Sottotipi di eosinofili nell'endo-fenotipizzazione dell'asma bronchiale

Background. Asthma is a heterogeneous chronic inflammatory disease that does not represent a single disease entity but includes several clinical phenotypes and biological-molecular endotypes. Recent research has identified two subtypes of eosinophils, distinguished into resident (rEOS) and inflammatory (iEOS), which are believed to contribute differently to the immunopathological process, being involved in tissue homeostasis maintenance and inflammatory response respectively. Aim of the study. In the absence of data on the distribution and role of iEOS and rEOS in subjects with early-onset asthma (EOA) and late-onset asthma (LOA), this study aims to quantify their levels in peripheral blood and relate them with the clinical/functional profile to a complete characterization of the role of eosinophils in the endo-phenotyping of asthma. In particular, we will explore the relation between iEOS and the main clinical/functional categories of asthmatic patients and with other biomarkers of T2 inflammation (IgE, FeNO). Finally, an additional objective of this survey is to evaluate the role of iEOS as potential predictors of response to biological therapy in terms of clinical disease remission according to the criteria established by SANI (Severe Asthma Network). Materials and methods. A cohort of asthmatic patients (n=47), classified in EOA (onset < 12 years, n=17) LOA (onset > 40 years, n=30) was recruited together with a control group of healthy subjects (HC, n=16). Patients were then categorized according to disease severity in mild-moderate asthma EOA (n=14), mild-moderate asthma LOA (n=14) and severe asthma (n=19). A complete clinical and functional evaluation (ACT, FeNO, spirometry, DLCO, and, in a sample of SA, oscillometry) was performed and peripheral blood samples were obtained to determine eosinophil count and total and specific IgE levels. Flow cytometry was used to differentiate and quantify the eosinophilic subtypes: iEOS (Siglec8+CD16-CD62Llow) and rEOS (Siglec8+CD16-CD62Lhigh). Results. Subjects with asthma have a higher percentage of iEOS than HC, either with EOA or LOA , while there is no significant difference in iEOS levels between the two phenotypes of asthmatic patients. The correlations with functional parameters show a weak negative correlation between iEOS and FEV1/FVC values, while in the subgroup of patients with oscillometric data available a stronger correlation was observed with an increase in resistances (R tot and R5 tot score). No correlations were observed between iEOS and the main biomarkers of type 2 inflammation: total IgE and FeNO, nor with ACT score, number of exacerbations, number of oral corticosteroid cycles and severity of asthma in terms of GINA steps. Regarding the evaluation of iEOS as predictors of therapeutic response according to the clinical-functional criteria for remission established by SANI (Severe Asthma Network Italy), the reduced number of samples preclude a complete analysis, but some significant correlations emerged, particularly with RV/TLC as a proxy for air trapping. Conclusions. Patients with EOA and LOA have significantly higher levels of iEOS than healthy controls, however the subpopulations of eosinophils (iEOS and rEOS) do not differ significantly between the two phenotypes of asthmatic patients. The percentage of iEOS correlates positively with the absolute number of eosinophils in peripheral blood and negatively with some functional parameters, to a more significant extent with oscillometric parameters (R tot and R5 tot score). No significant correlations were found with the main biomarkers of inflammation Th2 nor with indices reflecting disease activity. Further studies are needed to deepen the role of iEOS as biomarkers of disease and possible predictors of response to therapy, up to the therapeutic goal of clinical remission during treatment

Background. L’asma è una malattia infiammatoria cronica eterogenea che non costituisce una singola entità nosologica, ma comprende diversi fenotipi clinici ed endotipi biologico-molecolari. Recenti ricerche hanno identificato due sottotipi di eosinofili, distinti in residenti (rEOS) e infiammatori (iEOS), che si ritiene contribuiscano in modo diverso al processo immunopatologico, essendo rispettivamente coinvolti nel mantenimento dell’omeostasi tissutale e nella risposta infiammatoria. Scopo dello studio. In mancanza di dati sulla distribuzione e sul ruolo di iEOS e rEOS nei soggetti con asma ad esordio precoce (EOA) e tardivo (LOA), questo studio si propone di misurarne i livelli ematici e correlarli al quadro clinico-funzionale per fornire una completa caratterizzazione del ruolo degli eosinofili nell’endo-fenotipizzazione dell’asma. In particolare verrà valutata la correlazione tra iEOS e rEOS e le principali caratteristiche clinico/funzionali e i biomarcatori dell’infiammazione di tipo 2 (FeNO e IgE sieriche). Verrà inoltre valutato il ruolo degli iEOS come potenziali predittori di risposta alla terapia biologica in termini di remissione clinica di malattia secondo i criteri stabiliti dal SANI (Severe Asthma Network Italy). Materiali e metodi. Nello studio è stata reclutata una coorte di pazienti asmatici (n=47), classificati in EOA (esordio < 12 anni, n=17), LOA (esordio > 40 anni, n=30), unitamente ad un gruppo di controllo di soggetti sani (HC, n=16). I pazienti sono stati successivamente categorizzati in base alla gravità della malattia in asma lieve-moderato EOA (n=14), asma lieve-moderato LOA (n=14) e asma grave (n=19, prevalentemente LOA n=16/19). È stata eseguita una completa valutazione clinica e funzionale e sono stati ottenuti campioni ematici per determinare la conta degli eosinofili e delle IgE totali e specifiche. Per differenziare e quantificare i sottotipi di eosinofili è stata utilizzata la citometria a flusso: iEOS (Siglec8+CD16-CD62Llow) e rEOS (Siglec8+CD16-CD62Lhigh). Risultati. I soggetti asmatici presentano una percentuale maggiore di iEOS rispetto agli HC, siano essi EOA o LOA , in assenza differenza significativa nei livelli di iEOS tra i due fenotipi di pazienti asmatici. Le correlazioni con i parametri funzionali hanno evidenziato una debole correlazione negativa tra i valori di iEOS e i valori di FEV1/FVC, mentre nel sottogruppo di pazienti con dati oscillometrici rilevati emerge una correlazione più importante con l’aumento delle resistenze (R tot e R5 tot z score). Non sono emerse correlazioni tra iEOS e i biomarkers dell’infiammazione di tipo 2, il controllo dell'asma (ACT), il numero di esacerbazioni e di cicli di OCS e la gravità dell’asma in termini di step GINA. In merito alla valutazione degli iEOS come predittori di risposta terapeutica secondo i criteri clinico-funzionali di remissione stabiliti dal SANI la ridotta numerosità campionaria ha precluso un’analisi completa, ma sono emerse alcune correlazioni significative, in particolare con i valori di RV/TLC, indicatore indiretto dell’air trapping. Conclusioni. I pazienti affetti da EOA e LOA presentano livelli di iEOS significativamente più elevati rispetto agli HC, tuttavia le sottopopolazioni di eosinofili non differiscono in modo significativo tra i due fenotipi di pazienti asmatici. La percentuale di iEOS correla positivamente con il numero assoluto di eosinofili nel sangue periferico e negativamente con alcuni parametri funzionali, in misura più significativa con quelli oscillometrici (R tot e R5 tot z score). Non sono emerse correlazioni tra iEOS e i principali biomarkers dell’infiammazione di tipo 2, né con gli indici che riflettono l’attività di malattia. Ulteriori studi sono necessari per approfondire il ruolo degli iEOS come biomarcatori di malattia e possibili predittori di risposta alla terapia, fino al goal terapeutico della remissione clinica in corso di trattamento