Possibile ruolo protrombotico delle vescicole extracellulari durante riacutizzazione di broncopneumopatia cronica ostruttiva

La broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) è una malattia comune, caratterizzata dalla presenza di sintomi respiratori persistenti e da limitazione irreversibile al flusso aereo, e rappresenta una delle più importanti cause di morbidità e mortalità al mondo. I principali fattori di rischio sono l’esposizione a inalanti tossici, come il fumo di sigaretta e l’inquinamento ambientale, che innescano una risposta infiammatoria a livello delle vie aeree, la quale risulta essere alla base delle alterazioni patologiche fondamentali caratterizzanti la patologia: la malattia delle piccole vie aeree e l’enfisema. Tuttavia, ormai è noto come nella BPCO l’infiammazione non sia presente unicamente a livello locale polmonare, ma si estenda anche a livello sistemico: infatti esistono alcuni studi che hanno evidenziato la presenza di elevate concentrazioni di molecole proinfiammatorie come proteina C reattiva (PCR), fibrinogeno, fattore di necrosi tumorale (TNFα) e altre citochine nel circolo sistemico. La BPCO, pur essendo una malattia cronica e progressiva, è caratterizzata dalla ricorrenza di episodi di peggioramento acuto della sintomatologia, definite riacutizzazioni. Tali episodi, causati principalmente da agenti infettivi, sono caratterizzati da un’amplificazione, in genere temporanea, della risposta infiammatoria già presente in fase di stabilità. Le riacutizzazioni rappresentano un determinante essenziale di salute del paziente con BPCO, data la loro associazione significativa con la qualità della vita e soprattutto con la mortalità in questi pazienti. È ormai noto da studi epidemiologici come le riacutizzazioni di BPCO siano caratterizzate da un aumentato rischio di eventi trombotici, sia tipo arterioso che venoso. Questo aumentato rischio può essere dovuto ad una “iperattivazione” della coagulazione, secondaria verosimilmente all’esacerbazione dell’infiammazione sistemica. Esiste infatti una connessione molto stretta tra infiammazione e coagulazione, tanto che il processo infiammatorio sembra attivare i principali effettori della formazione del coagulo tra cui le piastrine, l’endotelio e la cascata coagulativa: in questo senso, si parla ormai sempre più spesso di trombo-infiammazione. Nel contesto della riacutizzazione di BPCO, alcuni studi hanno riscontrato un’alterazione della reattività piastrinica, dell’attivazione endoteliale e uno stato di ipercoagulabilità, tanto da poter definire questa condizione come stato protrombotico. Un argomento di recente interesse nella BPCO sono le vescicole extracellulari (EV). Le EV sono un gruppo eterogeneo di vescicole (esosomi, microvescicole e corpi apoptotici) di dimensioni da 30 nm a pochi µm, circondate da membrana fosfolipidica, e rilasciate nei fluidi extracellulari potenzialmente da parte di tutte le cellule, in risposta a stimoli di attivazione o di apoptosi. Sono considerati mediatori della comunicazione intercellulare in quanto trasportano un carico di molecole bioattive tra cui proteine citosoliche e materiale genetico, e sembrano partecipare sia a processi omeostatici ma anche fisiopatologici, come l’infiammazione, la coagulazione e la trombosi. Le EV sono state studiate anche per la loro attività procoagulante, dovuta all'espressione sulla loro superficie di fosfolipidi carichi negativamente come la fosfatidilserina (PS), essenziale per l’assemblaggio del complesso della protrombinasi, e di fattore tissutale (TF), l’iniziatore della via estrinseca della cascata coagulativa. Elevati livelli di EV, infatti, si rilevano in malattie ad elevata tendenza alla trombosi come nelle malattie cardiovascolari, quali la sindrome coronarica acuta e l’ictus. Avendo quindi le EV un’attività procoagulante, e potendo pertanto essere effettrici biologiche nella patogenesi della trombosi, lo scopo di questo studio è quello di valutare il potenziale ruolo protrombotico delle EV durante la riacutizzazione di BPCO, condizione che abbiamo detto essere caratterizzata da un eccesso di eventi trombotici. E’ stato condotto uno studio osservazionale, con doppio disegno. Sono stati arruolati due gruppi di pazienti: il primo gruppo, costituito da pazienti con diagnosi sospetta di riacutizzazione di BPCO, è stato valutato in due tempi, entro 48h dall’accesso in Pronto Soccorso (VO) e nel periodo di risoluzione dopo 6-8 settimane (V1), mentre il secondo gruppo, costituito da pazienti con diagnosi di BPCO in fase di stabilità, è stato valutato in unico tempo. Ai soggetti con diagnosi sospetta di riacutizzazione al tempo V0, è stata effettuata un’iniziale valutazione clinica, comprensiva della raccolta dei principali dati anamnestici e di parametri clinici, oltre ad essere stato effettuato un prelievo di sangue venoso per il dosaggio di EV. Al tempo V1 gli stessi soggetti sono stati rivalutati con una visita, eseguite le prove di funzionalità respiratoria e valutato, alla luce delle informazioni acquisite durante la visita, se l’episodio acuto era attribuibile ad una riacutizzazione di BPCO; in questo caso il paziente è stato assegnato al gruppo di BPCO riacutizzata (gruppo R). Inoltre, è stato eseguito un prelievo venoso per il dosaggio delle EV. I soggetti con diagnosi di BPCO in fase di stabilità (gruppo S) sono stati valutati in unico tempo V1 in cui è stata effettuata una visita che ha compreso la raccolta di dati anamnestici, le prove di funzionalità respiratoria e il prelievo di sangue venoso per il dosaggio delle EV. I metodi utilizzati hanno previsto l’isolamento delle EV dal sangue periferico raccolto, la valutazione della concentrazione delle EV totali e dell’attività del fattore tissutale legato alle EV (EV-TF). Dal nostro campione in studio, composto da 19 pazienti, di cui 10 con diagnosi presuntiva di riacutizzazione di BPCO (4 di questi sono stati persi nel follow-up) e 9 con diagnosi di BPCO in fase di stabilità, è emerso che i pazienti in corso di riacutizzazione di BPCO al momento dell’accesso al Pronto Soccorso (V0) presentavano livelli di EV e EV-TF significativamente più elevati rispetto sia alla fase di risoluzione (V1 a 6-8 settimane), sia al gruppo di pazienti in fase di stabilità. Il riscontro di elevati livelli di EV in fase di riacutizzazione è coerente con quanto già osservato in letteratura. A differenza di questi studi, che hanno caratterizzato morfologicamente il tipo di EV, nel nostro studio abbiamo voluto indagare il loro potenziale funzionale. È stato ricercato, infatti, sulla membrana delle EV la presenza di fosfatidilserina (PS), cofattore dei principali passaggi della cascata coagulativa. Inoltre, dai nostri esperimenti è stato riscontrato che i valori di fattore tissutale legato alle EV (TF-EV) erano significativamente più elevati all’inizio della riacutizzazione rispetto alla fase di risoluzione. Dati in letteratura riportano elevati livelli di TF circolanti, sia in fase di riacutizzazione che in fase stabile di malattia. Tuttavia, nessuno studio ha dosato il TF direttamente legato alle EV che quindi risulta essere un dato innovativo. Dal momento che il TF rappresenta l’iniziatore della via estrinseca della coagulazione e PS, un cofattore determinante nell’assemblaggio di proteasi della cascata coagulativa, possiamo quindi affermare che le EV possono rappresentare, fornendo PS e TF, un ideale substrato per l’attivazione della coagulazione durante la riacutizzazione di BPCO. Dato che dai nostri risultati è emerso che anche i livelli di EV totali e TF-EV erano più elevati durante riacutizzazione rispetto ad un campione di soggetti con BPCO stabile, si può ulteriormente confermare che la riacutizzazione si associa ad uno stato protrombotico anche rispetto alla malattia stabile. Alla luce del fatto che la riacutizzazione sia caratterizzata da un’amplificazione della risposta infiammatoria sistemica e che esista una connessione stretta tra infiammazione e coagulazione, è possibile ipotizzare che le EV svolgono un ruolo biologico importante nella genesi di eventi trombotici che sappiamo, da studi epidemiologici, essere molto frequenti durante le riacutizzazioni. I nostri risultati suggeriscono quindi un potenziale meccanismo biologico alla base dei processi trombotici che possono verificarsi durante una riacutizzazione di BPCO. Nel futuro, se tali meccanismi biologici venissero confermati su grandi numeri, potrebbero essere alla base anche di studi riguardanti terapie finalizzate a ridurre gli eventi trombotici durante riacutizzazione di BPCO