device to investigate correlation and agreement with the standard stationary device. Nowadays, overweight and obesity are common conditions worldwide. In particular, the incidence of overweight and obesity in Italian people is estimated almost of 32% and 10%, respectively. Obesity has been considered as a proinflammatory state and therefore several studies have been investigated the relationship between elevated body mass index (BMI) and asthma. In the second study we aimed to investigate in a large cohort of Italian asthmatic patients whether or not overweight patients were different from normal weight subjects both in terms of clinical and functional features and in terms of airway inflammation, as assessed by FeNO measurement. Although the clinical application of FeNO is still needed to be fully clarified, the use of this marker in clinical practice is providing a useful adjunct to conventional tools for the assessment and management of the respiratory disease. There is a general agreement that the development of new techniques detecting the distinct patterns of biomarkers in exhaled breath heralds the beginning of the era of “Breathomics”. In this regard, future developments may include FeNO “breathograms” to aid early detection, diagnosis and follow-up of airways diseases.

L’asma bronchiale è una patologia infiammatoria cronica delle vie aeree. Negli ultimi anni, la misurazione di biomarkers nell’aria esalata è diventata una metodica non invasiva di uso comune per la valutazione dell’infiammazione delle vie aeree. Nell’asma bronchiale, è stato dimostrato che valori elevati della frazione dell’ossido nitrico esalato (FeNO) riflettono il grado di infiammazione eosinofilica delle vie aeree. Inoltre, il trattamento con corticosteroidi inalatori (ICS) riduce i valori di FeNO. Di conseguenza, la misurazione del FeNO è un utile biomarker dell’infiammazione nell’asma ed è stato validato come parametro molto utile nella diagnosi differenziale dell’asma allergica in quanto predice la risposta al trattamento con ICS. Attualmente in commercio sono disponibili diversi analizzatori del FeNO. Grazie al progresso della tecnologia sta diventando disponibile una grande varietà di analizzatori portatili, più piccoli e meno costosi, il che rende la misurazione del FeNO un test di routine nella pratica clinica dell’asma. Nel primo studio abbiamo testato un nuovo apparecchio portatile per valutarne la correlazione e la concordanza con l’apparecchio stanziale standard. Attualmente, sovrappeso e obesità sono condizioni molto diffuse. Nello specifico, nella popolazione italiana l’incidenza di sovrappeso e obesità è di circa 32% e 10%, rispettivamente. L’obesità è considerata come uno stato pro-infiammatorio, pertanto diversi studi hanno approfondito la relazione tra elevato indice di massa corporea (Body Mass Index, BMI) e asma. Nel secondo studio ci siamo posti l’obiettivo di verificare se, in un’ampia coorte di pazienti asmatici italiani, i pazienti in sovrappeso differivano dai soggetti normopeso in termini di aspetti clinico-funzionali e di infiammazione delle vie aeree stimata con la misurazione del FeNO. Sebbene le applicazioni cliniche del FeNO non siano ancora completamente validate, l’utilizzo di questo marker nella pratica clinica fornisce un valore aggiuntivo agli strumenti convenzionali nella valutazione ed il monitoraggio delle malattie respiratorie. C’è un consenso generale riguardo al fatto che lo sviluppo di nuove tecniche in grado di determinare i differenti patterns dei biomarkers nell’esalato segna l’inizio dell’era della “Breathomics”. A questo riguardo, futuri sviluppi potrebbero includere i “breathograms” del FeNO come metodica di supporto nella diagnosi precoce e nel follow-up delle malattie delle vie aeree.