Caratterizzazione dei fenotipi e della risposta infiammatoria delle vie aeree nell'asma da isocianati

RIASSUNTO Premesse: Nonostante l’asma sia stata considerata per anni come un’unica malattia, studi recenti ne dimostrano l’eterogeneità. L’intento di caratterizzare tale eterogeneità ha condotto a studiare molteplici sottogruppi ovvero “fenotipi”. Nell’asma comune questo approccio è stato utilizzato da svariati anni, meno invece nell’asma occupazionale. Poco è noto anche riguardo alle caratteristiche della risposta infiammatoria nel corso dei test di provocazione bronchiale specifici (SIC) con isocianati valutata con metodiche non invasive; in particolare l’origine dell’incremento di ossido nitrico misurato ad un flusso espiratorio di 50 ml/s (FeNO50) precedentemente riscontrato, se sia alveolare o bronchiale, i livelli di dimetilarginina asimmetrica (ADMA) e la temperatura dell’aria espirata (EBT). Scopi dello studio: 1) verificare se anche per l’asma occupazionale (OA) da isocianati siano individuabili dei fenotipi o se essa ne rappresenti uno unico 2) studiare l’infiammazione delle vie aeree sperimentalmente indotta tramite:  la misurazione dell’NO frazionato mediante i parametri “flow-independent” che stimano sia la regione alveolare, ovvero la concentrazione di NO alveolare (CaNO), che la regione bronchiale ovvero il flusso di NO a livello bronchiale (JawNO), la concentrazione di NO a livello della parete bronchiale (CawNO) e la diffusione di NO all’interfaccia lume-parete bronchiale (DawNO);  la misurazione dell’ADMA nel condensato dell’aria esalata (EBC);  la misurazione dell’EBT. Materiali e metodi: Per lo studio sulla fenotipizzazione dell’asma da isocianati sono stati esaminati pazienti risultati positivi al test di provocazione bronchiale specifico con isocianati nel periodo compreso tra il 1988 e il 2013. Mediante l’utilizzo di un approccio multivariato dato dall’analisi gerarchica dei cluster e di un ampio pool di variabili appropriate abbiamo studiato se i soggetti affetti da asma professionale da isocianati rappresentino uno o più cluster. Mediante un altro approccio multivariato, dato dall’analisi delle k-medie, si sono individuate le caratteristiche che differenziano in maniera significativa i soggetti distribuiti nei diversi cluster. Per il secondo scopo dello studio dal 2012 al 2015 abbiamo reclutato soggetti afferiti presso il nostro centro per sospetta asma professionale. In questi pazienti in corso di sham-test e di SIC con isocianati fino a 24 post test sono stati monitorati e misurati: la funzionalità respiratoria incluso il test di provocazione bronchiale aspecifico con metacolina, l’NO frazionato, l’ADMA nell’EBC e l’EBT. Risultati: L’utilizzo dell’analisi gerarchica dei cluster ci ha portati a stabilire che i 187 pazienti studiati non costituiscono un unico gruppo omogeneo ma possono essere suddivisi in 3 cluster. L’applicazione poi del metodo multivariato delle k-medie, su tre cluster, ci ha consentito di individuare due cluster di pazienti sensibilizzati a TDI con prevalente risposta late al SIC e un cluster di pazienti sensibilizzati a MDI con prevalente risposta early al SIC. I soggetti appartenenti ai due cluster dei TDI differiscono fra di loro in maniera significativa per l’età alla diagnosi e all’esordio dei sintomi respiratori, la distribuzione per sesso, il BMI, la distribuzione in quanto abitudine al fumo, l’IT, il FEV1 basale % del predetto, l’età di inizio esposizione, gli anni di latenza e la durata dell’esposizione. Per quanto riguarda invece lo studio del profilo infiammatorio delle vie aeree abbiamo reclutato 25 pazienti, 18 maschi e 7 femmine. Nel gruppo dei SIC-positivi FeNO50 è aumentato significativamente a 24 ore dal test (mediana 111.8 ppb [IQR, 167.5]; p<0.05) se confrontato con lo sham (58.6 ppb [74.7]). I livelli di JawNO hanno manifestato il medesimo time-course con un incremento significativo post 24 ore dall’esposizione (6.6 nL/s [81]; p <0.05) se confrontato con lo sham (3.3 nL/s [3.7]). Non sono state riscontrate significative variazioni negli altri parametri. Non sono state riscontrate significative variazioni dell’ADMA nell’EBC e dell’EBT in entrambi i gruppi. Conclusioni: L’asma da isocianati è una patologia eterogenea come l’asma comune. Gli elementi principali che differenziano i cluster di asma professionale da isocianati sono l’agente sensibilizzante e il tipo di risposta al SIC (cluster 3 vs cluster 1 e 2). Anche nell’ambito dell’asma indotta dallo stesso agente (TDI) si sono evidenziati due cluster in cui quello con peggiore funzionalità respiratoria è rappresentato da soggetti più anziani alla diagnosi e con maggiore durata dell’esposizione. I motivi per cui l’asma occupazionale risulta essere eterogenea possono essere un differente meccanismo d’azione dei monomeri o una diversa suscettibilità degli individui appartenenti ai diversi cluster sia in termini di insorgenza della malattia sia in termini di evoluzione della stessa. L’assetto infiammatorio delle vie aeree nel corso del SIC non si caratterizza nei soggetti sensibilizzati ad isocianati né con un incremento dell’ADMA né con un incremento dell’EBT. Si riscontra invece un aumento di FeNO50 dovuto esclusivamente ad un aumentato flusso di NO dalla parete bronchiale al lume. Abbiamo perciò dimostrato che la misurazione del FeNO50 nel corso del SIC può fornire informazioni aggiuntive al monitoraggio funzionale spirometrico, anche perché la broncoostruzione e la risposta infiammatoria delle vie aeree si sono rivelate dissociate.

Nuclear magnetic resonance spectroscopy and ultrasound

The work described in this thesis is directed to the examination of the hypothesis that ultrasound may be used to perturb molecular motion in the liquid phase. These changes can then be detected by nuclear magnetic resonance (NMR) in spin-lattice and spin-spin relaxation times. The objective being to develop a method capable of reducing the pulsed NMR acquisition times of slowly relaxing nuclei. The thesis describes the theoretical principles underlying both NMR spectroscopy and ultrasonics with particular attention being paid to factors that impinge on testing the above hypothesis. Apparatus has been constructed to enable ultrasound at frequencies between 1 and 10 mega-hertz with a variable power up to 100W/cm-2 to be introduced in the NMR sample. A broadband high frequency generator is used to drive PZT piezo-electric transducer via various transducer to liquid coupling arrangements. A commercial instrument of 20 kilo-hertz has also been employed to test the above hypothesis and also to demonstrate the usefulness of ultrasound in sonochemistry. The latter objective being, detection of radical formation in monomer and polymer ultrasonic degradation. The principle features of the results obtained are: Ultrasonic perturbation of T1 is far smaller for pure liquids than is for mixtures. The effects appear to be greater on protons (1H) than on carbon-13 nuclei (13C) relaxation times. The observed effect of ultrasonics is not due to temperature changes in the sample. As the power applied to the transducer is progressively increased T1 decreases to a minimum and then increases. The T1's of the same nuclei in different functional groups are influenced to different extents by ultrasound. Studies of the 14N resonances from an equimolar mixture of N, N-dimethylformamide and deuterated chloroform with ultrasonic frequencies at 1.115, 6, 6.42 and 10 MHz show that as the frequency is increased the NMR signal to noise ratio decreases to zero at the Larmor frequency of 6.42 MHz and then again rises. This reveals the surprising indication that an effect corresponding to nuclear acoustic saturation in the liquid may be observable. Ultrasonic irradiation of acidified ammonium chloride solution at and around 6.42 MHz appears to cause distinctive changes in the proton-nitrogen J coupling resonance at 89.56 MHz. Ultrasonic irradiation of N, N-dimethylacetamide at 2 KHz using the lowest stable power revealed the onset of coalescence in the proton spectrum. The corresponding effect achieved by direct heating required a temperature rise of approximately 30oC. The effects of low frequency (20 KHz) on relaxation times appear to be nil. Detection of radical formation proved difficult but is still regarded as the principle route for monomer and polymer degradation. The initial hypothesis is considered proven with the results showing significant changes in the mega-hertz region and none at 20 KHz.

Wertorientierte Unternehmensführung am Beispiel der DAX-30-Unternehmen – Qualitative und quantitative Auswertung auf Grundlage der externen Geschäftsberichterstattung

Eine wertorientierte Unternehmensführung hat in den letzten Jahren in den Unternehmen zunehmend an Bedeutung gewonnen. Wertorientierung stellt dabei ein Führungsverhalten dar, welches sich mit der Gestaltung und Realisierung von wertorientierten Zielen auf Managementebene beschäftigt. Heutzutage lebt Wertorientierung vom Einklang aus ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Gesichtspunkten. Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit der Geschäftsberichtsanalyse der DAX-30-Unternehmen hinsichtlich wertorientierter Steuerung. Dabei werden Unternehmen hinsichtlich ihres Bekenntnisses zur Wertorientierung, Veröffentlichung wertorientierter Kennzahlen und Höhe der Kapitalkostensätze untersucht.Hierbei kommt der Vergleichbarkeit und Transparenz eine entscheidende Rolle zu. Die Untersuchung ergibt ein hohes Bekenntnis zur Wertorientierung in nahezu allen betrachteten DAX-Unternehmen. Die Unternehmen führen viele Spitzenkennzahlen an, die vorwiegend auf dem Economic Value Added basieren. Zusätzlich werden eine Reihe weiterer, in der betrieblichen Praxis als wertorientierte Kennzahlen genutzte Messgrößen, herausgegeben. Eine Vergleichbarkeit untereinander gestaltet sich sehr schwierig, da Berechnung und Bezeichnung gleicher Kennzahlen sehr unterschiedlich sind. Daran wird sich ohne einheitlichen Standard in naher bis mittelfristiger Zukunft nichts ändern.