Università degli Studi di PerugiaUniversitUniversit àà degli Studi di Perugiadegli Studi di Perugia
Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO)
BroncopneumopatiaBroncopneumopatia Cronica Cronica Ostruttiva (BPCO)Ostruttiva (BPCO)
L. CasaliL.L. CasaliCasali
Azienda Ospedaliera “S. Maria” Terni
Azienda Ospedaliera Azienda Ospedaliera ““ S. MariaS. Maria ”” TerniTerni
Cattedra di Malattie dell’Apparato Respiratorio
U.C. di Malattie dell’Apparato Respiratorio
Cattedra di Malattie dell’Apparato Respiratorio
U.C. di Malattie dell’Apparato Respiratorio
Definizione
�La BroncoPneumopatia Cronica Ostruttiva ( BPCO ) è unamalattia respiratoria cronica prevenibile e trattabileassociata a significativi effetti e comorbidità extrapolmonariche possono contribuire alla sua gravità
�Le alterazioni broncopolmonari sono costituite da una
ostruzione al flusso persistente ed evolutiva legata a rimodellamento delle vie aeree periferiche ed enfisema
�L’ostruzione, il rimodellamento delle vie aeree periferiche e l’enfisema sono dovuti ad una abnorme rispostainfiammatoria delle vie aeree, del parenchima polmonare e sistemica all’inalazione di fumo di sigaretta o di altriinquinanti come polveri, gas, vapori irritanti e infezioni ricorrenti
BRONCOPNEUMOPATIA BRONCOPNEUMOPATIA CRONICA OSTRUTTIVA CRONICA OSTRUTTIVA
(BPCO)(BPCO)
Fenotipi di malattiaFenotipi di malattia
La La bronchite cronicabronchite cronica èè definita come la presenza di definita come la presenza di tosse ed espettorato per almeno tre mesi alltosse ed espettorato per almeno tre mesi all’’ anno per due anno per due
anni consecutivi.anni consecutivi.
LL’’ enfisema polmonareenfisema polmonareèè definito come un anomalo definito come un anomalo allargamento degli spazi aerei distali al bronchiolo allargamento degli spazi aerei distali al bronchiolo
terminale accompagnato da distruzione delle loro pareti, terminale accompagnato da distruzione delle loro pareti, in in assenzaassenza di evidenti segni di fibrosi.di evidenti segni di fibrosi.
LineeLinee--Guida 2004Guida 2004
65
41 2 3
BRONCHITE CRONICA
ENFISEMA
ASMA
OSTRUZIONE DELLE
VIE RESPIRATORIE
7
BRONCOPNEUMOPATIA BRONCOPNEUMOPATIA CRONICA OSTRUTTIVA CRONICA OSTRUTTIVA
(BPCO)(BPCO)
Friedlander et alATS 2009
COPD Phenotypes (NEW)COPD Phenotypes (NEW)
ClinicalMucus HypersecretionFrequent ExacerbationsDyspneaNon-smokers
PhysiologicRapid declinerBD-responsivenessHyperrresponsivenessHypercapneicPoor exercise toleranceHyperinflationLow DLCOPulmonary hypertension
RadiologicEmphysemaAirways disease
Systemic Effects of COPD:
Target OrgansLung Infections
Lung Cancer
Weight loss
Muscle weakness
Osteoporosis
Angina
Acute
coronary
Syndro
mes
Depression
Diabetes
Metabolic syndrome
Systemic
Inflammation
Oxidatitive Stress DepressionPeptic ulceration/reflux
Depression
From W MacNee
Comorbidità della BPCO: altamente prevalenti e clinicamente importanti
La BPCO si associa frequentemente con altre malattie croniche, definite comorbidità
Le comorbidità possono essere classificate come:1) con-causali(malattie che condividono fattori di rischio, es. fumo ed età, con la BPCO)2) complicanti (effetti sistemici della BPCO)3) concomitanti(malattie croniche coesistenti senza relazione causale nota con la BPCO)
Tuttavia, la distinzione tra categorie non sempre èagevole.
Da Fabbri. L, Ferrari R. Breathe 2006; 3:41 mod.
� Le malattie dell’apparato respiratorio rappresentano la terzacausa di morte in Italia.
� Le BPCO rappresentano il 50-55% delle morti per
malattie dell’apparato respiratorio.
� La mortalità interessa le fasce di età più avanzatee maggiormente i maschi rispetto alle femmine.
�� Le malattie dellLe malattie dell’’ apparato respiratorio apparato respiratorio rappresentano la rappresentano la terzaterzacausa di morte in Italia.causa di morte in Italia.
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00
0.50.5
1.51.5
1.01.0
2.02.0
2.52.5
3.03.0
1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998
-59% -64% -35% +163% -7%
Coronaro-patie
Infarto AltreMalattie
CV
BPCO Tutte lealtre cause
Proporzione della frequenza del 1965
VARIAZIONE PERCENTUALE DELLA MORTALITÀ AGGIUSTATA PER
L’ET À IN U.S.A.
VARIAZIONE PERCENTUALE VARIAZIONE PERCENTUALE DELLE MORTI PER BPCO DELLE MORTI PER BPCO
IN U.S.A. 1980IN U.S.A. 1980--20002000
0
10
20
30
40
50
60
70
1980 1985 1990 1995 2000
UominiDonne
Morti per 100.000Morti per 100.000
Soriano JR & al , Thorax 2000Soriano JR & al , Thorax 2000
DATI PREVALENZA BPCO ITALIA-UMBRIA(FONTE: ISTAT)
5,7
7,9
6,8
4,5
0123456789
%
ITALIA UMBRIA UMBRIAMASCHI
UMBRIA FEMMINE
PREVALENZA BPCO NEGLI ANZIANI IN UMBRIA (FONTE ISTAT)
4,5 6,8
22,8
0
5
10
15
20
25
%
UMBRIA ETA' > 75 IN UMBRIA
ITALIA
BPCO: FATTORI DI RISCHIOBPCO: FATTORI DI RISCHIO
FATTORI LEGATI ALLFATTORI LEGATI ALL ’’ OSPITE:OSPITE:geni (ad esempio, deficit di ageni (ad esempio, deficit di a11 antitripsina)antitripsina)iperreattivitiperreattivit àà bronchialebronchialecrescita del polmonecrescita del polmone
FATTORI LEGATI ALLFATTORI LEGATI ALL ’’ AMBIENTE:AMBIENTE:fumo di sigarettafumo di sigarettafattori professionalifattori professionaliinquinamento esterno e domesticoinquinamento esterno e domesticoinfezioniinfezionistato sociostato socio--economicoeconomico
Il fumo di sigarettaIl fumo di sigaretta èè il fattore di il fattore di rischio pirischio piùù importante ed importante ed èèresponsabile del 90% dei casi di responsabile del 90% dei casi di BPCO. BPCO.
I fumatori hanno I fumatori hanno un declino annuo della funzionalitun declino annuo della funzionalitààrespiratoriarespiratoria maggiore rispetto a quello dei non fumatori.maggiore rispetto a quello dei non fumatori.
Il rischio di morte per un fumatore Il rischio di morte per un fumatore èè superiore a quello superiore a quello di un non fumatore ed di un non fumatore ed èè proporzionale al numero di proporzionale al numero di sigarette fumate.sigarette fumate.
BPCO: FATTORI DI RISCHIOBPCO: FATTORI DI RISCHIO
Smoking and lung function declineSmoking and lung function decline
0
25
50
75
100
25 50 75
FE
VF
EV
11
Age (years)Age (years)
DisabilityDisability
DeathDeath
Never smoked or not Never smoked or not susceptible to smokesusceptible to smoke
Smoked regularly Smoked regularly and susceptible and susceptible to smoketo smoke Stopped at Stopped at
45 years45 years
Stopped at Stopped at 65 years65 years
Fletcher and Peto, BMJ 1977, 1, 1645Fletcher and Peto, BMJ 1977, 1, 1645--16481648
AGENTI NOCIVIAGENTI NOCIVI((FUMO DI SIGARETTAFUMO DI SIGARETTA , inquinanti, , inquinanti,
agenti professionali)agenti professionali)
Fattori GeneticiFattori GeneticiInfezioni RespiratorieInfezioni Respiratorie
Altri FattoriAltri Fattori
BPCOBPCO
BPCO: PATOGENESIBPCO: PATOGENESI
COPD Is a Disease Characterisedby Inflammation
Reproduced from The Lancet, Vol 364, Barnes PJ & Hansel TT, "Prospects for new drugs for chronic obstructive pulmonary disease", pp985-96. Copyright © 2004, with permission from Elsevier.
Cigarette smoke
Epithelial cells
CD8+ Tc cell
Emphysema
Proteases
Mucus hypersecretion
Macrophage/Dendritic cell
NeutrophilMonocyte
Fibroblast
Obstructive bronchiolitis
Fibrosis
Particelle e gas Particelle e gas nocivinocivi
Infiammazione polmonare
BPCO
Stress ossidativo Proteasi
Fattori legati all’ospite
Meccanismi diMeccanismi diriparazioneriparazione
Particelle e gas Particelle e gas nocivinocivi
Infiammazione polmonare
BPCO
Stress ossidativo Proteasi
Fattori legati all’ospite
AntiAnti --ossidantiossidanti
Meccanismi diMeccanismi diriparazioneriparazione
Particelle e gas Particelle e gas nocivinocivi
Infiammazione polmonare
BPCO
Stress ossidativo Proteasi
Fattori legati all’ospite
AntiAnti --ossidantiossidanti AntiAnti --proteasiproteasi
Meccanismi diMeccanismi diriparazioneriparazione
Alveolar Macrophages in COPD
↓ Phagocytosis
Cigarette smokeWood smoke
ElastolysisMMP-9, MMP-12
Cathepsins K, L, S
Emphysema
↑ Numbers↑ SecretionSteroid resistance
NO
ROSONOO-
↓ HDAC↓ Steroid
response
Monocytes
MCP-1GRO-α
Neutrophils
LTB4IL-8
GRO-α
CD8+ Cells
IP-10Mig
I-TAC
Barnes PJ. J COPD. 2004;1:59-70. Copyright © 2004 from "Alveolar Macrophages as Orchestrators of COPD" by Barnes. Reproduced by permission of Taylor & Francis Group, LLC., www.taylorandfrancis.com
BPCO: PATOGENESIBPCO: PATOGENESI
INFIAMMAZIONEINFIAMMAZIONE
Patologia piccole vie aereePatologia piccole vie aereeInfiammazione bronchialeInfiammazione bronchiale
Rimodellamento bronchialeRimodellamento bronchiale
Distruzione parenchimaleDistruzione parenchimalePerdita attacchi alveolariPerdita attacchi alveolariRiduzione tono elasticoRiduzione tono elastico
RIDUZIONE DEL RIDUZIONE DEL FLUSSO AEREOFLUSSO AEREO
Infiammazione e rimodellamento Infiammazione e rimodellamento Restringimento del lumeRestringimento del lume
Pressione di ritorno elasticoPressione di ritorno elastico
Limitazione al Flusso Limitazione al Flusso AereoAereo
Riduzione della pressione Riduzione della pressione di ritorno elasticodi ritorno elastico
(ENFISEMA)(ENFISEMA) (BRONCHITE)(BRONCHITE)
PARENCHIMAPARENCHIMA VIE AEREE PERIFERICHEVIE AEREE PERIFERICHE
Flusso =Flusso =ResistenzeResistenze
Infiammazione e distruzioneInfiammazione e distruzionePerdita attacchi alveolariPerdita attacchi alveolari
Aumento delle resistenzeAumento delle resistenze
αααα1- antitripsina (1)αααα1- antitripsina (1)Glicoproteina di fase acuta sentetizzata prevalentemente dal fegato
Inibisce numerose proteasi seriche soprattutto l’elastasi neutrofila
Gene che la codifica nel cromosoma 14>70 varianti alleliche divise in 4 gruppi:
a) Normali (150-350 mg/dl)b) Carentic) Disfunzionali (proteina funzionalmente anomala)d) Nulle (livelli indosabili)
αααα1- antitripsina (2)αααα1- antitripsina (2)Il fenotipo deriva dall’espressione indipendente dei 2
alleli parentali. La q. totale deriva dalla loro combinazione
L’allele più comune è quello M (90% degli Europei)
L’allele difettivo è quello Z (codifica per il 16% della proteina che è funzionalmente scadente)
Soggetti M-Z producono valori che sono il 57% del normale. Valori protettivi anche di 80 mg/dl (35% del normale)
Fumo di sigaretta ed inquinamento sono necessari a superare lo schermo antiproteasico
Il fenotipo deriva dall’espressione indipendente dei 2 alleli parentali. La q. totale deriva dalla loro combinazione
L’allele più comune è quello M (90% degli Europei)
L’allele difettivo è quello Z (codifica per il 16% della proteina che è funzionalmente scadente)
Soggetti M-Z producono valori che sono il 57% del normale. Valori protettivi anche di 80 mg/dl (35% del normale)
Fumo di sigaretta ed inquinamento sono necessari a superare lo schermo antiproteasico
Mucus Plugging Obstructs Small Airways in COPD
Reproduced from The Lancet, Vol 364, Hogg JC. "Pathophysiology of airflow limitation in chronic obstructive pulmonary disease,” pp709-721. Copyright © 2004, with permission from Elsevier.
Normal COPD
Mucus Plug
Calco delle unità aeree terminali nel polmone normale (A), in caso di enfisema centroacinare (B) e
in caso di enfisema panlobulare (C)
Calco delle unità aeree terminali nel polmone normale (A), in caso di enfisema centroacinare (B) e
in caso di enfisema panlobulare (C)
Effetto dellaEffetto della BPCO sui BPCO sui muscoli respiratorimuscoli respiratori
Aumento del carico imposto Aumento del carico imposto (iperinflazione)(iperinflazione)
Sviluppo di fibre tipo I Sviluppo di fibre tipo I (fatica(fatica--resistenti)resistenti)
Effetto dellaEffetto della BPCO sui muscoli BPCO sui muscoli locomotorilocomotori
Ridotta efficienza meccanica Ridotta efficienza meccanica (decondizionamento)(decondizionamento)
Ridotta efficienza biochimica Ridotta efficienza biochimica (ipossia, ossidazione)(ipossia, ossidazione)
Sviluppo di fibre tipo IISviluppo di fibre tipo II
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSI
-CLINICA:
Analisi di SEGNI e SINTOMI
-STRUMENTALE:
Valutazione delle funzioni respiratorie
SmallSmall--airwayairway--obstructive and emphysema obstructive and emphysema
phenotypes of airflow limitation in COPDphenotypes of airflow limitation in COPD
SINTOMI:
• Dispnea da sforzo
REPERTI OBIETTIVI
• Aspetto astenico
• Tachipnea
• Torace a botte
• Basi polmonari ipomobili
• Iperfonesi plessica
• Riduzione del rumore respiratorio
• Respirazione a labbra socchiuse
SINTOMI:SINTOMI:
•• Tosse produttivaTosse produttiva
•• Espettorato abbondanteEspettorato abbondante
•• Dispnea, anche a riposoDispnea, anche a riposo
REPERTI OBIETTIVIREPERTI OBIETTIVI
•• Aspetto pletoricoAspetto pletorico
•• Edemi arti inferioriEdemi arti inferiori
•• CianosiCianosi
•• Scompenso cuore destroScompenso cuore destro
•• Rumori aggiunti allRumori aggiunti all ’’ ascoltazioneascoltazione
Burrows et al. Burrows et al. LancetLancet 19661966
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSI
SINTOMISINTOMITosseTosse
EscreatoEscreato+/+/-- DispneaDispnea
FATTORI DI RISCHIOFATTORI DI RISCHIOFumo di sigarettaFumo di sigaretta
Fattori professionaliFattori professionaliInquinanti atmosfericiInquinanti atmosferici
SPIROMETRIASPIROMETRIA(Gold Standard)(Gold Standard)
++
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSI
La La spirometriaspirometria èè ll ’’ esame piesame piùù standardizzato, standardizzato, riproducibile ed obiettivo disponibile per misurare riproducibile ed obiettivo disponibile per misurare la limitazione al flusso aereo; la limitazione al flusso aereo; èè il il gold standardgold standardnella nella diagnosi e nel monitoraggio della BPCO.diagnosi e nel monitoraggio della BPCO.
Un rapporto VEMS/CVF<70%Un rapporto VEMS/CVF<70% ed un ed un VEMS VEMS <80% del teorico dopo inalazione di un <80% del teorico dopo inalazione di un broncodilatatorebroncodilatatore confermano una limitazione del confermano una limitazione del flusso aereo non completamente reversibile.flusso aereo non completamente reversibile.
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSISPIROMETRIASPIROMETRIA
55
00
11
22
33
44
11 22 33 44 55 66
FVCFVC
FVCFVC
BPCOBPCO
NORMALENORMALE
secondisecondi
LitriLitri
FEV1 FVC FEV1/FVCFEV1 FVC FEV1/FVC
NormaleNormale 4.1504.150 5.2005.200 80%80%
BPCOBPCO 2.3502.350 3.9003.900 60%60%
� SpirometriaSpirometriaTest di reversibilitTest di reversibilitàà con broncodilatatorecon broncodilatatoreTest di diffusione (DLCO)Test di diffusione (DLCO)
�� Emogasanalisi arteriosa Emogasanalisi arteriosa �� Esami ematochimici (emocromo)Esami ematochimici (emocromo)�� Rx Torace Rx Torace �� TAC ad alta risoluzioneTAC ad alta risoluzione�� ECG ECG �� EcocardiografiaEcocardiografia�� Test del cammino o test da sforzoTest del cammino o test da sforzo�� PolisonnografiaPolisonnografia
BPCO: DIAGNOSI BPCO: DIAGNOSI STRUMENTALESTRUMENTALE
BODEBODE
BODE IndexBody Mass Index (massa corporea)Obstruction of Airways (FEV1)Dyspnea ( scala di percezione)Exercise Capacity ( test del cammino)
The body-mass index, airflow obstruction, dyspnea and exercise capacity index in COPD
Celli BR, Cote CG, Marin JM, Casanova C, Montes de Oca M, Mendez RA, Pinto Plata V and Cabral HJ
N Engl J Med 2004; 350: 1005-12
Valutazione e monitoraggio
Ulteriori indagini
� Pulsossimetria (SaO2) : per misurare la desaturazione arteriosa a riposo, sotto sforzo e nel sonno, e per selezionare i pazientiin cui è indicata l’emogasanalisi arteriosa.
� Emogasanalisi arteriosa: per diagnosticare l’insufficienza respiratoria e/o l’ipercapnia quando HbSaO2 < a 95-96%
� Test da sforzo al cicloergometro per valutare la tolleranza all’esercizio fisico e la disabilità in previsione di una riabilitazione respiratoria
� Test di valutazione della forza dei muscoli respiratori: Pressione respiratorie massimali, Pressione transdiaframmatica etc.
� Polisonnografia (in pazienti con sintomi suggestivi diapnee notturne, ipossiemia o insufficienza cardiacadx non motivati dalla gravità della BPCO).
Asma bronchialeAsma bronchiale
Scompenso cardiacoScompenso cardiaco
BronchiectasiBronchiectasiee
BronchiolitBronchiolitii
Principali diagnosi differenzialiPrincipali diagnosi differenziali
Riacutizzazioni• Le riacutizzazioni sono eventi clinici importanti
nella storia della BPCO.
• La loro frequenza aumenta con la gravitàdell’ostruzione bronchiale.
• Frequenti riacutizzazioni possono comportare il peggioramento dello stato di salute ed un aumento della mortalità.
• Costi: oltre il 50% dei costi diretti della BPCO sono riferibili alle riacutizzazioni.
RiacutizzazioniDefinizione
La riacutizzazione è definita come un peggioramento della sintomatologia tale da comportare una modificazione della terapia
Peggioramento dei sintomi • tosse
• dispnea
• variazioni qualitative e/o quantitative dell’espettorato
Criteri accessori• variazione es. obiettivo polmonare
• febbre
• edemi declivi
RiacutizzazioniCaratteristiche
• Aumento dell’infiammazione delle vie aeree
Eziologia
Parte delle riacutizzazioni della BPCO ha eziologia sconosciuta.Le infezioni sembrano tuttavia avere un ruolo significativo.
• Virus respiratori: fino al 50% dei casi nelle riacutizzazioni gravi.
• I batteri più frequentemente riscontrati sono: H. influenzae, S. pneumoniae, M.catarrhalis.
• Nuovi ceppi dello stesso batterio aumentano il rischio di riacutizzazioni.
• L’ inquinamento atmosferico (biossido di azoto, particolato (PM10), biossido di zolfo, ozono) può essere causa di riacutizzazione.
AIRFLOW
AIRWAY INFLAMMATION
SYMPTOMS
Increased mucusAirway wall thickening and oedemaBronchoconstriction
Airflow limitationV/Q mismatchHyperinflation
DyspneaCoughSputum
PATHOGENESIS OF COPD EXACERBATIONS
GOLD Classification and Comorbidity
*GOLD Guidelines. GOLD Guidelines. Am J Am J RespirRespir CritCrit Care MedCare Med. 2004;163:1256. 2004;163:1256--1276.1276.
0 At Risk
I Mild
II Moderate
III Severe
IV Very Severe
§ Normal Spirometry
§ Respiratory Symptoms (Cough, Sputum)
• FEV1/FVC <70%
• FEV1 ≥ 80%
• FEV1 /FVC <70%
• 50% ≥ FEV1< 80%
• FEV1 /FVC < 70%
• 30% ≥ FEV1< 50%
• FEV1 /FVC <70%• FEV1 < 30%
or presence of chronicrespiratory failure or right heart failure
Avoidance of risk factor(s); influenza vaccination
Add short-acting bronchodilators* when needed
Add regular Rx with≥1 long-acting bronchodilator.* Add rehabilitation
Add ICS if repeated exacerbations†
Consider O2 and surgery
ASTENSIONE ASSOLUTA DAL FUMO!!!!
BPCO: BPCO: TRATTAMENTOTRATTAMENTO
OBIETTIVI� Prevenire la progressione della malattia
� Migliorare i sintomi
� Migliorare la tolleranza allo sforzo
� Migliorare lo stato di salute
� Prevenire e curare le riacutizzazioni
� Prevenire e trattare le complicanze
� Ridurre la mortalità
� Minimizzare gli effetti collaterali della terapia
Calverley P. & al Lancet 2003Calverley P. & al Lancet 2003