Utilità e limiti della diagnosi di patologie polmonari e pleuriche asbesto-correlate

Abstract

L’apparato respiratorio rappresenta il bersaglio di numerose sostanze tossiche aerodisperse che rivestono un ruolo chiave nella patogenesi della maggior parte delle patologie polmonari e pleuriche, sia benigne che maligne. Nonostante per alcune di esse siano noti specifici fattori di rischio, le sole attività di prevenzione primaria non sono sufficienti a limitarne la diffusione. Si rende quindi necessario attuare adeguate misure di prevenzione secondaria per la diagnosi di malattie potenzialmente curabili allo stadio iniziale, in modo da aumentare l’efficacia dei trattamenti terapeutici e le possibilità di guarigione. Un approccio non invasivo per lo studio dei meccanismi fisiopatologici alla base delle patologie polmonari e pleuriche potrebbe essere effettuato anche con nuove metodiche (es. naso elettronico), al fine di identificare e validare nuovi biomarcatori per un più specifico approccio diagnostico. Il lavoro scientifico ha riguardato inizialmente l’identificazione di un indicatore o di un gruppo di indicatori dotati di potere diagnostico sufficientemente elevato per poter discriminare precocemente, nell’ambito di soggetti con pregressa esposizone ad asbesto, patologie benigne, sia polmonari che pleuriche, da patologie maligne. Successivamente l’attenzione è stata rivolta alla diagnosi precoce di patologie neoplastiche a carico del solo parenchima polmonare, valutando il potere discriminante di un pattern di composti organici volatili (VOCs, tra cui pentano, 2-metilpentano, esano, etilbenzene, eptanale e trans-2-nonenale) raccolti con metodiche non invasive e dotati di potere diagnostico tale da discriminare patologie benigne da patologie maligne potenzialmente curabili in soggetti ad alto rischio di sviluppare cancro del polmone. Infine abbiamo tentato di ottimizzare i parametri di impostazione e raccolta di un nuovo strumento: il naso elettronico. Su di esso esistono alcuni lavori in letteratura in cui ne vengono descritte le potenzialità in ambito diagnostico per il riconoscimento di specifici pattern suggestivi di patologie polmonari, sia flogistiche (TBC, BPCO) che neoplastiche (mesotelioma, NSCLC). Purtroppo nessuno di questi lavori definisce le condizioni ottimali di utilizzo, i limiti dello strumento e le interferenze di fattori ambientali e soggettivi riguardo al segnale elaborato. Il lavoro si è concentrato soprattutto sull’indagine delle condizioni ottimali di utilizzo e sull’eventuale condizionamento del segnale da parte di determinate variabili ambientali (es. umidità) o individuali (es. fumo, cibo, alcol).

The respiratory tract is the target for many airborne substances which have a key role in the pathogenesis of benign and malignant lung and pleural diseases. Although some specific risk factors are known, primary prevention may not be able to limit their spread. Therefore, it is necessary to apply secondary prevention’s strategies for early diagnosis, in order to improve the feasibility of treatments and recovery. A noninvasive approach to assess the pathophysiological mechanisms underlying lung and pleural diseases can also be done with new diagnostic techniques (eg. electronic nose), which may be used to identify and validate new biomarkers. My scientific steps initially focused on the identification of a single biomarker or a group of biomarkers with a diagnostic power to distinguish benign and malignant diseases, in a group of people former exposed to asbestos. The next aim was the early diagnosis of malignant diseases of the lung: we analized the diagnostic power of a pattern of VOCs collected with non-invasive methods (pentane, 2-methyl-pentane, hexane, ethylbenzene, heptanal and trans-2-nonenal), with a diagnostic discriminant power to distinguish benign from malignant diseases in a group of people at high risk to develop lung cancer. At the same time we also tried to develop a new method to collect biological materials in order to analyze these biomarkes in low-cost matrices, such as exhaled air; in particular we tried to optimize the setting and collecting parametres of a new device: the electronic nose. There are some papers in literature which describe its potentialities in recognizing specific patterns suggestive of lung disease, both inflammatory (TB, COPD) and neoplastic (mesothelioma, NSCLC). Unfortunately none of these works defines the optimal conditions of use, the limits of the device, and the interferences of environmental or human factors on the processed signal. Our work was aimed to study the optimal condition of use and the possible signal interference of environmental (eg humidity) or human (smoke, food, alcohol) variables.