Asma, severitą di malattia legata a livelli elevati ferro a livello polmonare

Pneumologia

L'accumulo di ferro a livello delle cellule e dei tessuti polmonari si associa ad un quadro sintomatologico asmatico peggiore, come pure ad una ridotta funzione polmonare, stando ai risultati di uno studio pubblicato su the European Respiratory Journal.

L'accumulo di ferro a livello delle cellule e dei tessuti polmonari si associa ad un quadro sintomatologico asmatico peggiore, come pure ad una ridotta funzione polmonare, stando ai risultati di uno studio pubblicato su the European Respiratory Journal.

Lo studio, a detta degli autori, è il primo ad aver dimostrato in maniera inequivocabile l'esistenza di una relazione tra l'accumulo di ferro a livello polmonare e la severità dell'asma. Modelli sperimentali hanno anche osservato come l'accumulo di ferro nei polmoni stimoli le risposte del sistema immunitario che sono tipiche dell'asma e sono responsabili del peggioramento della malattia. Tra queste abbiamo l'incremento della secrezione di muco e di processi fibrotici a carico del polmone che comportano il restringimento delle vie aeree respiratorie, rendendo difficile la respirazione.

I presupposti dello studio
Il ferro è un minerale essenziale che assumiamo attraverso l'alimentazione: il corretto apporto di questo elemento permette un'adeguata presenza di emoglobina e di eritrociti, le cellule responsabili del trasporto di ossigeno all'interno di tutto l'organismo.

L' assorbimento-22" style="color:#333;box-shadow: inset 0 0px 0 white, inset 0 -2px 0 #333;" class="glossario">assorbimento di ferro è strettamente sottoposto a meccanismi di regolazione a livello di organismo, organi e tessuti, finalizzati ad assicurare un bilanciamento fisiologici dei depositi di questo  elemento. Quando troppo ferro è assorbito dalle cellule, il rischio è che si possano verificare accumuli eccessivi di ferro intracellulare.

“I nostri organi e tessuti necessitano di ferro per assicurare un trasporto efficiente di ossigeno e una normale attività enzimatica – ricordano gli autori dello studio -. Tuttavia, anche le infezioni necessitano di ferro per diffondersi. Per questi motivi, il nostro sistema immunitario è dotato di meccanismi in grado di nascondere questo minerale agli agenti infettanti, ma il rovescio della medaglia è che si verifica un accumulo di ferro a livello cellulare e tissutale a livello degli organi vicini”.

“Alcune evidenze in letteratura – continuano – dimostrano che un assorbimento irregolare di ferro e il riscontro di livelli anomali di questo elemento sono legati a malattia polmonare ed è stato documentata la presenza sia di livelli elevati che ridotti di ferro nell'asma, anche se non è chiaro se l'accumulo a livello polmonare di questo elemento contribuisca allo sviluppo di malattia”.

Su questi presupposti è nato il nuovo studio, che ha analizzato il legame tra ferro e asma al fine di comprendere se l'aumento o la riduzione dei livelli di ferro a livello polmonare peggiori la prognosi di malattia.

I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di campioni di pazienti asmatici e di modelli sperimentali per studiare l'assorbimento irregolare di ferro all'interno delle cellule polmonari e valutare come i livelli di questo elemento influenzano la severità di malattia.

Per prima cosa, è stata effettuata una valutazione dei livelli di ferro nelle cellule delle vie aeree respiratorie in 11 pazienti con asma severo e 12 con asma lieve-moderato, per metterli a confronto con quelli osservati in 12 volontari sani non affetti da asma.

La severità dell'asma era determinata dalla FEV1 e basata sulla frequenza di osservazione di sintomatologia asmatica.

I campioni di cellule delle vie aeree respiratorie sono stati ottenuti mediante prelievo bioptico, utilizzando un lavaggio broncoalveolare.

Questi dati sono stati corredati da dati provenienti da campioni di cellule polmonari di elevata qualità raccolti mediante spazzolamento bronchiale, provenienti da 39 soggetti asmatici severi, 29 soggetti con asma lieve-moderato e 29 soggetti sani.

I risultati
I ricercatori hanno condotto test multipli per valutare i livelli di ferro nei campioni di cellule delle vie aeree respiratorie ed hanno scoperto che i livelli di ferro extrapolmonari erano più bassi nei pazienti asmatici rispetto agli individui sani. Non solo: i livelli di ferro erano significativamente più bassi negli asmatici severi rispetto a quelli affetti da asma lieve-moderato.

Per contro, i livelli di ferro all'interno delle cellule polmonari sono risultati significativamente più elevati nei campioni di lavaggio broncoalveolare dei pazienti asmatici severi o con asma lieve-moderato rispetto ai volontari sani.

La differenza in termini di livelli di ferro polmonare tra gli asmatici severi e quelli con asma lieve-moderato non è risultata statisticamente significativa, ma le analisi hanno mostrato che il riscontro di livelli elevati di ferro nelle cellule polmonari e di livelli più bassi di questo elemento al di fuori delle cellule si associava ad una ostruzione più severa delle vie aeree respiratorie.

Presi nel complesso, i risultati hanno dimostrato che la presenza di livelli più bassi di ferro al di fuori delle cellule e di livelli intracellulari più elevati di questo elemento si associa sia ad una ridotta funzione polmonare che ad un peggioramento della condizione asmatica.

Successivamente i ricercatori hanno condotto test di laboratorio, ricorrendo a due modelli animali murini differenti, per studiare gli effetti dell'innalzamento dei livelli polmonari di ferro sulla severità dell'asma. Utilizzando uno dei due modelli sperimentali sopra citati, i ricercatori hanno esposto per otto settimane un gruppo di topi ad un sovraccarico di assunzione di ferro mediante la dieta, mentre il gruppo di controllo è stato sottoposto a dieta normale a basso contenuto di ferro. Trascorse le otto settimane previste dal protocollo, sono stati prelevati il tessuto epatico e quello polmonare e sono stati e condotte misurazioni dell'infiammazione a carico delle vie aeree respiratorie.

Nel secondo modello murino modificato geneticamente,  i ricercatori hanno indotto geneticamente la condizione di accumilo di ferro a livello polmonare in topi sottoposti a dieta con livelli di questo elemento nella norma, per valutare gli effetti dell'elemento sui polmoni.

Le analisi hanno mostrato che l'innalzamento dei livelli di ferro nei polmoni era causa di risposte cellulari infiammatorie (aumento secrezione muco e innesco processi fibrotici a livello delle vie aeree respiratorie), prodromiche di un peggioramento dell'asma.

Implicazioni dello studio
Nel commentare i risultati, i ricercatori hanno affermato che i risultati dello studio aprono la strada allo sviluppo di nuovi trattamenti aventi come bersaglio terapeutico l'assorbimento irregolare di ferro a livello delle cellule e dei tessuti polmonari, anche se sono necessarie nuove ricerche focalizzate sul perchè via sia un incremento dell'assorbimento di ferro nei polmoni degli asmatici.

Inoltre, gli autori hanno voluto sottolineare come lo studio non volesse mettere in discussione i livelli di assunzione di ferro attualmente utilizzati come causa del riscontro di livelli elevati di questo elemento a livello polmonare: “Sappiamo ancora molto poco sui meccanismi attraverso i quali l'assunzione di ferro e i meccanismi di regolazione dei depositi di questo elemento influenzano i livelli di questo elemento a livello polmonare; siamo, però, ragionevolmente convinti che tali dati incoraggeranno la messa a punto di nuovi studi che approfondiscano il ruolo e l'impiego terapeutico di ferro nell'asma e di come trattamenti specifici o supplementazioni marziali possano migliorare gli outcome di questi pazienti”.

Attualmente, il team di ricerca che ha pubblicato questo studio sta studiando le modalità con le quali modificare il processo di accumulo di ferro in depositi a livello delle cellule polmonari, e se sia possibile alterare il numero delle cellule che sono responsabili per l'assorbimento di ferro all'interno delle cellule polmonari. Il loro obiettivo finale è quello di traslare questi approcci in terapie utili per il trattamento non solo dell'asma ma anche di altre patologie polmonari rare come la fibrosi polmonare idiopatica.
Lo studio, quindi, non sconsiglia il ricorso a cibi ricchi di ferro da parte dei soggetti asmatici, ma invita, semmai, ad adottare un regime dietetico bilanciato che includa le dosi raccomandate giornaliere di questo elemento.

NC

Bibliografia
Ali K et al. Crucial role for lung iron level and regulation in the pathogenesis and severity of asthma. European Respiratory Journal 2020; DOI: 10.1183/13993003.01340-2019
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