Columbia University Irving Medical Center

Anatomia interna dei nostri polmoni è sorprendentemente variabile, e alcune di queste variazioni sono associati con un rischio maggiore di malattia polmonare ostruttiva cronica (BPCO), un nuovo studio presso la Columbia University di Irving, Centro Medico, i ricercatori ha trovato.

Le variazioni si verificano in grandi rami delle vie aeree nei lobi inferiori dei polmoni e sono prontamente rilevate con scansioni TC standard. Le scansioni potrebbero essere utilizzate per trovare persone che hanno maggiori probabilità di sviluppare la BPCO e i risultati suggeriscono che le persone con determinate variazioni potrebbero, in futuro, aver bisogno di trattamenti più personalizzati.

Rami extra e mancanti

I ricercatori hanno esaminato la struttura polmonare per cercare fattori di rischio BPCO diversi dal fumo.

La BPCO è una malattia polmonare progressiva che causa infiammazione delle vie aeree, rende la respirazione più difficile ed è la quarta causa di morte negli Stati Uniti e nel mondo. La BPCO di solito si verifica in persone con una storia di fumo, comunemente dopo aver smesso di fumare, ma è sempre più riconosciuta in coloro che non hanno mai fumato.

“Le vie aeree del polmone funzionano, in parte, per aiutare a filtrare le particelle nocive dall’aria, e la struttura delle vie aeree influenza il modo in cui quelle particelle si depositano nel polmone, quindi abbiamo pensato che la struttura potesse svolgere un ruolo”, afferma R. Graham Barr, MD, DrPH, capo di medicina generale presso CUIMC e autore senior dello studio.

“Il mio collega, Benjamin Smith, ha notato che le variazioni nelle grandi vie aeree erano state segnalate in vecchi studi autoptici. Volevamo vedere quanto sono comuni nella popolazione generale e se erano associati alla BPCO.”

Nello studio, i ricercatori hanno esaminato le scansioni TC da più di 3.000 persone nello studio multietnico di aterosclerosi (MESA) Studio polmonare e ha scoperto che il 26 per cento possedeva vie aeree che si diramano in un modello che non segue il modello da manuale.

“La quantità di variazione polmonare in alto nell’albero delle vie aeree è stata una sorpresa per noi”, afferma il dott. “Questi cambiamenti si verificano a un livello di ramificazione equivalente alle dita-quindi è come se un quarto di noi avesse quattro o sei dita invece di cinque.”

Circa il 16% delle persone possiede un ramo extra delle vie aeree nel polmone, circa il 6% manca un ramo e un altro 4% ha una combinazione di varianti o altri modelli.

Le persone con un ramo extra delle vie aeree avevano il 40% in più di probabilità di avere BPCO rispetto alle persone con anatomia standard. E le persone che mancavano di un ramo specifico delle vie aeree avevano quasi il doppio delle probabilità di avere la BPCO, ma solo se fumavano. I risultati sono stati replicati in un secondo studio su quasi 3.000 pazienti con e senza BPCO.

Paradigma della BPCO sta cambiando

Circa il 10 per cento degli americani di età superiore ai 45 anni si ritiene di avere la BPCO, che ora è la quarta causa di morte della nazione, dietro le malattie cardiache, il cancro e gli incidenti.

Fino a pochi anni fa, relativamente pochi ricercatori erano alla ricerca di fattori di rischio BPCO perché la maggior parte credeva che fosse quasi sempre causata dal fumo.

“Il fumo di sigaretta è molto importante e l’evitamento e la cessazione del fumo sono di fondamentale importanza per ridurre il rischio non solo di BPCO ma anche di malattie cardiache, cancro ai polmoni, ictus e molte altre malattie”, afferma il dott. “Ma non è tutta la storia per il rischio di BPCO.”Non tutti i fumatori hanno la BPCO e fino al 25% delle persone con BPCO non ha mai fumato. “Inoltre, la BPCO non sta diminuendo velocemente come previsto dato il calo del fumo negli ultimi decenni.”

Nuovi studi sulla BPCO mostrano che forse la metà delle persone con BPCO può iniziare con una bassa funzionalità polmonare all’inizio della vita e la condizione progredisce più lentamente rispetto al classico paziente con BPCO che fumava, dice il Dr. Smith, assistente professore di medicina clinica. “Queste persone possono avere una prognosi diversa e hanno bisogno di un trattamento diverso, e i modelli di ramificazione che abbiamo trovato possono servire come un modo per identificare queste persone e personalizzare il rischio e il trattamento in futuro.”

delle vie Aeree varianti sono marcatori di profondi cambiamenti anatomici

Drs. Barr e Smith credere che alternative centrale di modelli di ramificazione sono legati alla BPCO, perché sono indicativi di profondi cambiamenti anatomici nel polmone.

L’imaging MRI avanzato pubblicato nello studio ha rivelato che le persone con un ramo extra delle vie aeree avevano anche un numero maggiore di rami più piccoli più profondi nei polmoni. Poiché le particelle di fumo e inquinamento vengono catturate nei punti di diramazione, questi polmoni possono essere suscettibili alla BPCO perché raccolgono più particelle.

Nei polmoni con un ramo mancante delle vie aeree, la BPCO può derivare da vie aeree più strette che si verificano più in profondità in questi polmoni. Le vie aeree strette indicano che è più difficile spostare l’aria attraverso questi polmoni, il che può portare a più infiammazioni e lesioni nei polmoni.

Base genetica per le varianti delle vie aeree

Anche se i ricercatori devono confermare che le variazioni di ramificazione che hanno riportato sono stabili per tutta la vita, “Pensiamo che tu sia nato con queste variazioni”, dice il dottor Barr. Quando il Drs. Barr e Smith hanno esaminato le scansioni TC di alcuni partecipanti di 10 anni prima, i modelli di ramificazione identici erano evidenti.

I ricercatori hanno anche visto che i modelli di ramificazione insoliti corrono nelle famiglie e sono probabilmente geneticamente determinati. Hanno scoperto che una variante è associata a un gene che è noto per regolare la ramificazione polmonare in utero e può anche agire per aumentare l’infiammazione nei polmoni più maturi.

Gli studi per affrontare queste domande sono ora in corso.

Informazioni sullo studio

Lo studio, intitolato “Human Airway Branch Variation and Chronic Ostructive Pulmonary Disease”, è stato pubblicato jan. 16 in vista della stampa negli atti della National Academy of Sciences.

Altri autori: Hussein Traboulsi (McGill Univ.), John H. M. Austin (Columbia), Ani Manichaikul (Univ. è un comune degli Stati Uniti d’America, situato nello stato della Virginia. il suo nome deriva da quello di Eugene R. Bleecker (Univ. in questo caso, il progetto è stato realizzato in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano e con l’Università degli Studi di Milano. il film è stato prodotto dalla Warner Bros. Records nel 1997. il suo nome deriva da quello di un comune del Minnesota. il suo nome deriva da quello di Joel D. Kaufman (Univ. di Washington), Eric Kleerup (UCLA), Ching-Long Lin (Univ. il suo nome deriva da quello della città di Lo Cascio (Columbia).), Jennifer N. Nguyen (Univ. il suo nome deriva da quello di Martin R. Prince (Cornell Univ.), Stephen Rennard (Univ. di Nebraska), Stephen S. Rich (Univ. leora Simon (McGill Univ.), Yanping Sun (Columbia), Karol E. Watson (UCLA), Prescott G. Woodruff (UCSF), e Carolyn J. Baglole (McGill Univ.).

il supporto Finanziario è stato fornito dal National Institutes of Health (R01HL130506, R01HL077612, R01HL093081, R01HL112986, RC1HL100543, RD831697, N01HC95159, N01HC95160, N01HC95169, N01HC95162, N01HC95164, U01HL114494, N01HC95159-HC95169), McGill University Health Center Research Institute, e il Fonds de la recherche en santé Québec (Québec Salute e del Fondo di Ricerca).

Un coautore (EAH) è co-fondatore e azionista di Vida Diagnostics, che è stato utilizzato per valutare alcune, ma non le principali, misure polmonari nello studio.