Ο ρόλος του vegf και του οξειδωτικού stress στην παθογένεια των αποφρακτικών και περιοριστικών νοσημάτων του πνεύμονα

Abstract

Vascular endothelial growth factor (VEGF) is a potent mediator of angiogenesis which has multiple effects in the lung development and physiology. VEGF is expressed in several parts of the lung and the pleura while it has been shown that changes in its expression play a significant role in the pathophysiology of the most common lung diseases. However, the exact role of VEGF in the lung is not clear yet as there is contradictory evidence that suggests either a protective or a harmful role. VEGF seems to work in a different manner depending on its amount, the location of its action and the situation of the lung tissue. The lung is the only organ of the human body which has the highest exposure to oxygen. Owing to its large surface area and blood supply, the lung is susceptible to oxidative injury by virtue of myriads of reactive forms of oxygen species and free radicals. The main oxidative factors that are observed in the lung are reactive oxygen species and reactive nitrogen species. Oxidative stress plays a major role in airway inflammation. Thus, it can participate in the development and progress of many lung diseases, mainly through oxidation of different biological molecules that lead in cell death and destruction of the lung parenchyma. The current study investigates the role of VEGF and oxidative stress in patients with systemic sclerosis with and without pulmonary arterial hypertension and in patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) which are divided in two groups according to their clinical phenotype. The association between SS and PAH is well recognized. VEGF has been reported to play an important role in pulmonary hypertension. The aim of the first protocol was to examine the relationship between systolic pulmonary artery pressure, clinical and functional manifestations of the disease and serum VEGF levels in systemic sclerosis. Serum VEGF levels were measured in 40 patients with systemic sclerosis and 13 control subjects. All patients underwent clinical examination, pulmonary function tests and echocardiography. Serum VEGF levels were higher in systemic sclerosis patients with pulmonary arterial hypertension than in those without pulmonary arterial hypertension, while they did not differ between systemic sclerosis patients without pulmonary arterial hypertension and controls. Serum VEGF levels correlated to systolic pulmonary artery pressure, to diffusing capacity for carbon monoxide and to MRC dyspnea score. In multiple linear regression analysis, serum VEGF levels, MRC dyspnea score, and DLCO were independent predictors of systolic pulmonary artery pressure. The aim of the second protocol was to determine the impact of the presence of HRCT-confirmed emphysema on VEGF levels, markers of oxidative stress and other biomarkers in blood and EBC and on lung function

Ο VEGF αποτελεί έναν πολύ ισχυρό μεσολαβητή της αγγειογένεσης ο οποίος επιδρά στην ανάπτυξη και στη φυσιολογία του πνεύμονα. Ο εκφράζεται σε διάφορα σημεία του πνεύμονα και του υπεζωκότα ενώ οι μεταβολές στην έκφρασή του σχετίζονται με την παθοφυσιολογία των συνηθέστερων πνευμονικών παθήσεων. Καθώς ο ακριβής ρόλος του VEGF στον πνεύμονα δεν έχει αποσαφηνιστεί πλήρως, υπάρχουν αντικρουόμενα δεδομένα τα οποία του προσδίδουν άλλοτε προστατευτικό και άλλοτε επιβλαβή ρόλο. Ο VEGF φαίνεται να δραστηριοποιείται με διαφορετικό τρόπο ανάλογα με την ποσότητά του, το σημείο δράσης του και την κατάσταση στην οποία βρίσκεται ο πνευμονικός ιστός. Ο πνεύμονας είναι το όργανο του ανθρώπινου σώματος το οποίο εκτίθεται στις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις οξυγόνου. Εξαιτίας της μεγάλης του επιφάνειας και της μεγάλης παροχής αίματος που δέχεται, ο πνεύμονας είναι εξαιρετικά επιρρεπής στην πρόκληση βλάβης από οξειδωτικούς μηχανισμούς που πυροδοτούνται από τα εκατομμύρια μόρια ελευθέρων ριζών που παράγονται σε αυτόν. Κυριότεροι οξειδωτικοί παράγοντες στον πνεύμονα αποτελούν οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και αζώτου. Το οξειδωτικό stress διαδραματίζει μείζων ρόλο στην φλεγμονή των αεραγωγών. Έτσι, μπορεί να συμμετάσχει στην ανάπτυξη και εξέλιξη των διαφόρων πνευμονικών νοσημάτων, κυρίως μέσω της οξείδωσης πληθώρας βιολογικών μορίων τα οποία οδηγούν τελικά σε κυτταρικό θάνατο και καταστροφή του πνευμονικού παρεγχύματος. Η παρούσα διατριβή μελετά το ρόλο του VEGF και του οξειδωτικού stress σε ασθενείς με συστηματική σκλήρυνση (με και χωρίς συνυπάρχουσα πνευμονική αρτηριακή υπέρταση) καθώς και σε ασθενείς με Χρόνια Αποφρακτική Πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ), διακρίνοντας τους τελευταίους ανάλογα με τον κλινικό τους φαινότυπο. Η σχέση ανάμεσα στη συστηματική σκλήρυνση και την πνευμονική αρτηριακή υπέρταση είναι γνωστή. Ο VEGF φαίνεται να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια της πνευμονικής υπέρτασης. Σκοπός του πρώτου πρωτοκόλλου ήταν η διαπίστωση της σχέσης ανάμεσα στα επίπεδα VEGF και στη συστολική πίεση στην πνευμονική αρτηρία καθώς και τα κλινικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά ασθενών με συστηματική σκλήρυνση. Για την πραγματοποίηση του πρωτοκόλλου τα επίπεδα του VEGF μετρήθηκαν στον ορό 40 ασθενών με συστηματική σκλήρυνση και 13 υγιών μαρτύρων. Όλοι οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε κλινική εξέταση, δοκιμασίες λειτουργικού ελέγχου του αναπνευστικού και υπερηχοκαρδιογράφημα. Τα επίπεδα του VEGF βρέθηκαν υψηλότερα στους ασθενείς με συστηματική σκλήρυνση και πνευμονική αρτηριακή υπέρταση σε σύγκριση με τους ασθενείς με συστηματική σκλήρυνση χωρίς πνευμονική αρτηριακή υπέρταση ενώ δεν διέφεραν ανάμεσα στους ασθενείς με συστηματική σκλήρυνση χωρίς πνευμονική αρτηριακή υπέρταση και τους υγιείς μάρτυρες.