Asthma and bronchiectasis: general characteristics, clinical impact, and inflammatory profile

Abstract

El asma es una enfermedad respiratoria heterogénea con múltiples fenotipos. El asma grave se presenta solo en una minoría de pacientes, pero estos pacientes presentan comorbilidades relevantes y representan una gran carga socioeconómica. Las bronquiectasias son una de las comorbilidades más frecuentes en el asma grave, y están caracterizadas por la dilatación patológica de las vías respiratorias. La presencia de bronquiectasias puede imitar los síntomas del asma, lo que resulta en un control deficiente del asma, con síntomas clínicos persistentes y un manejo difícil de la enfermedad. Los mecanismos a través de los cuales el asma promueve la evolución y el desarrollo de las bronquiectasias siguen aún en estudio. Además, no está claro si existe una relación causa-efecto entre el asma y las bronquiectasias, pero no hay duda de que el asma y las bronquiectasias comparten algunas características comunes con respecto a la activación de la respuesta inmune innata y el remodelado de las vías respiratorias. Aunque en las bronquiectasias predomina el papel de la infección por microorganismos, mientras que la patogénesis del asma está dirigida principalmente por las diferentes respuestas inmunes adaptativas, en muchos casos es difícil identificar cuál es la condición subyacente.

Por lo tanto, identificar la presencia de bronquiectasias en pacientes con asma grave y lograr una mejor comprensión de los fenotipos inflamatorios y el mecanismo subyacente es de importancia clave en la medicina de precisión.

El objetivo principal de la presente tesis es estudiar los fenotipos inflamatorios de pacientes con asma y bronquiectasias. También pretendemos cuantificar la expresión de citocinas proinflamatorias y de remodelado en pacientes con asma (con y sin bronquiectasias), evaluar la prevalencia de bronquiectasias en pacientes con asma grave y estudiar el impacto de las bronquiectasias en la manifestación clínica del asma.

En conclusión, la prevalencia de bronquiectasias es alta en pacientes con asma, especialmente en aquellos con asma grave. En estos pacientes, la edad de aparición del asma y las exacerbaciones fueron factores independientes asociados con la aparición de bronquiectasias. El tipo de inflamación en pacientes con asma no difirió según la presencia o ausencia de bronquiectasias. Se observó un incremento de biomarcadores de remodelado de las vías respiratorias como TGFβ1 y VEGF en pacientes con asma y bronquiectasias.

Asthma is a heterogeneous airway disease with multiple phenotypes. Severe asthma is in only a minority of patients, but this patient cohort present relevant comorbidities and represent a large socioeconomic burden. Bronchiectasis is one of the most frequent comorbidities in severe asthma, characterized by pathological dilation of the airways. The presence of bronchiectasis may mimic asthma symptoms, resulting in poor asthma control with persistent clinical symptoms and difficult disease management. The mechanisms through which asthma promotes the evolution and development of bronchiectasis remain obscure. Moreover, it is uncertain whether a cause-effect relationship exists between asthma and bronchiectasis, but there is no doubt that asthma and bronchiectasis share some common features with respect to the innate immune activation and airway remodelling. Although in bronchiectasis the role of microorganism infection predominates while the pathogenesis of asthma is led mainly by the different adaptive immune responses, in many cases it is difficult to identify which one is the underlying condition.

Identifying bronchiectasis in severe asthma patients and achieving a better understanding of the inflammatory phenotypes and the underlying mechanism is therefore of key importance in precision medicine.

The primary objective of the present thesis is to study the inflammatory phenotypes of asthma patients with bronchiectasis. We also aim to quantify the expression of proinflammatory and remodelling cytokines in asthma patients with and without bronchiectasis, to assess the prevalence of bronchiectasis in patients with severe asthma, and to study the impact of bronchiectasis on the clinical manifestation of asthma.

In summary, we can conclude that the prevalence of bronchiectasis is high in asthma patients, especially in those with severe asthma. In these patients, age of asthma onset and exacerbations were independent factors associated with the occurrence of bronchiectasis. The type of inflammation in asthma patients did not differ according to the presence or absence of bronchiectasis. Airway remodelling activation was observed, with increased levels of transforming growth factor beta1 (TGFβ) and vascular endothelial growth factor (VEGF) cytokines in asthma patients with bronchiectasis.