Gli scienziati del King’s College di Londra hanno scoperto una nuova causa dell´asma, alimentando la speranza di trovare un trattamento che possa prevenire questa malattia potenzialmente mortale.
L´asma, un disturbo comune delle vie respiratorie, è generalmente compresa come una condizione di infiammazione eccessiva in cui i fattori scatenanti ambientali stimolano le risposte immunitarie nei polmoni, causando broncocostrizione. I pilastri del trattamento dell´asma sono l´albuterolo, un broncodilatatore a breve durata d´azione per il sollievo immediato dei sintomi, e i corticosteroidi per trattare l´infiammazione sottostante. Sfortunatamente, questo approccio non è sempre efficace, nemmeno in combinazione. Bagley e colleghi hanno dimostrato che il danno meccanico alle vie respiratorie indotto dalla broncocostrizione e l´estrusione delle cellule epiteliali contribuiscono anche alla patologia dell´asma e possono interferire con la guarigione (vedi la prospettiva di Drazen e Fredberg). Al contrario, i composti che contrastano questo danno meccanico hanno mostrato effetti benefici nei modelli murini, da soli o in combinazione con l´albuterolo, sebbene la loro sicurezza negli esseri umani debba ancora essere valutata. —Yevgeniya Nusinovich
La maggior parte dei trattamenti attuali per l´asma si basa sull´idea che si tratti di una malattia infiammatoria. Tuttavia, la caratteristica dell´asma che mette in pericolo la vita è l´attacco o la costrizione delle vie respiratorie, che rende difficile respirare. Il nuovo studio, pubblicato su Science, mostra per la prima volta che molte caratteristiche di un attacco d´asma (infiammazione, secrezione di muco e danno alla barriera delle vie respiratorie che previene le infezioni) sono il risultato di questa costrizione meccanica in un modello murino.
I risultati suggeriscono che bloccare un processo che normalmente causa la morte delle cellule epiteliali potrebbe prevenire i danni, l´infiammazione e la produzione di muco che risultano da un attacco d´asma.
Il professor Jody Rosenblatt del King’s College di Londra ha dichiarato: "La nostra scoperta è la culminazione di oltre dieci anni di lavoro. In qualità di biologi cellulari che osservano i processi, abbiamo potuto vedere che la costrizione fisica di un attacco d´asma causa una distruzione diffusa della barriera delle vie respiratorie. Senza questa barriera, i pazienti asmatici hanno molte più probabilità di soffrire di infiammazione a lungo termine, cicatrizzazione e infezioni che causano ulteriori attacchi. Comprendendo questo meccanismo fondamentale, siamo ora in una posizione migliore per prevenire tutti questi eventi".
Nel Regno Unito, 5,4 milioni di persone soffrono di asma e possono manifestare sintomi come respiro sibilante, tosse, difficoltà respiratorie e senso di costrizione toracica. Fattori scatenanti come il polline o la polvere possono peggiorare i sintomi dell´asma e provocare un attacco potenzialmente fatale.
Nonostante la diffusione della malattia, le cause dell´asma non sono ancora ben comprese. I farmaci attuali trattano le conseguenze di un attacco d´asma aprendo le vie respiratorie, calmando l´infiammazione e rompendo il muco appiccicoso che ostruisce le vie respiratorie, aiutando a gestire l´asma, ma non a prevenirlo.
La risposta per fermare i sintomi dell´asma potrebbe risiedere nell´estrusione delle cellule, un processo che i ricercatori hanno scoperto essere la causa principale della morte delle cellule epiteliali. Gli scienziati hanno utilizzato modelli polmonari murini e tessuti delle vie respiratorie umane per scoprire che, quando le vie respiratorie si contraggono, fenomeno noto come broncocostrizione, le cellule epiteliali che rivestono le vie respiratorie vengono espulse e successivamente muoiono.
Poiché la broncocostrizione provoca numerose estrusioni cellulari, danneggia la barriera delle vie respiratorie, provocando infiammazione e un eccesso di muco. In studi precedenti, i ricercatori hanno scoperto che il composto chimico gadolinio può bloccare l´estrusione. In questo studio, hanno scoperto che potrebbe funzionare nei topi per prevenire l´eccessiva estrusione che provoca danni e infiammazione dopo un attacco d´asma. Gli autori sottolineano che il gadolinio non è stato testato sugli esseri umani e non è stato ancora considerato sicuro o efficace.
Il professor Rosenblatt ha detto: "Questa costrizione e distruzione delle vie respiratorie provoca l´infiammazione successiva all´attacco e l´eccessiva secrezione di muco, che rende difficile respirare per le persone con asma.
"Le terapie attuali non prevengono questa distruzione: un inalatore come l´albuterolo apre le vie respiratorie, il che è cruciale per la respirazione, ma, purtroppo, abbiamo scoperto che non previene i danni né i sintomi che seguono un attacco. Fortunatamente, abbiamo scoperto che un composto economico, il gadolinio, utilizzato frequentemente nelle risonanze magnetiche, può fermare il danno delle vie respiratorie nei modelli murini, così come l´infiammazione e la secrezione di muco conseguenti. Prevenire questo danno potrebbe evitare l´accumulo di muscolatura che provoca attacchi futuri."
Il professor Chris Brightling dell´Università di Leicester e coautore dello studio ha affermato: "Nell´ultimo decennio sono stati compiuti enormi progressi nelle terapie per l´asma, in particolare quelle mirate all´infiammazione delle vie respiratorie. Tuttavia, i sintomi e gli attacchi persistono in molte persone con asma. Questo studio identifica un nuovo processo noto come estrusione epiteliale, attraverso il quale si verifica il danno al rivestimento delle vie respiratorie a causa della costrizione meccanica e può guidare molte delle caratteristiche chiave dell´asma. Una migliore comprensione di questo processo porterà probabilmente a nuove terapie per l´asma."
La dottoressa Samantha Walker, direttrice della Ricerca e Innovazione di Asthma + Lung UK, ha dichiarato: "Solo il 2% dei fondi della sanità pubblica è destinato allo sviluppo di nuovi trattamenti per i 12 milioni di persone che vivono con malattie polmonari nel Regno Unito, quindi nuove ricerche che possano aiutare nel trattamento o nella prevenzione dell´asma sono una buona notizia.
"Questa ricerca, che utilizza un modello sperimentale murino, mostra che la costrizione delle vie respiratorie provoca danni al rivestimento dei polmoni e infiammazione, simile a quella osservata nell´asma. È questa costrizione e il danno risultante che rende difficile respirare per le persone con asma.
"I farmaci attuali per l´asma agiscono trattando l´infiammazione, ma questo non è efficace per tutti. I trattamenti mirano a prevenire futuri attacchi d´asma e a migliorare il controllo dell´asma utilizzando gli inalatori ogni giorno, ma sappiamo che circa il 31% delle persone con asma non ha opzioni di trattamento che funzionano per loro, il che le mette a rischio di attacchi potenzialmente fatali.
"Questa scoperta apre nuove porte importanti per esplorare possibili nuove opzioni terapeutiche, di cui le persone con asma hanno un disperato bisogno, invece di concentrarsi esclusivamente sull´infiammazione".
La scoperta della meccanica dietro l´estrusione cellulare potrebbe costituire la base per altre malattie infiammatorie che comportano anche costrizione, come i crampi intestinali e le malattie infiammatorie intestinali.
L´articolo è stato realizzato in collaborazione con l´Università di Leicester ed è finanziato da Wellcome, dall´Howard Hughes Medical Institute e dall´American Asthma Foundation.
