The COPD control panel: towards personalised medicine in COPD

Background Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a heterogeneous disease whose assessment and management have traditionally been based on the severity of airflow limitation (forced expiratory volume in 1 s (FEV1)). Yet, it is now clear that FEV1 alone cannot describe the complexity of the disease. In fact, the recently released Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD), 2011 revision has proposed a new combined assessment method using three variables (symptoms, airflow limitation and exacerbations). Methods Here, we go one step further and propose that in the near future physicians will need a"control panel" for the assessment and optimal management of individual patients with complex diseases, including COPD, that provides a path towards personalised medicine. Results We propose that such a"COPD control panel" should include at least three different domains of the disease: severity, activity and impact. Each of these domains presents information on different"elements" of the disease with potential prognostic value and/or with specific therapeutic requirements. All this information can be easily incorporated into an"app" for daily use in clinical practice. Conclusion We recognise that this preliminary proposal needs debate, validation and evolution (eg, including"omics" and molecular imaging information in the future), but we hope that it may stimulate debate and research in the field.

Identification and prospective validation of clinically relevant chronic obstructive pulmonary disease (COPD) subtypes.

Background Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is increasingly considered a heterogeneous condition. It was hypothesised that COPD, as currently defined, includes different clinically relevant subtypes. Methods To identify and validate COPD subtypes, 342 subjects hospitalised for the first time because of a COPD exacerbation were recruited. Three months after discharge, when clinically stable, symptoms and quality of life, lung function, exercise capacity, nutritional status, biomarkers of systemic and bronchial inflammation, sputum microbiology, CT of the thorax and echocardiography were assessed. COPD groups were identified by partitioning cluster analysis and validated prospectively against cause-specific hospitalisations and all-cause mortality during a 4 year follow-up. Results Three COPD groups were identified: group 1 (n ¼ 126, 67 years) was characterised by severe airflow limitation (postbronchodilator forced expiratory volume in 1 s (FEV 1 ) 38% predicted) and worse performance in most of the respiratory domains of the disease; group 2 (n ¼ 125, 69 years) showed milder airflow limitation (FEV 1 63% predicted); and group 3 (n ¼ 91, 67 years) combined a similarly milder airflow limitation (FEV 1 58% predicted) with a high proportion of obesity, cardiovascular disorders, iabetes and systemic inflammation. During follow-up, group 1 had more frequent hospitalisations due to COPD (HR 3.28, p < 0.001) and higher all-cause mortality (HR 2.36, p ¼ 0.018) than the other two groups, whereas group 3 had more admissions due to cardiovascular disease (HR 2.87, p ¼ 0.014). Conclusions In patients with COPD recruited at their first hospitalisation, three different COPD subtypes were identified and prospectively validated:"severe respiratory COPD","moderate respiratory COPD", and"systemic COPD'

Immunological aspects of Chronic Obstructive Pulmonary Disease

Chronic obstructive pulmonary disease (copd) is a major cause of illness and death throughout the world. It affects about 10% of the general population, but its prevalence among heavy smokers can reach 50%.COPD is the fourth leading cause of death in most industrialized countries, and it is projected to be the third leading cause of death worldwide by 2020. Tobacco smoking is the primary risk factor for the development of COPD, but other factors, such as burning biomass fuels for cooking and heating, are important causes of COPD in many developing countries....

Generic utilities in chronic obstructive pulmonary disease patients stratified according to different staging systems.

Background To determine generic utilities for Spanish chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients stratified by different classifications: GOLD 2007, GOLD 2013, GesEPOC 2012 and BODEx index. Methods Multicentre, observational, cross-sectional study. Patients were aged ≥40 years, with spirometrically confirmed COPD. Utility values were derived from EQ-5D-3 L. Means, standard deviations (SD), medians and interquartile ranges (IQR) were computed based on the different classifications. Differences in median utilities between groups were assessed by non-parametric tests. Results 346 patients were included, of which 85.5% were male with a mean age of 67.9 (SD = 9.7) years and a mean duration of COPD of 7.6 (SD = 5.8) years; 80.3% were ex-smokers and the mean smoking history was 54.2 (SD = 33.2) pack-years. Median utilities (IQR) by GOLD 2007 were 0.87 (0.22) for moderate; 0.80 (0.26) for severe and 0.67 (0.42) for very-severe patients (p < 0.001 for all comparisons). Median utilities by GOLD 2013 were group A: 1.0 (0.09); group B: 0.87 (0.13); group C: 1.0 (0.16); group D: 0.74 (0.29); comparisons were statistically significant (p < 0.001) except A vs C. Median utilities by GesEPOC phenotypes were 0.84 (0.33) for non exacerbator; 0.80 (0.26) for COPD-asthma overlap; 0.71 (0.62) for exacerbator with emphysema; 0.72 (0.57) for exacerbator with chronic bronchitis (p < 0.001). Comparisons between patients with or without exacerbations and between patients with COPD-asthma overlap and exacerbator with chronic bronchitis were statistically-significant (p < 0.001). Median utilities by BODEx index were: group 02: 0.89 (0.20); group 34: 0.80 (0.27); group 56: 0.67 (0.29); group 79: 0.41 (0.31). All comparisons were significant (p < 0.001) except between groups 34 and 56. Conclusion Irrespective of the classification used utilities were associated to disease severity. Some clinical phenotypes were associated with worse utilities, probably related to a higher frequency of exacerbations. GOLD 2007 guidelines and BODEx index better discriminated patients with a worse health status than GOLD 2013 guidelines, while GOLD 2013 guidelines were better able to identify a smaller group of patients with the best health.

Some pneumococcal serotypes are more frequently associated with relapses of acute exacerbations in COPD patients

Objectives: To analyze the role of the capsular type in pneumococci causing relapse and reinfection episodes of acute exacerbation in COPD patients. Methods: A total of 79 patients with 116 recurrent episodes of acute exacerbations caused by S. pneumoniae were included into this study (1995–2010). A relapse episode was considered when two consecutive episodes were caused by the same strain (identical serotype and genotype); otherwise it was considered reinfection. Antimicrobial susceptibility testing (microdilution), serotyping (PCR, Quellung) and molecular typing (PFGE/MLST) were performed. Results: Among 116 recurrent episodes, 81 (69.8%) were reinfections, caused by the acquisition of a new pneumococcus,and 35 (30.2%) were relapses, caused by a pre-existing strain. Four serotypes (9V, 19F, 15A and 11A) caused the majority (60.0%) of relapses. When serotypes causing relapses and reinfection were compared, only two serotypes were associatedwith relapses: 9V (OR 8.0; 95% CI, 1.34–85.59) and 19F (OR 16.1; 95% CI, 1.84–767.20). Pneumococci isolated from relapses were more resistant to antimicrobials than those isolated from the reinfection episodes: penicillin (74.3% vs. 34.6%, p,0.001), ciprofloxacin (25.7% vs. 9.9%, p,0.027), levofloxacin (22.9% vs. 7.4%, p = 0.029), and co-trimoxazole (54.3% vs. 25.9%, p,0.001). Conclusions: Although the acquisition of a new S. pneumoniae strain was the most frequent cause of recurrences, a third ofthe recurrent episodes were caused by a pre-existing strain. These relapse episodes were mainly caused by serotypes 9V and 19F, suggesting an important role for capsular type

Characterization of nontypable haemophilus influenzae isolates recovered from adult patients with underlying chronic lung disease reveals genotypic and phenotypic traits associated with persistent infection

Nontypable Haemophilus influenzae (NTHi) has emerged as an important opportunistic pathogen causing infection in adults suffering obstructive lung diseases. Existing evidence associates chronic infection by NTHi to the progression of the chronic respiratory disease, but specific features of NTHi associated with persistence have not been comprehensively addressed. To provide clues about adaptive strategies adopted by NTHi during persistent infection, we compared sequential persistent isolates with newly acquired isolates in sputa from six patients with chronic obstructive lung disease. Pulse field gel electrophoresis (PFGE) identified three patients with consecutive persistent strains and three with new strains. Phenotypic characterisation included infection of respiratory epithelial cells, bacterial self-aggregation, biofilm formation and resistance to antimicrobial peptides (AMP). Persistent isolates differed from new strains in showing low epithelial adhesion and inability to form biofilms when grown under continuous-flow culture conditions in microfermenters. Self-aggregation clustered the strains by patient, not by persistence. Increasing resistance to AMPs was observed for each series of persistent isolates; this was not associated with lipooligosaccharide decoration with phosphorylcholine or with lipid A acylation. Variation was further analyzed for the series of three persistent isolates recovered from patient 1. These isolates displayed comparable growth rate, natural transformation frequency and murine pulmonary infection. Genome sequencing of these three isolates revealed sequential acquisition of single-nucleotide variants in the AMP permease sapC, the heme acquisition systems hgpB, hgpC, hup and hxuC, the 3-deoxy-D-manno-octulosonic acid kinase kdkA, the long-chain fatty acid transporter ompP1, and the phosphoribosylamine glycine ligase purD. Collectively, we frame a range of pathogenic traits and a repertoire of genetic variants in the context of persistent infection by NTHi.

Análisis de 150 pacientes trasplantados pulmonares por Enfermedad Pulmonar Intersticial Difusa ( EPID )

Les malalties pulmonars intersticials difuses ( MPID) representen la segona indicación de trasplantamente pulmonar (TP) després del enfisema. El treball és un estudi retrospectiu de 150 malalts sotmesos a un TP per MPID entre agost-1990 i gener de 2010. Es tracta de 86 (57%) homes amb una edad mitja de 49 (r: 20-67) anys. Es van fer 104 (69%) trasplantaments unipulmonares ( TUP) i 46 bipulmonars ( TBP). El diagnòstic més freqüent va ser en 94 ( 63%) malalts la Neumonía intersticial Usual. L’objectiu ha estat establir els resultats significatius en quant a supervivència i ganància funcional del grup. La supervivència del TP en malalts amb MPID és comparable als registres internacionals. Un de cada 6 malalts torna a treballar i la realització d’un TUP o un TBP no suposa més ganància funcional.

Milloria de l’aplicabilitat i la fiabilitat diagnòstica de l’elastografia per avaluar la rigidesa hepàtica en les malalties hepàtiques cròniques

L’elastografia de transició (ET) és un mètode no invasiu per avaluar la fibrosi hepàtica. El major problema és la baixa aplicabilitat (20% de resultats inadequats), relacionats amb obesitat del pacient i baixa experiència de l’explorador. En aquest estudi es planteja augmentar aplicabilitat i fiabilitat diagnòstica. L’estudi va incloure 868 registres. Amb una segona avaluació per personal experimentat i una tercera amb material específic es van obtenir registres adequats en la majoria dels prèviament inadequats. La fiabilitat diagnòstica va augmentar a la segona i tercera exploracions. Conclusió: La revaluació dels registres inadequats permet augmentar aplicabilitat i fiabilitat diagnòstica de la tècnica.

Relació entre el risc de patir una lesió de trànsit i les malalties del subjecte conductor, analitzades des de l’àmbit de l’Atenció Primària

INTRODUCCIÓ: Lesions per trànsit (LT), evitables i problema de salut publica. Àmbit d’atenció primària (AP) lloc on investigar i actuar. Possible relació entre malalties cròniques del conductor i LT. MÈTODES: estudi descriptiu, transversal i multicèntric, conductors amb història clínica, Barcelona, 2009. 1900 enquestes personals, mostreig consecutiu. Variables sociodemogràfiques, sobre conducció i salut. RESULTATS: 57,3% homes, 8,5% conductors professionals, 12,5% havia patit una LT, 6% va precisar ajuda mèdica. 51,5% malalts crònics, predominant malalties cardiovasculars i limitacions visuals. CONCLUSIONS: No van trobar relacions significatives entre malalties cròniques i LT. Limitacions:imperfecció dels sistemes de registre, fiabilitat feble de dades autodeclarades, presencia de possibles factors de confusió.

Análisis in vivo de la vasculopatía arterial pulmonar mediante ultrasonido intravascular (IVUS) en pacientes con insuficiencia respiratoria crónica evaluados para trasplante pulmonar

El objetivo del estudio es evaluar el remodelado estructural y funcional de las arterias pulmonares asociado a insuficiencia respiratoria crónica severa, mediante ecografía intravascular (IVUS). Se incluyeron 80 pacientes en estudio pretrasplante pulmonar a los que se les realizó cateterismo cardiaco derecho e IVUS de una arteria pulmonar de mediano calibre. A través del IVUS se determinó el módulo elástico, pulsatilidad y porcentaje de fibrosis arterial. La insuficiencia respiratoria crónica se asoció a una vasculopatía arterial pulmonar severa, independientemente de la presencia de hipertensión pulmonar. Los pacientes con EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica) presentaban un mayor grado de fibrosis arterial, mientras que los pacientes con EPID (enfermedad pulmonar intersticial difusa) presentaban mayor rigidez arterial.

Determinació de diferents compostos bioactius en ingredients naturals per a l'elaboració de bombons funcionals amb beneficis cardiovasculars

Durant les darreres dècades, i degut, principalment, a un canvi en els hàbits alimentaris, hi ha hagut un augment a nivell mundial de malalties cròniques (l’obesitat, malalties cardiovasculars, etc.). En els països mediterranis hi ha menys incidència d’aquestes malalties i sembla ser que això es deu a l’anomenada dieta mediterrània. La dieta mediterrània es caracteritza per una combinació d’oli d’oliva com a grassa principal, verdures, hortalisses i fruites en abundància, lleguminoses, fruits secs, formatges i iogurt, peix, pa, pasta, cereals i els seus derivats i un consum moderat de vi i carns. Aquest model alimentari, ric en tocoferols, fitosterols i fitoestanols que ajuden a reduir el contingut de colesterol en sang, fa que en les poblacions mediterrànies hi hagi menys incidència de malalties cardiovasculars. Aquests compostos inhibeixen el deteriorament oxidatiu dels olis, actuen com agent antipolimerització per olis de fregir. Tenen capacitat de reduir els nivells de colesterol, evitant la incidència de malalties cardiovasculars. Els fitoesterols y fitoestanols es poden trobar en forma lliure o esterificada amb àcids grassos, àcids fenòlics i glucosa. Els objectius d’ aquest treball han estat, primer en el desenvolupament de mètodes d'anàlisi ràpids, fiables i robusts dels tocoferols, fitoesterols i fitoestanols i la seva aplicació en fruits sec, oli de segó, oli de pinyol de raïm i productes que els continguin. El primer mètode va estar basat en la cromatografía líquida (HPLC-DAD) amb extracció en fase sòlida (SPE) com tècnica alternativa a la saponificació para la determinació de fitoesterols lliures. Aquest mètode va estar aplicada a mostres de bombons que contenia fitoesterols. El segon mètode va estar basat en la cromatografia de gasos (GCFID) amb aponificació i SPE per quantificar fitoesterols i fitoestanols lliures, esterificats i totals. En els documents annexos es descriuen a profunditat els mètodes desenvolupats.

Interacción en los Sistemas Biológicos mediante nuevos índices basados en la Dinámica No Lineal

La majoria de sistemes biològics són complexes, formats per diverses parts connectades mitjançant vincles que contenen informació addicional i oculta a l’observador. Actualment, les aplicacions clíniques enregistren molts i diversos senyals les interaccions dels quals poden ésser estudiades mitjançant diferents tècniques: mètodes clàssics, generalment lineals, com ara la correlació i la coherència espectral; i mètodes no lineals que han estat definits i desenvolupats l’última dècada, com la predicció no lineal, la informació mútua i les entropies. Aquest projecte proposava l’obtenció d’eines pera l’anàlisi de: a) la coordinació dels músculs respiratoris en individus sans i pacients amb patologies respiratòries sotmesos a protocols d’esforç ventilatori, ja que es desconeix com es relacionen les activitats del diafragma i dels músculs accessoris de les vies aèries superiors; b)l’efecte de fàrmacs sobre la connectivitat funcional del cervell, ja que les eines i mètodes estàndard sovint no permeten extreure prou informació. Els resultats aconseguits han permès avaluar l’activitat muscular respiratòria mitjançant la funció d’informació mútua creuada (FIMC), demostrant que existeix un acoblament no lineal entre les activitats de diferents músculs. Aquesta coordinació muscular es veu afectada per una malaltia respiratòria com la Síndrome d’Apnea Obstructiva de la Son (SAOS), i s’han trobat diferències estadísticament significatives entre els pacients amb SAOS i els individus sans, especialment a nivells mitjans i alts d’esforç respiratori.

Hàbits alimentaris en nens de 8 a 12 anys de la comarca d'Osona

Introducció: La dieta mediterrània és considerada un dels patrons alimentaris més saludables ja que diversos estudis epidemiològics mostren que protegeix front diverses malalties cròniques com ara les malalties cardiovasculars, la diabetis i alguns càncers. Malauradament al nostre país els patrons alimentaris estan canviant a conseqüència de la modernització de la societat i estan portant a l’allunyament del patró de dieta mediterrània. Això és especialment crític entre la població infantil i juvenil, fet que predisposa a que en un futur augmenti la prevalença de malalties cròniques entre la població adulta. Objectiu: avaluar els hàbits alimentaris i l’estat nutricional d’escolars de 8 a 12 anys de la comarca d’Osona. Mètodes: estudi de disseny observacional i transversal. La mostra estava constituïda per 191 escolars de 4rt i 5è d’ensenyança primària d’escoles de la comarca d’Osona. La informació sobre la dieta es va recollir a través d’una enquesta alimentària, un recordatori de 24 hores, un qüestionari de freqüència de consum alimentari i el test KIDMED. Les determinacions antropomètriques que es van realitzar van ser talla, pes, IMC (Índex de Massa Corporal), plec tricipital, perímetre braquial i perímetre abdominal. L’anàlisi estadística de totes les dades es va portar a terme mitjançant el programa estadístic SPSS per Windows versió 12.0. Resultats: quan es valora la qualitat de l’esmorzar, s’observa que només en el 16.8% dels casos la qualitat era bona, en el 68.6% dels casos la qualitat havia de millorar i en el 12.6% era de qualitat insuficient i en el 2.1% era de mala qualitat. També s’observa que la dieta que segueixen és desequilibrada quantitativament, concretament és baixa en hidrats de carboni, rica en greixos i lleugerament elevada en proteïnes. L’anàlisi qualitativa mostra que hi ha un molt baix consum de verdures i hortalisses i de fruita, mentre que s’arriba a les racions recomanades de carnis i d’olis i greixos. El test KIDMED mostra una puntuació mitjana de 7.21±1.96 punts, el que indica que la dieta de la població és de qualitat millorable. Pel que fa a l’estat nutricional s’observa que un 24,6% presenta valors de baix pes i un 17,8% sobrepès o obesitat, el que indica que un 42,4% de la població estudiada presenta un estat nutricional incorrecte. Conclusions: La dieta del col·lectiu estudiat s’allunya de les recomanacions de la SENC (Sociedad Española de Nutrición Comunitaria). Els resultats del test KIDMED indiquen que només un 44% de la població segueix un patró òptim de Dieta mediterrània i l’anàlisi de l’estat nutricional mostra que un 42,4% presenta un estat nutricional incorrecte, sigui per excés o per defecte de pes. Per tant, es fa necessari dissenyar estratègies d’educació alimentària adequades per millorar els hàbits alimentaris dels escolars i aconseguir en un futur un estat òptim de salut.

Manipulació genètica de vectors virals per a estratègies de teràpia gènica en malalties autoimmunes

Els tractaments actuals per a la Malaltia de Crohn es basen en l’administració de proteïnes recombinants amb capacitat immunosupressora. Aquests tractaments són sistèmics, crònics i causen el desenvolupament d’efectes secundaris severs com infeccions amb patògens oportunistes i una major incidència de tumors. Passar d’una administració sistèmica dels immunosupressors a una administració local sembla clau per evitar la severitat i el nombre de complicacions secundàries. Ha sigut descrit recentment que el subconjunt cel•lular Th-17 juga un paper central en moltes malalties autoimmunes en humans, com ara la Malaltia de Crohn, Escleroderma, Artritis reumatoide o Psoriasis. Per determinar com la via del Th-17 es veu afectada durant el desenvolupament i els estadis aguts de la malaltia, analitzarem una gran bateria de interleuquines/citoquines i els mecanismes intracel•lulars d’activació/inhibició de l’activitat de les cèl•lules del Sistema Immune. En un segon pas, clonarem els gens seleccionats relacionats amb la immunomodulació de la via del Th-17 en vectors recentment desenvolupats (adenovirus quimera 5/40 o diferents pseudotips d’AAVs ), ja que hipotitzem que una producció local d’immunomoduladors s’assolirà amb una eficiència major fent servir aquests vectors, evitant així els efectes secundaris. A aquests efectes, hem començat el projecte clonant els gens de la IL10 i del receptor transmembrenal de la IL23 en adenovirus i en genomes d’AAV.