Condensato dell’aria espirata in soggetti esposti ad inquinanti ambientali: acidità ed indicatori di flogosi

Abstract

La misura del pH nel condensato dell’aria espirata (CAE) è ad oggi il modo migliore e non invasivo per valutare il ruolo dell’acidificazione del fluido di rivestimento broncoalveolare (lining fluid, LF) nelle patologie respiratorie da inquinanti ambientali. Le misure di pH nel CAE, fluido acquoso ottenuto dalla condensazione ex vivo di sostanze sia volatili che non volatili provenienti dal polmone, forniscono informazioni indirette, ma difficilmente ottenibili mediante misure in vivo, sull’omeostasi nel LF. In questa Tesi sono discusse le variazioni di pH nel CAE associate a modificazioni della funzionalità polmonare ed a fenomeni di flogosi sia in patologie respiratorie che in esposizioni accidentali a sostanze pneumotossiche. I dati riportati dimostrano l’utilità degli indicatori di flogosi e del pH nel follow-up di un gruppo di bambini acutamente intossicati da cloro durante attività sportiva in piscina e nello studio dell’asma, patologia associabile all’esposizione ad inquinanti ambientali ed occupazionali. Attraverso la caratterizzazione dell’equilibrio acido-base nel CAE di bambini con fibrosi cistica è stato possibile dimostrare che l’acidificazione del CAE e delle vie aeree in generale è, almeno in parte, funzione di un processo infiammatorio, suggerendo così l’impiego del pH come indicatore di flogosi.

The measurement of pH in exhaled breath condensate (EBC) is currently the best and not invasive way to evaluate the role of acidification of pulmonary lining fluid (LF) in respiratory diseases associated with environmental pollutants. EBC is an ex vivo aqueous matrix obtained by condensation of volatile and not volatile substances arising from the lung. Since repeated in vivo measurements of LF pH are ethically unacceptable, the determination of pH in EBC may provide indirect information on the homeostasis in LF. Changes in the EBC pH value associated with impairment in the lung function and inflammation processes are discussed in this Thesis, both in the case of respiratory diseases and accidental exposures to pneumotoxic substances. Data show that biomarkers of inflammation and pH are useful in the follow-up of a group of children acutely intoxicated by chlorine and in the study of asthma, a disease associated with exposure to environmental or occupational pollutants. The characterization of acid-base equilibria in EBC of children with cystic fibrosis demonstrated that both CAE and airways acidification may be, at least in part, determined by inflammation, thus suggesting the use of pH as a simple and inexpensive indicator of inflammation.