Dissertations / Theses on the topic 'Chirurgia toracica'

La chirurgia conservativa o l’esofagectomia, possono essere indicate per il trattamento della disfagia nell’acalasia scompensata. L’esofagectomia è inoltre finalizzata alla prevenzione dello sviluppo del carcinoma esofageo. Gli obiettivi erano: a) definire prevalenza e fattori di rischio per il carcinoma epidermoidale; b) confrontare i risultati clinici e funzionali di Heller-Dor con pull-down della giunzione esofagogastrica (PD-HD) ed esofagectomia. I dati in analisi, ricavati da un database istituito nel 1973 e finalizzato alla ricerca prospettica, sono stati: a) le caratteristiche cliniche, radiologiche ed endoscopiche di 573 pazienti acalasici; b) il risultato oggettivo e la qualità della vita, definita mediante questionario SF-36, dopo intervento di PD-HD (29 pazienti) e dopo esofagectomia per acalasia scompensata o carcinoma (20 pazienti). Risultati: a) sono stati diagnosticati 17 carcinomi epidermoidali ed un carcinosarcoma (3.14%). Fattori di rischio sono risultati essere: il diametro esofageo (p<0.001), il ristagno esofageo (p<0.01) e la durata dei sintomi dell’acalasia (p<0.01). Secondo l’albero di classificazione, soltanto i pazienti con esito insufficiente del trattamento ai controlli clinico-strumentali ed acalasia sigmoidea presentavano un rischio di sviluppare il carcinoma squamocellulare del 52.9%. b) Non sono state riscontrate differenze statisticamente significative tra i pazienti sottoposti ad intervento conservativo e quelli trattati con esofagectomia per quanto concerne l’esito dell’intervento valutato mediante parametri oggettivi (p=0.515). L’analisi della qualità della vita non ha evidenziato differenze statisticamente significative per quanto concerne i domini GH, RP, PF e BP. Punteggi significativamente più elevati nei domini RE (p=0.012), VT (p<0.001), MH (p=0.001) e SF (p=0.014) sono stati calcolati per PD-HD rispetto alle esofagectomie. In conclusione, PD-HD determina una miglior qualità della vita, ed è pertanto la procedura di scelta per i pazienti con basso rischio di cancro. A coloro che abbiano già raggiunto i parametri di rischio, si offrirà l’esofagectomia o l'opzione conservativa seguita da protocolli di follow-up.
Conservative surgery or esophagectomy, may be indicated for therapy of dysphagia in end-stage achalasia. Esophagectomy is also aimed to prevent the development of carcinoma which may occur in end-stage achalasia. Aims of the study were: a) to determine prevalence and risk factors for epidermoid carcinoma development; b) to compare clinical and functional results after pull-down Heller-Dor (PD-HD) and esophagectomy. Data in the analysis, extracted from a database started in 1973 and finalized to prospective clinical research, were: a) clinical, radiological and endoscopic features of 573 achalasia patients; b) objective outcome and quality of life, assessed by means of SF-36 questionnaire, after PD-HD (29 patients) and esophagectomy for end stage achalasia or for cancer (20 patients). Results: a) Seventeen epidermoid carcinomas and one carcinosarcoma were diagnosed (3.14%). At multivariate analysis esophageal diameter (p<0.001), residual barium column (p<0.01) and duration of dysphagia (p<0.01) were independent risk factors. According to classification tree, patients with poor outcome at the last clinical-radiological control and sigmoid esophagus experienced a risk of epidermoid carcinoma development equal to 52.9%. b) No statistically significant differences were observed with regards to the objective evaluation of dysphagia, reflux symptoms and esophagitis (p=0.515). No statistically significant differences were calculated between the two groups as it concerns the domains general health, physical functioning, role physical and bodily pain. Significant differences with regards to the domains role emotional (p=0.012), vitality (p<0.001), mental health (p=0.001) and social functioning (p=0.014) were observed in favour of PD-HD. In conclusion, PD-HD achieved better quality of life than esophagectomy. PD-HD is the procedure of choice for patients with low or null risk for cancer. Patients, who overcome the risk parameters, should be offered esophagectomy or conservative treatment followed by strict endoscopic surveillance.

Gastroesophageal junction (GEJ) adenocarcinoma are uncommon before age of 40 years. While certain clinical, pathological and molecular features of GEJ adenocarcinoma in older patients have been extensively studied, these characteristics in the younger population remain to be determined. In the recent literature, a high sensitivity and specificity for the detection of dysplasia and esophageal adenocarcinoma was demonstrated by using multicolor fluorescence in situ hybridization (FISH) DNA probe set specific for the locus specific regions 9p21 (p16), 20q13.2 and Y chromosome. We evaluated 663 patients with GEJ adenocarcinoma and further divided them into 2 age-groups of or= 50 years, rispectively. FISH with selected DNA probe for Y chromosome, locus 9p21 (p16), and locus 20q13.2 was investigated with formalin fixed and parassin embedded tissue from surgical resections of 17 younger and 11 older patients. Signals were counted in > 100 cells with each given histopathological category. The chromosomal aberrations were then compared in the 2 age-groups with the focus on uninvolved squamous and columnar epithelium, intestinal metaplasia (Barrett's mucosa), glandular dysplasia, and adenocarcinoma. Comparisons were performed by the X2 test, Fisher's exact test, Student's t-test and Mann-Whitney U-test as appropriate. Survival was estimated by the Kaplan-Meier method with univariate analysis by the log-rank. Significance was taken at the 5% level. There was no difference in the surgical technique applied in both age groups and most patients underwent Ivor Lewis esophagectomy. Among clinical variables there was a higher incidence of smocking history in older patient group. We identified a progressive loss of Y chromosome from benign squamos epithelium to Barrett's mucosa and glandular dysplasia, and, ultimately, to a near complete loss in adenocarcinoma in both age groups. The young group revealed significantly more losses of 9p21 in both benign and neoplastic cells when compared to the older patients group. In addition, we demonstrated an increase in the percentage of cells showing gain of locus 20q13.2 with progression from benign epithelium through dysplasia to adenocarcinoma with almost the same trend in both the young and the older patients. When compared with the older age-group, younger patients with GEJ adenocarcinoma possess similar known demographics, environmental factors, clinical, and pathologic characteristics. The most commonly detected genetic aberrations of progressive Y chromosomal loss, 9p21 locus loss, and 20q13 gains were similar in the younger and older patients. However the rate of loss of 9p21 is significantly higher in young patients, in both the benign and the neoplastic cells. The loss of 9p21, and possibly, the subsequent inactivation of p16 gene may be one of the molecular mechanisms responsible for the accelerated neoplastic process in young patients.

Gastroesophageal junction (GEJ) adenocarcinoma are uncommon before age of 40 years. While certain clinical, pathological and molecular features of GEJ adenocarcinoma in older patients have been extensively studied, these characteristics in the younger population remain to be determined. In the recent literature, a high sensitivity and specificity for the detection of dysplasia and esophageal adenocarcinoma was demonstrated by using multicolor fluorescence in situ hybridization (FISH) DNA probe set specific for the locus specific regions 9p21 (p16), 20q13.2 and Y chromosome. We evaluated 663 patients with GEJ adenocarcinoma and further divided them into 2 age-groups of or= 50 years, rispectively. FISH with selected DNA probe for Y chromosome, locus 9p21 (p16), and locus 20q13.2 was investigated with formalin fixed and parassin embedded tissue from surgical resections of 17 younger and 11 older patients. Signals were counted in > 100 cells with each given histopathological category. The chromosomal aberrations were then compared in the 2 age-groups with the focus on uninvolved squamous and columnar epithelium, intestinal metaplasia (Barrett's mucosa), glandular dysplasia, and adenocarcinoma. Comparisons were performed by the X2 test, Fisher's exact test, Student's t-test and Mann-Whitney U-test as appropriate. Survival was estimated by the Kaplan-Meier method with univariate analysis by the log-rank. Significance was taken at the 5% level. There was no difference in the surgical technique applied in both age groups and most patients underwent Ivor Lewis esophagectomy. Among clinical variables there was a higher incidence of smocking history in older patient group. We identified a progressive loss of Y chromosome from benign squamos epithelium to Barrett's mucosa and glandular dysplasia, and, ultimately, to a near complete loss in adenocarcinoma in both age groups. The young group revealed significantly more losses of 9p21 in both benign and neoplastic cells when compared to the older patients group. In addition, we demonstrated an increase in the percentage of cells showing gain of locus 20q13.2 with progression from benign epithelium through dysplasia to adenocarcinoma with almost the same trend in both the young and the older patients. When compared with the older age-group, younger patients with GEJ adenocarcinoma possess similar known demographics, environmental factors, clinical, and pathologic characteristics. The most commonly detected genetic aberrations of progressive Y chromosomal loss, 9p21 locus loss, and 20q13 gains were similar in the younger and older patients. However the rate of loss of 9p21 is significantly higher in young patients, in both the benign and the neoplastic cells. The loss of 9p21, and possibly, the subsequent inactivation of p16 gene may be one of the molecular mechanisms responsible for the accelerated neoplastic process in young patients.

Il carcinoma polmonare rappresenta un problema socio-sanitario di grande rilievo, essendo la prima causa di morte per neoplasia. Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (non small cell lung cancer - NSCLC) rappresenta la variante istologica più frequente (80% dei casi di tumore polmonare). Al momento della diagnosi circa il 60-70% dei pazienti presenta una malattia in stadio avanzato o metastatico non essendo suscettibile di trattamento chirurgico. Per questi pazienti il trattamento chemioterapico determina un prolungamento della sopravvivenza e un miglioramento della qualità  della vita rispetto alla sola terapia di supporto, identificandosi come standard terapeutico. L'individuazione del migliore trattamento chemioterapico per questo subset di pazienti rappresenta pertanto una delle principali sfide della ricerca oncologica. I regimi polichemioterapici si possono dividere schematicamente in tre generazioni in relazione all'introduzione nel corso degli anni di nuovi agenti chemioterapici. Con l'avvento dei regimi di terza generazione, il trattamento del NSCLC avanzato sembra aver raggiunto un plateau, mancando infatti chiare dimostrazioni di superiorità  di un regime di ultima generazione rispetto ad un altro. Tra questi l'associazione cisplatino e gemcitabina rappresenta uno dei regimi standard più utilizzati in considerazione del suo favorevole rapporto costo-beneficio. Al fine di migliorare i risultati del trattamento chemioterapico in termini di attività  ed efficacia, una possibilità  consiste nell'individuazione di parametri predittivi che ci consentano di identificare il miglior trattamento per il singolo paziente. Tra i vari parametri predittivi valutabili, un crescente interesse è stato rivolto a quelli di carattere genetico, anche grazie all'avvento di nuove tecniche di biologia molecolare e al sequenziamento del genoma umano che ha dato nuovo impulso a studi di farmacogenetica e farmacogenomica. Sulla base di queste considerazioni, in questa tesi è stato effettuato uno studio mirato a valutare l'espressione di determinanti molecolari coinvolti nel meccanismo di azione di gemcitabina e cisplatino in pazienti affetti dai due tipi istologici principali di NSCLC, adenocarcinomi e carcinomi squamocellulari. Lo studio dei livelli di espressione genica è stata effettuata in tessuti di 69 pazienti affetti da NSCLC arruolati presso l'Istituto Europeo di Oncologia di Milano. In particolare, mediante Real Time PCR è stata valutata l'espressione genica di ERCC1, hENT1, dCK, 5'-NT, CDA, RRM1 e RRM2 in 85 campioni isolati con microdissezione da biopsie provenienti dai tessuti polmonari normali o tumorali o dalle metastasi linfonodali. Le analisi di questi tessuti hanno mostrato differenze significative per i pattern di espressione genica di diversi determinanti molecolari potenzialmente utile nel predire l'efficacia di gemcitabina/cisplatino e per personalizzare i trattamenti in pazienti affetti da cancro. In conclusione, l'evoluzione delle tecniche di biologia molecolare promossa dagli studi di farmacogenetica racchiude in sè notevoli potenzialità  per quanto concerne l'ideazione di nuovi protocolli terapeutici. Identificando le caratteristiche genotipiche e i livelli di espressione geniche di determinanti molecolari implicati nella risposta ai farmaci potremmo infatti predisporre delle mappe di chemiosensibilità-chemioresistenza per ciascun paziente, nell'ottica di approntare di volta in volta le più appropriate terapie antitumorali in base alle caratteristiche genetiche del paziente e della sua patologia neoplastica.

Il carcinoma polmonare rappresenta un problema socio-sanitario di grande rilievo, essendo la prima causa di morte per neoplasia. Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (non small cell lung cancer - NSCLC) rappresenta la variante istologica più frequente (80% dei casi di tumore polmonare). Al momento della diagnosi circa il 60-70% dei pazienti presenta una malattia in stadio avanzato o metastatico non essendo suscettibile di trattamento chirurgico. Per questi pazienti il trattamento chemioterapico determina un prolungamento della sopravvivenza e un miglioramento della qualità  della vita rispetto alla sola terapia di supporto, identificandosi come standard terapeutico. L'individuazione del migliore trattamento chemioterapico per questo subset di pazienti rappresenta pertanto una delle principali sfide della ricerca oncologica. I regimi polichemioterapici si possono dividere schematicamente in tre generazioni in relazione all'introduzione nel corso degli anni di nuovi agenti chemioterapici. Con l'avvento dei regimi di terza generazione, il trattamento del NSCLC avanzato sembra aver raggiunto un plateau, mancando infatti chiare dimostrazioni di superiorità  di un regime di ultima generazione rispetto ad un altro. Tra questi l'associazione cisplatino e gemcitabina rappresenta uno dei regimi standard più utilizzati in considerazione del suo favorevole rapporto costo-beneficio. Al fine di migliorare i risultati del trattamento chemioterapico in termini di attività  ed efficacia, una possibilità  consiste nell'individuazione di parametri predittivi che ci consentano di identificare il miglior trattamento per il singolo paziente. Tra i vari parametri predittivi valutabili, un crescente interesse è stato rivolto a quelli di carattere genetico, anche grazie all'avvento di nuove tecniche di biologia molecolare e al sequenziamento del genoma umano che ha dato nuovo impulso a studi di farmacogenetica e farmacogenomica. Sulla base di queste considerazioni, in questa tesi è stato effettuato uno studio mirato a valutare l'espressione di determinanti molecolari coinvolti nel meccanismo di azione di gemcitabina e cisplatino in pazienti affetti dai due tipi istologici principali di NSCLC, adenocarcinomi e carcinomi squamocellulari. Lo studio dei livelli di espressione genica è stata effettuata in tessuti di 69 pazienti affetti da NSCLC arruolati presso l'Istituto Europeo di Oncologia di Milano. In particolare, mediante Real Time PCR è stata valutata l'espressione genica di ERCC1, hENT1, dCK, 5'-NT, CDA, RRM1 e RRM2 in 85 campioni isolati con microdissezione da biopsie provenienti dai tessuti polmonari normali o tumorali o dalle metastasi linfonodali. Le analisi di questi tessuti hanno mostrato differenze significative per i pattern di espressione genica di diversi determinanti molecolari potenzialmente utile nel predire l'efficacia di gemcitabina/cisplatino e per personalizzare i trattamenti in pazienti affetti da cancro. In conclusione, l'evoluzione delle tecniche di biologia molecolare promossa dagli studi di farmacogenetica racchiude in sè notevoli potenzialità  per quanto concerne l'ideazione di nuovi protocolli terapeutici. Identificando le caratteristiche genotipiche e i livelli di espressione geniche di determinanti molecolari implicati nella risposta ai farmaci potremmo infatti predisporre delle mappe di chemiosensibilità-chemioresistenza per ciascun paziente, nell'ottica di approntare di volta in volta le più appropriate terapie antitumorali in base alle caratteristiche genetiche del paziente e della sua patologia neoplastica.

Lung transplantation is a widely accepted therapeutic option for end stage lung disease. Clinical outcome is yet challenged by primary graft failure responsible for the majority of the early mortality, by chronic allograft dysfunction and chronic rejection accounting for more than 30% of deaths after the third postoperative year. Pulmonary surfactant proteins (SP) A, B, C and D are one of the first host defense mechanisms the lung can mount. SP-A in particular, produced by the type II pneumocytes, is active in the innate and adaptive immune system being an opsonin, but also regulating the macrophage and lymphocyte response. The main hypothesis for this project is that pulmonary surfactant protein A polymorphism may determine the early and long term lung allograft survival. Of note SP-A biologic activity seems to be genetically determined and SP-A polymorphisms have been associated to various lung disease. The two SP-A genes SP-A1 and SP-A2 have several polymorphisms within the coding region, SP-A1 (6A, 6A2-20), and SP-A2(1A, 1A0-13). The SP-A gene expression is regulated by cAMP, TTF-1 and glucocorticoids. In vitro studies have indicated that SP-A1 and SP-A2 gene variants may have a variable response to glucocorticoids. We proposed to determine if SP-A gene polymorphism predicts primary graft dysfunction and/or chronic lung allograft dysfunction and if SP-A may serve as a biomarker of lung allograft dysfunction. We also proposed to study the interaction between immunosuppressive drugs and SP-A expression and determine whether this is dependent on SP-A polymorphisms. This study will generate novel information improving our understanding of lung allograft dysfunction. It is conceivable that the information will stimulate the interest for a multi centre study to investigate if SP-A polymorphism may be integrated in the donor lung selection criteria and/or to implement post transplant tailored immunosuppression.

Lung transplantation is a widely accepted therapeutic option for end stage lung disease. Clinical outcome is yet challenged by primary graft failure responsible for the majority of the early mortality, by chronic allograft dysfunction and chronic rejection accounting for more than 30% of deaths after the third postoperative year. Pulmonary surfactant proteins (SP) A, B, C and D are one of the first host defense mechanisms the lung can mount. SP-A in particular, produced by the type II pneumocytes, is active in the innate and adaptive immune system being an opsonin, but also regulating the macrophage and lymphocyte response. The main hypothesis for this project is that pulmonary surfactant protein A polymorphism may determine the early and long term lung allograft survival. Of note SP-A biologic activity seems to be genetically determined and SP-A polymorphisms have been associated to various lung disease. The two SP-A genes SP-A1 and SP-A2 have several polymorphisms within the coding region, SP-A1 (6A, 6A2-20), and SP-A2(1A, 1A0-13). The SP-A gene expression is regulated by cAMP, TTF-1 and glucocorticoids. In vitro studies have indicated that SP-A1 and SP-A2 gene variants may have a variable response to glucocorticoids. We proposed to determine if SP-A gene polymorphism predicts primary graft dysfunction and/or chronic lung allograft dysfunction and if SP-A may serve as a biomarker of lung allograft dysfunction. We also proposed to study the interaction between immunosuppressive drugs and SP-A expression and determine whether this is dependent on SP-A polymorphisms. This study will generate novel information improving our understanding of lung allograft dysfunction. It is conceivable that the information will stimulate the interest for a multi centre study to investigate if SP-A polymorphism may be integrated in the donor lung selection criteria and/or to implement post transplant tailored immunosuppression.

Background: MPLC represents a diagnostic challenge. Topic of the discussion is how to distinguish these patients as a metastatic or a multifocal disease. While in case of the different histology there are less doubt on the opposite in case of same histology is mandatory to investigate on other clinical features to rule out this question. Matherials and Methods: A retrospective review identified all patients treated surgically for a presumed diagnosis of SPLC. Pre-operative staging was obtained with Total CT scan and fluoro-deoxy positron emission tomography and mediastinoscopy. Patients with nodes interest or extra-thoracic location were excluded from this study. Epidermal growth factor receptor (EGFR) expression with complete immunohistochemical analisis was evaluated. Survival was estimated using Kaplan-Meyer method, and clinical features were estimated using a long-rank test or Cox proportional hazards model for categorical and continuous variable, respectively. Results: According to American College Chest Physician, 18 patients underwent to surgical resection for a diagnosis of MPLC. Of these, 8 patients had 3 or more nodules while 10 patients had less than 3 nodules. Pathologic examination demonstrated that 13/18(70%) of patients with multiple histological types was Adenocarcinoma, 2/18(10%) Squamous carcinoma, 2/18(10%) large cell carcinoma and 1/18(5%) Adenosquamosu carcinoma. Expression of EGFR has been evaluated in all nodules: in 7 patients of 18 (38%) the percentage of expression of each nodule resulted different. Conclusions: MPLC represent a multifocal disease where interactions of clinical informations with biological studies reinforce the diagnosis. EGFR could contribute to differentiate the nodules. However, further researches are necessary to validate this hypothesis.

Background: MPLC represents a diagnostic challenge. Topic of the discussion is how to distinguish these patients as a metastatic or a multifocal disease. While in case of the different histology there are less doubt on the opposite in case of same histology is mandatory to investigate on other clinical features to rule out this question. Matherials and Methods: A retrospective review identified all patients treated surgically for a presumed diagnosis of SPLC. Pre-operative staging was obtained with Total CT scan and fluoro-deoxy positron emission tomography and mediastinoscopy. Patients with nodes interest or extra-thoracic location were excluded from this study. Epidermal growth factor receptor (EGFR) expression with complete immunohistochemical analisis was evaluated. Survival was estimated using Kaplan-Meyer method, and clinical features were estimated using a long-rank test or Cox proportional hazards model for categorical and continuous variable, respectively. Results: According to American College Chest Physician, 18 patients underwent to surgical resection for a diagnosis of MPLC. Of these, 8 patients had 3 or more nodules while 10 patients had less than 3 nodules. Pathologic examination demonstrated that 13/18(70%) of patients with multiple histological types was Adenocarcinoma, 2/18(10%) Squamous carcinoma, 2/18(10%) large cell carcinoma and 1/18(5%) Adenosquamosu carcinoma. Expression of EGFR has been evaluated in all nodules: in 7 patients of 18 (38%) the percentage of expression of each nodule resulted different. Conclusions: MPLC represent a multifocal disease where interactions of clinical informations with biological studies reinforce the diagnosis. EGFR could contribute to differentiate the nodules. However, further researches are necessary to validate this hypothesis.

Obbiettivo. Analizzare la funzionalità polmonare e diaframmatica dopo interventi di plicatura del diaframma con rete di rinforzo peri-costale eseguiti per relaxatio e riparazione di ernia transdiaframmatica cronica mediante riduzione e sutura diretta. Metodi. Dal 1996 al 2010, 10 pazienti con relaxatio unilaterale del diaframma e 6 pazienti con ernia transdiaframmatica cronica misconosciuta sono stati sottoposti a chirurgia elettiva. Gli accertamenti preoperatori e al follow-up di 12 mesi includevano prove di funzionalità respiratoria, misura della pressione massimale inspiratoria alla bocca in clino e ortostatismo, emogasanlisi, TC del torace e dispnea score. Risultati. I pazienti dei due gruppi non differivano in termini di funzionalità respiratoria preoperatoria nè di complicanze postoperatorie; al follow-up a 12 mesi il gruppo Eventrazione mostrava un significativo aumento del FEV1% (+18,2 – p<0.001), FVC% (+12,8 – p<0.001), DLCO% (+6,84 – p=0,04) e pO2 (+9,8 mmHg – p<0.001). Al contrario nrl gruppo Ernia solo il miglioramento della pO2 era significativo (+8.3 – p=0.04). Sebbene la massima pressione inspiratoria (PImax) fosse aumentata in entrambi i gruppi al follow-up, i pazienti operati per ernia mostravano un miglioramento limitato con persistente caduta significativa della PImax dall’ortostatismo al clinostatismo (p<0.001). Il Transitional dyspnoea score è stato concordante con tali miglioramenti pur senza differenze significative tra i due gruppi. La TC del torace ha evidenziato una sopraelevazione dell’emidiaframma suturato, senza recidiva di ernia, mentre i pazienti sottoposti a plicatura hanno mantenuto l’ipercorrezione. Conclusioni. L’utilizzo di un rinforzo protesico è sicuro e sembra assicurare risultati funzionali migliori a distanza in termini di flussi respiratori e di movimento paradosso del diaframma (valutato mediante PImax). Lacerazioni estese del diaframma coinvolgenti le branche principali di suddivisione del nervo frenico si associano verosimilmente a una relaxatio che può quindi ridurre il guadagno funzionale a lungo termine se non adeguatamente trattata mediante l’utilizzo di un rinforzo protesico.
Objectives. To assess pulmonary and diaphragmatic function after diaphragmatic plication re-enforced by pericostal fixed mesh for eventration and repair of diaphragmatic hernia through reduction and direct suture. Methods. From 1996 to 2010, 10 patients with unilateral eventration and 6 patients with misunderstood chronic trans-diaphragmatic hernia underwent elective surgery. Preoperative and 12 months follow-up assessment included pulmonary function tests, measure of maximum inspiratory pressure in clino- and orthostasis, blood gas analysis, chest-CT scan and dyspnoea score. Results. Patients of the two groups did not differ in terms of preoperative lung function nor postoperative complications or in-hospital stay; at follow-up of 12 months, Eventration group showed significant improvement of FEV1% (+18,2 – p<0.001), FVC% (+12,8 – p<0.001), DLCO% (+6,84 – p=0,04) and pO2 (+9,8 mmHg – p<0.001). Conversely in Hernia group only pO2 gain was significant (+8.3 – p=0.04). Although Maximal Inspiratory Pressure (MIP) increased in both groups at follow-up, patients operated for hernia showed minor improvement with persistent significant fall of MIP passing from orthostasis to clinostasis (p<0.001). Transitional dyspnoea score reflected such improvements but no differences were found in gain between the two groups. CT-scan showed a slight elevation of diaphragm in patients operated for diaphragmatic laceration, even without recurrent hernia, while patients operated for eventration maintained postoperative ipercorrection. Conclusions. The use of prosthetic reinforcement after diaphragmatic surgery is safe and seems to ensure better and more stable results either in terms of pulmonary flows and paradoxical diaphragmatic movement (assessed through maximum inspiratory pressure) in patients operated for eventration. Large diaphragmatic tearings involving main branches of phrenic nerve are likely to cause diaphragm denervation; consequent underlying eventration may therefore impair postoperative functional results at long term follow-up if not adequately treated with prosthetic reinforcement as usual in our Institution for pure eventration.

Obbiettivo. Analizzare la funzionalità polmonare e diaframmatica dopo interventi di plicatura del diaframma con rete di rinforzo peri-costale eseguiti per relaxatio e riparazione di ernia transdiaframmatica cronica mediante riduzione e sutura diretta. Metodi. Dal 1996 al 2010, 10 pazienti con relaxatio unilaterale del diaframma e 6 pazienti con ernia transdiaframmatica cronica misconosciuta sono stati sottoposti a chirurgia elettiva. Gli accertamenti preoperatori e al follow-up di 12 mesi includevano prove di funzionalità respiratoria, misura della pressione massimale inspiratoria alla bocca in clino e ortostatismo, emogasanlisi, TC del torace e dispnea score. Risultati. I pazienti dei due gruppi non differivano in termini di funzionalità respiratoria preoperatoria nè di complicanze postoperatorie; al follow-up a 12 mesi il gruppo Eventrazione mostrava un significativo aumento del FEV1% (+18,2 – p<0.001), FVC% (+12,8 – p<0.001), DLCO% (+6,84 – p=0,04) e pO2 (+9,8 mmHg – p<0.001). Al contrario nrl gruppo Ernia solo il miglioramento della pO2 era significativo (+8.3 – p=0.04). Sebbene la massima pressione inspiratoria (PImax) fosse aumentata in entrambi i gruppi al follow-up, i pazienti operati per ernia mostravano un miglioramento limitato con persistente caduta significativa della PImax dall’ortostatismo al clinostatismo (p<0.001). Il Transitional dyspnoea score è stato concordante con tali miglioramenti pur senza differenze significative tra i due gruppi. La TC del torace ha evidenziato una sopraelevazione dell’emidiaframma suturato, senza recidiva di ernia, mentre i pazienti sottoposti a plicatura hanno mantenuto l’ipercorrezione. Conclusioni. L’utilizzo di un rinforzo protesico è sicuro e sembra assicurare risultati funzionali migliori a distanza in termini di flussi respiratori e di movimento paradosso del diaframma (valutato mediante PImax). Lacerazioni estese del diaframma coinvolgenti le branche principali di suddivisione del nervo frenico si associano verosimilmente a una relaxatio che può quindi ridurre il guadagno funzionale a lungo termine se non adeguatamente trattata mediante l’utilizzo di un rinforzo protesico.
Objectives. To assess pulmonary and diaphragmatic function after diaphragmatic plication re-enforced by pericostal fixed mesh for eventration and repair of diaphragmatic hernia through reduction and direct suture. Methods. From 1996 to 2010, 10 patients with unilateral eventration and 6 patients with misunderstood chronic trans-diaphragmatic hernia underwent elective surgery. Preoperative and 12 months follow-up assessment included pulmonary function tests, measure of maximum inspiratory pressure in clino- and orthostasis, blood gas analysis, chest-CT scan and dyspnoea score. Results. Patients of the two groups did not differ in terms of preoperative lung function nor postoperative complications or in-hospital stay; at follow-up of 12 months, Eventration group showed significant improvement of FEV1% (+18,2 – p<0.001), FVC% (+12,8 – p<0.001), DLCO% (+6,84 – p=0,04) and pO2 (+9,8 mmHg – p<0.001). Conversely in Hernia group only pO2 gain was significant (+8.3 – p=0.04). Although Maximal Inspiratory Pressure (MIP) increased in both groups at follow-up, patients operated for hernia showed minor improvement with persistent significant fall of MIP passing from orthostasis to clinostasis (p<0.001). Transitional dyspnoea score reflected such improvements but no differences were found in gain between the two groups. CT-scan showed a slight elevation of diaphragm in patients operated for diaphragmatic laceration, even without recurrent hernia, while patients operated for eventration maintained postoperative ipercorrection. Conclusions. The use of prosthetic reinforcement after diaphragmatic surgery is safe and seems to ensure better and more stable results either in terms of pulmonary flows and paradoxical diaphragmatic movement (assessed through maximum inspiratory pressure) in patients operated for eventration. Large diaphragmatic tearings involving main branches of phrenic nerve are likely to cause diaphragm denervation; consequent underlying eventration may therefore impair postoperative functional results at long term follow-up if not adequately treated with prosthetic reinforcement as usual in our Institution for pure eventration.

Obiettivi. Valutare l’angiogenesi tumorale mediante la Microvessel density (MVD) come fattore predittivo di mortalità per tumore polmonare non a piccole cellule (NSCLC) pT1aN0M0 trattato chirurgicamente. Metodi. I dati demografici, clinici e istopatologici sono stati registrati per 82 pazienti (60 maschi, 22 femmine) sottoposti a resezione chirurgica in due diverse Chirurgie Toraciche tra gennaio 2002 e dicembre 2007 per tumori polmonari non a piccole cellule pT1AN0M0. La MVD è stata valutata mediante il conteggio visivo dei microvasi positivi alla colorazione immunoistochimica con anticorpo monoclonale anti-CD31 e definita come il numero medio di microvasi per 1 mm2 di campo ottico. Risultati. Sono state eseguite 59 lobectomie (72%) e 23 resezioni sublobari (28%). Reperti istopatologici: 43 adenocarcinomi (52%) e 39 neoplasie non- adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0; MVD media: 161 (CD31/mm2); mediana: 148; range 50-365, cut-off=150. Una MVD elevata (> 150 CD31/mm2) è stata osservata in 40 pazienti (49%), una MVD ridotta ( ≤ 150 CD31/mm2 ) in 42 pazienti (51%). Sopravvivenze a 5 anni: 70 % e 95%, rispettivamente per il gruppo ad elevata MVD vs il gruppo a ridotta MVD con una p = 0,0041, statisticamente significativa. Il tipo di resezione chirurgica, il diametro del tumore, le principali comorbidità e l’istotipo nono sono stati fattori predittivi significativi di mortalità correlata alla malattia. La MVD è risultata essere superiore nel gruppo “Adenocarcinoma” (MVD mediana=180) rispetto al gruppo “Non-Adenocarcinoma (MVD mediana=125), con un test di Mann-Whitney statisticamente significativo (p < 0,0001). Nel gruppo “Adenocarcinoma” la sopravvivenza a 5 anni è stata del 66% e 93 %, rispettivamente per i pazienti con MVD elevata e ridotta (p = 0.043. Conclusioni. Il nostro studio ha mostrato che la Microvessel density valutata con la colorazione immunoistochimica per CD31 ha un valore prognostico rilevante nel carcinoma polmonare in stadio precoce pT1aN0M0.
Objectives. To evaluate the degree of tumour angiogenesis detected by Microvessel Density (MVD) as a predictor of cancer-related death after surgical treatment in pT1aN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer (NSCLC). Methods. Demographic, surgical, and histopathological data, including MVD, were recorded for 82 patients (male, 60; female, 22; median age 68; range 36–82) who underwent surgical resection in two different Thoracic Surgery Units between January 2002 and December 2007 for pT1AN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer. MVD was assessed by visual count of microvessels immunostained with anti-CD31 monoclonal antibody and defined as the mean count of microvessels per 1-mm2 field area. MVD was then correlated with demographic and tumour-related variables and survival. Results. Fifty-nine lobectomies (72%) and 23 sublobar resections (28%) were performed; a systematic lymphadenectomy was always accomplished. Histopathological findings showed 43 Adenocarcinoma (52%) and 39 Non-adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0 patients; mean tumour diameter was 18mm (range 7-20mm). Mean MVD was 161 (CD31/mm2), median=148, range 50-365. A cut-off was established at 150. High-MVDExpression (>150 CD31/mm2) was observed in 40 patients (49%), Low-MVD-Expression (≤ 150 CD31/mm2) in 42 patients (51%). Survival rates were calculated by the Kaplan–Meier method and compared by the log rank test. 5-years survivals were 70% and 95% for, respectively, the High-MVD-Expression-Group and the Low-MVDExpression- Group with a p=0,0041, statistically significant. Univariate analysis revealed type of surgical resection, tumour diameter , major comorbidities and histotype not to be significant predictors of disease-related death. MVD was found to be higher into the Adenocarcinoma-group (median MVD=180) versus the Non- Adenocarcinoma group (median MVD=125), with a statistically significant Mann-Whitney test (p < 0,0001). According to the Adenocarcinoma-subgroup, 5-years survival rates were 66% and 93% for, respectively, High-MVD-Expression and Low-MVD-Expression patients (p=0,043 statistically significant). Conclusions. Our study indicated that Microvessel Density assessed with CD31 immunostaining has a relevant prognostic value in early lung cancer pT1aN0M0.

Obiettivi. Valutare l’angiogenesi tumorale mediante la Microvessel density (MVD) come fattore predittivo di mortalità per tumore polmonare non a piccole cellule (NSCLC) pT1aN0M0 trattato chirurgicamente. Metodi. I dati demografici, clinici e istopatologici sono stati registrati per 82 pazienti (60 maschi, 22 femmine) sottoposti a resezione chirurgica in due diverse Chirurgie Toraciche tra gennaio 2002 e dicembre 2007 per tumori polmonari non a piccole cellule pT1AN0M0. La MVD è stata valutata mediante il conteggio visivo dei microvasi positivi alla colorazione immunoistochimica con anticorpo monoclonale anti-CD31 e definita come il numero medio di microvasi per 1 mm2 di campo ottico. Risultati. Sono state eseguite 59 lobectomie (72%) e 23 resezioni sublobari (28%). Reperti istopatologici: 43 adenocarcinomi (52%) e 39 neoplasie non- adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0; MVD media: 161 (CD31/mm2); mediana: 148; range 50-365, cut-off=150. Una MVD elevata (> 150 CD31/mm2) è stata osservata in 40 pazienti (49%), una MVD ridotta ( ≤ 150 CD31/mm2 ) in 42 pazienti (51%). Sopravvivenze a 5 anni: 70 % e 95%, rispettivamente per il gruppo ad elevata MVD vs il gruppo a ridotta MVD con una p = 0,0041, statisticamente significativa. Il tipo di resezione chirurgica, il diametro del tumore, le principali comorbidità e l’istotipo nono sono stati fattori predittivi significativi di mortalità correlata alla malattia. La MVD è risultata essere superiore nel gruppo “Adenocarcinoma” (MVD mediana=180) rispetto al gruppo “Non-Adenocarcinoma (MVD mediana=125), con un test di Mann-Whitney statisticamente significativo (p < 0,0001). Nel gruppo “Adenocarcinoma” la sopravvivenza a 5 anni è stata del 66% e 93 %, rispettivamente per i pazienti con MVD elevata e ridotta (p = 0.043. Conclusioni. Il nostro studio ha mostrato che la Microvessel density valutata con la colorazione immunoistochimica per CD31 ha un valore prognostico rilevante nel carcinoma polmonare in stadio precoce pT1aN0M0.
Objectives. To evaluate the degree of tumour angiogenesis detected by Microvessel Density (MVD) as a predictor of cancer-related death after surgical treatment in pT1aN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer (NSCLC). Methods. Demographic, surgical, and histopathological data, including MVD, were recorded for 82 patients (male, 60; female, 22; median age 68; range 36–82) who underwent surgical resection in two different Thoracic Surgery Units between January 2002 and December 2007 for pT1AN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer. MVD was assessed by visual count of microvessels immunostained with anti-CD31 monoclonal antibody and defined as the mean count of microvessels per 1-mm2 field area. MVD was then correlated with demographic and tumour-related variables and survival. Results. Fifty-nine lobectomies (72%) and 23 sublobar resections (28%) were performed; a systematic lymphadenectomy was always accomplished. Histopathological findings showed 43 Adenocarcinoma (52%) and 39 Non-adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0 patients; mean tumour diameter was 18mm (range 7-20mm). Mean MVD was 161 (CD31/mm2), median=148, range 50-365. A cut-off was established at 150. High-MVDExpression (>150 CD31/mm2) was observed in 40 patients (49%), Low-MVD-Expression (≤ 150 CD31/mm2) in 42 patients (51%). Survival rates were calculated by the Kaplan–Meier method and compared by the log rank test. 5-years survivals were 70% and 95% for, respectively, the High-MVD-Expression-Group and the Low-MVDExpression- Group with a p=0,0041, statistically significant. Univariate analysis revealed type of surgical resection, tumour diameter , major comorbidities and histotype not to be significant predictors of disease-related death. MVD was found to be higher into the Adenocarcinoma-group (median MVD=180) versus the Non- Adenocarcinoma group (median MVD=125), with a statistically significant Mann-Whitney test (p < 0,0001). According to the Adenocarcinoma-subgroup, 5-years survival rates were 66% and 93% for, respectively, High-MVD-Expression and Low-MVD-Expression patients (p=0,043 statistically significant). Conclusions. Our study indicated that Microvessel Density assessed with CD31 immunostaining has a relevant prognostic value in early lung cancer pT1aN0M0.

Oggetto della tesi e' l'approfondimento su tecniche e metodiche di preservazione del polmone isolato per lo studio ecografico. E' discussa l'appropriatezza sull'uso degli ultrasuoni in corso di chirurgia mini invasiva polmonare, obiettivo di una ricerca sperimentale. Il razionale dello studio si fonda sull'indicazione all'exeresi chirurgica di noduli polmonari di diametro inferiore al centometro, ovvero di diametro superiore ma localizzati in aree centrali del polmone. Queste lesioni sono sempre piu' frequentente diagnosticate per mezzo di avanzate tecniche di imaging. L'atto chirurgico ha scopo terapeutico quando sia stata posta la diagnosi di neoplasia maligna, diagnostico-terapeutico quando non sia ancora ottenuta la tipizzazione istologica della lesione. La tecnica toracoscopica offre numerosi vantaggi rispetto alle tecniche chirurgiche tradizionali ma presenta il grave limite di non permettere la palpazione diretta del tessuto polmonare e la localizzazione della formazione tumorale quando essa non sia visibile macroscopicamente. Gli ultrasuoni sono stati utilizzati con successo per indirizzare la localizzazione del nodulo polmonare. Scopo dello studio sperimentale e' quello di confrontare tecniche diverse di preservazione del polmone isolato in un modello animale, comparando catatteristiche e prestazioni di sonde ecografiche differenti per tipologia. Del tutto recentemente, in ambito trapiantologico, sono state proposte tecniche di preservazione organica utili ai fini di uno studio anatomico sperimentale particolareggiato (EVLP) e moderna e' da considerarsi la concezione di mezzi tecnici specifici per la localizzazione di bersagli intrapolmonari. La tecnica clinica applicata allo studio del particolare ecografico, nel modello animale, ha reso comprensibile e meglio definito il ruolo delle sonde ecografiche nell'individuazione di forme tumorali suscettibili di exeresi definitiva.
The primary focus of this dissertation is research about techniques and methods of isolated lung tissue preservation for sonographic investigation. Doctoral thedis describes the use of ultrasound probes in an experimental model and its clinical application during minimally invasive pulmonary surgery. The rationale of the study is based on the indication to surgical procedure and when is clinically in the treatment of solitary pulmonary nodules (<1 cm or greater but more central in visible appearance). In the era of CT screening programs, these lesions are more frequently diagnosed with advanced imaging techniques. Surgical procedure is therapeutic when a diagnosis of malignancy is obtained, but also diagnostic if we must correct the technique to the histologic pattern or ascertain pathological growth of the lesion. Thoracoscopic techniques offers several advantages over traditional "open" procedures but shows clinical limits. These mininimally invasive approaches do not allow to direct handling of tumor when is not macroscopically visible. Ultrasound have been successfully used to guide localization of pulmonary nodules. The experimental study compare different techniques of lung tissue preservation in a porcine model, the proceed to analysis of diagnostic performances related to a panel of echographic probes. More recently, a number of different techniques, adopted in lung transplantation programs, has been considered as useful for experimental anatomical study (EVLP) and several instruments of scientific research has been comceived for intrapulmomary localization of neoplastic lesions. These clinical techniques were originally applied in an animal porcine model, studied for scientific purpose, and described in a personal review of cases. Results of surgical interesr were related to scientific Literature in order to identify the possible role of echographic probes on clinical context.

Oggetto della tesi e' l'approfondimento su tecniche e metodiche di preservazione del polmone isolato per lo studio ecografico. E' discussa l'appropriatezza sull'uso degli ultrasuoni in corso di chirurgia mini invasiva polmonare, obiettivo di una ricerca sperimentale. Il razionale dello studio si fonda sull'indicazione all'exeresi chirurgica di noduli polmonari di diametro inferiore al centometro, ovvero di diametro superiore ma localizzati in aree centrali del polmone. Queste lesioni sono sempre piu' frequentente diagnosticate per mezzo di avanzate tecniche di imaging. L'atto chirurgico ha scopo terapeutico quando sia stata posta la diagnosi di neoplasia maligna, diagnostico-terapeutico quando non sia ancora ottenuta la tipizzazione istologica della lesione. La tecnica toracoscopica offre numerosi vantaggi rispetto alle tecniche chirurgiche tradizionali ma presenta il grave limite di non permettere la palpazione diretta del tessuto polmonare e la localizzazione della formazione tumorale quando essa non sia visibile macroscopicamente. Gli ultrasuoni sono stati utilizzati con successo per indirizzare la localizzazione del nodulo polmonare. Scopo dello studio sperimentale e' quello di confrontare tecniche diverse di preservazione del polmone isolato in un modello animale, comparando catatteristiche e prestazioni di sonde ecografiche differenti per tipologia. Del tutto recentemente, in ambito trapiantologico, sono state proposte tecniche di preservazione organica utili ai fini di uno studio anatomico sperimentale particolareggiato (EVLP) e moderna e' da considerarsi la concezione di mezzi tecnici specifici per la localizzazione di bersagli intrapolmonari. La tecnica clinica applicata allo studio del particolare ecografico, nel modello animale, ha reso comprensibile e meglio definito il ruolo delle sonde ecografiche nell'individuazione di forme tumorali suscettibili di exeresi definitiva.
The primary focus of this dissertation is research about techniques and methods of isolated lung tissue preservation for sonographic investigation. Doctoral thedis describes the use of ultrasound probes in an experimental model and its clinical application during minimally invasive pulmonary surgery. The rationale of the study is based on the indication to surgical procedure and when is clinically in the treatment of solitary pulmonary nodules (<1 cm or greater but more central in visible appearance). In the era of CT screening programs, these lesions are more frequently diagnosed with advanced imaging techniques. Surgical procedure is therapeutic when a diagnosis of malignancy is obtained, but also diagnostic if we must correct the technique to the histologic pattern or ascertain pathological growth of the lesion. Thoracoscopic techniques offers several advantages over traditional "open" procedures but shows clinical limits. These mininimally invasive approaches do not allow to direct handling of tumor when is not macroscopically visible. Ultrasound have been successfully used to guide localization of pulmonary nodules. The experimental study compare different techniques of lung tissue preservation in a porcine model, the proceed to analysis of diagnostic performances related to a panel of echographic probes. More recently, a number of different techniques, adopted in lung transplantation programs, has been considered as useful for experimental anatomical study (EVLP) and several instruments of scientific research has been comceived for intrapulmomary localization of neoplastic lesions. These clinical techniques were originally applied in an animal porcine model, studied for scientific purpose, and described in a personal review of cases. Results of surgical interesr were related to scientific Literature in order to identify the possible role of echographic probes on clinical context.

Il tumore del polmone e una delle neoplasie più diagnosticate dal 1985 e rimane ancora oggi la causa più frequente di morte cancro-correlata nel mondo. Una resezione polmonare anatomica completa continua ad essere il cardine della terapia per il tumore non a piccole cellule. Perdite aeree prolungate (PAL) sono la più comune complicanza dopo una chirurgia polmonare e sono state riportate con un’incidenza compresa tra il 3-26%, simile sia nelle resezioni polmonari per via toracotomica sia in quelle per via toracoscopica. Fattori di rischio descritti sono scissure interlobari incomplete, patologie polmonari sottostanti (come enfisema, fibrosi, tubercolosi o neoplasie), aderenze pleuriche, pazienti anziani (>75 anni) e bassa capacita di diffusione. Lo sviluppo di strumentazione all’avanguardia e di nuove tecniche chirurgiche ha contribuito a ridurre l’incidenza di queste complicanze. Considerando l’alto impatto clinico e socio-economico di queste problematiche, e stata inoltre sviluppata una varietà di complementari naturali e materiali sintetici molti utili nella gestione delle perdite aeree.
Lung cancer is one of the most diagnosed cancer in 1985 and still remains the most common cause of cancer-related death in the world. A full anatomical lung resection remains the mainstay of therapy for non-small cell cancer. Prolonged air leak (PAL) are the most common complication following a lung surgery and were reported with an incidence of between 3-26%, similar in both pulmonary resection by thoracotomy and in those thoracoscopic. Risk factors described are incomplete interlobar fissures, lung diseases underlying (such as emphysema, fibrosis, tuberculosis or malignancy), pleural adhesions, elderly patients (> 75 years) and low capacity to spread. The development of modern equipment and new surgical techniques has helped to reduce the incidence of these complications. Considering the high clinical impact and socio-economic problems of these, and was also developed a variety of complementary natural and synthetic materials useful in the management of many air leak.

Il tumore del polmone e una delle neoplasie più diagnosticate dal 1985 e rimane ancora oggi la causa più frequente di morte cancro-correlata nel mondo. Una resezione polmonare anatomica completa continua ad essere il cardine della terapia per il tumore non a piccole cellule. Perdite aeree prolungate (PAL) sono la più comune complicanza dopo una chirurgia polmonare e sono state riportate con un’incidenza compresa tra il 3-26%, simile sia nelle resezioni polmonari per via toracotomica sia in quelle per via toracoscopica. Fattori di rischio descritti sono scissure interlobari incomplete, patologie polmonari sottostanti (come enfisema, fibrosi, tubercolosi o neoplasie), aderenze pleuriche, pazienti anziani (>75 anni) e bassa capacita di diffusione. Lo sviluppo di strumentazione all’avanguardia e di nuove tecniche chirurgiche ha contribuito a ridurre l’incidenza di queste complicanze. Considerando l’alto impatto clinico e socio-economico di queste problematiche, e stata inoltre sviluppata una varietà di complementari naturali e materiali sintetici molti utili nella gestione delle perdite aeree.
Lung cancer is one of the most diagnosed cancer in 1985 and still remains the most common cause of cancer-related death in the world. A full anatomical lung resection remains the mainstay of therapy for non-small cell cancer. Prolonged air leak (PAL) are the most common complication following a lung surgery and were reported with an incidence of between 3-26%, similar in both pulmonary resection by thoracotomy and in those thoracoscopic. Risk factors described are incomplete interlobar fissures, lung diseases underlying (such as emphysema, fibrosis, tuberculosis or malignancy), pleural adhesions, elderly patients (> 75 years) and low capacity to spread. The development of modern equipment and new surgical techniques has helped to reduce the incidence of these complications. Considering the high clinical impact and socio-economic problems of these, and was also developed a variety of complementary natural and synthetic materials useful in the management of many air leak.

L'ipossia è una condizione patologica determinata da un ridotto apporto di ossigeno a livello tissutale. A partire dagli anni '60, Tomlinson e Gray hanno dimostrato la presenza di regioni di scarsa ossigenazione nel cancro del polmone e hanno osservato che questa caratteristica del microambiente tumorale è associata ad una maggiore resistenza alla radioterapia. La determinazione dell'ipossia nei tumori è pertanto della massima rilevanza clinica, in quanto l'aggressività del tumore, la deriva metastatica, il mancato controllo della neoplasia, l'aumento del rischio di recidiva e, in definitiva l'esito sfavorevole sono associati all'ipossia. Negli ultimi decenni, c'è stato un crescente interesse nello sviluppo di metodi per la valutazione dell'ossigenazione tumorale. Questi metodi possono essere invasivi, come il sensore polarografico di O2, o non invasivi, basati principalmente sulle tecniche di imaging. Le modalità di imaging sono senza dubbio le più interessanti perché garantiscono una visualizzazione onnicomprensiva del tessuto patologico e sono in grado di identificare il fenomeno anche in luoghi inaccessibili alle procedure invasive. Tra le modalità di imaging per la valutazione dell'ipossia, la tomografia ad emissione di positroni (PET) è una delle più studiate, in quanto offre: (a) ampio assortimento di radiofarmaci; (B) buona risoluzione intrinseca; (C) rappresentazione tridimensionale (3D); (D) (semi)quantificazione; (E) maggiore facilità per il paziente, e (f) riproducibilità dei dati. L'oggetto della tesi attuale è quello di studiare il ruolo dell'imaging molecolare alla PET nell'ipossia tumorale. Il testo è diviso in quattro sessioni distinte incentrate nel fornire in primis una panoramica sui radiofarmaci principali (Sessione-1), poi nella valutazione della correlazione tra l'espressione tissutale d'ipossia e l'imaging alla 18F-FDG PET/TC (Sessione-2). Le altre due sessioni analizzano l'impatto prognostico del tracciante per l'ipossia (64Cu-ATSM) nei tumori solidi (Sessione-3), seguito da una sofisticata analisi frattale di confronto fra le acquisizioni precoci e tardive alla 64Cu ATSM PET/TC nei tumori solidi (Sessione-4).
Hypoxia is a pathological condition caused by a reduced oxygen supply at the tissue level. Since the 60’s, Tomlinson and Gray have demonstrated the presence of regions of poor oxygenation in lung cancer, and noted that this characteristic of tumor microenvironment is associated to increased resistance to radiotherapy. The detection of hypoxia in tumors is therefore of utmost clinical relevance, because tumor aggressiveness, metastatic drift, failure to disease control, increased risk of recurrence and ultimately poor outcome are associated with hypoxia. In recent decades, there has been an increasing interest in developing methods for the assessment of tumor oxygenation. These methods can be invasive, such as the polarographic O2-sensor, or non-invasive, mainly based on imaging techniques. Imaging modalities are undoubtedly the most appealing techniques for this purpose, because they guarantee an all-encompassing visualization of the pathological tissue and can identify the phenomenon even at sites inaccessible to invasive procedures. Among the image-based modalities for hypoxia assessment, positron emission tomography (PET) is one of the most extensively investigated, because it offers: (a) broad assortment of radiopharmaceuticals; (b) good intrinsic resolution; (c) three-dimensional (3D) tumor representation; (d) (semi)quantification of the hypoxic burden; (e) patient friendliness, and (f) reproducibility. The object of the current thesis is to investigate the role of molecular imaging with PET in cancer hypoxia. The text is divided into four different sessions focused on giving at first an insight on principal radiopharmaceuticals applied for hypoxia imaging (Session-1), then concentrating on the correlation of tissue expression of hypoxia and imaging findings on 18F-FDG PET/CT (Session-2). The next two sessions will analyze the prognostic impact of the hypoxia-specific tracer (64Cu-ATSM) in solid tumors (Session-3), followed by a sophisticated ad hoc computer-aided fractal geometry based analysis of DICOM images for early and late acquisitions on 64Cu-ATSM PET/CT in solid tumors (Session-4).

L'ipossia è una condizione patologica determinata da un ridotto apporto di ossigeno a livello tissutale. A partire dagli anni '60, Tomlinson e Gray hanno dimostrato la presenza di regioni di scarsa ossigenazione nel cancro del polmone e hanno osservato che questa caratteristica del microambiente tumorale è associata ad una maggiore resistenza alla radioterapia. La determinazione dell'ipossia nei tumori è pertanto della massima rilevanza clinica, in quanto l'aggressività del tumore, la deriva metastatica, il mancato controllo della neoplasia, l'aumento del rischio di recidiva e, in definitiva l'esito sfavorevole sono associati all'ipossia. Negli ultimi decenni, c'è stato un crescente interesse nello sviluppo di metodi per la valutazione dell'ossigenazione tumorale. Questi metodi possono essere invasivi, come il sensore polarografico di O2, o non invasivi, basati principalmente sulle tecniche di imaging. Le modalità di imaging sono senza dubbio le più interessanti perché garantiscono una visualizzazione onnicomprensiva del tessuto patologico e sono in grado di identificare il fenomeno anche in luoghi inaccessibili alle procedure invasive. Tra le modalità di imaging per la valutazione dell'ipossia, la tomografia ad emissione di positroni (PET) è una delle più studiate, in quanto offre: (a) ampio assortimento di radiofarmaci; (B) buona risoluzione intrinseca; (C) rappresentazione tridimensionale (3D); (D) (semi)quantificazione; (E) maggiore facilità per il paziente, e (f) riproducibilità dei dati. L'oggetto della tesi attuale è quello di studiare il ruolo dell'imaging molecolare alla PET nell'ipossia tumorale. Il testo è diviso in quattro sessioni distinte incentrate nel fornire in primis una panoramica sui radiofarmaci principali (Sessione-1), poi nella valutazione della correlazione tra l'espressione tissutale d'ipossia e l'imaging alla 18F-FDG PET/TC (Sessione-2). Le altre due sessioni analizzano l'impatto prognostico del tracciante per l'ipossia (64Cu-ATSM) nei tumori solidi (Sessione-3), seguito da una sofisticata analisi frattale di confronto fra le acquisizioni precoci e tardive alla 64Cu ATSM PET/TC nei tumori solidi (Sessione-4).
Hypoxia is a pathological condition caused by a reduced oxygen supply at the tissue level. Since the 60’s, Tomlinson and Gray have demonstrated the presence of regions of poor oxygenation in lung cancer, and noted that this characteristic of tumor microenvironment is associated to increased resistance to radiotherapy. The detection of hypoxia in tumors is therefore of utmost clinical relevance, because tumor aggressiveness, metastatic drift, failure to disease control, increased risk of recurrence and ultimately poor outcome are associated with hypoxia. In recent decades, there has been an increasing interest in developing methods for the assessment of tumor oxygenation. These methods can be invasive, such as the polarographic O2-sensor, or non-invasive, mainly based on imaging techniques. Imaging modalities are undoubtedly the most appealing techniques for this purpose, because they guarantee an all-encompassing visualization of the pathological tissue and can identify the phenomenon even at sites inaccessible to invasive procedures. Among the image-based modalities for hypoxia assessment, positron emission tomography (PET) is one of the most extensively investigated, because it offers: (a) broad assortment of radiopharmaceuticals; (b) good intrinsic resolution; (c) three-dimensional (3D) tumor representation; (d) (semi)quantification of the hypoxic burden; (e) patient friendliness, and (f) reproducibility. The object of the current thesis is to investigate the role of molecular imaging with PET in cancer hypoxia. The text is divided into four different sessions focused on giving at first an insight on principal radiopharmaceuticals applied for hypoxia imaging (Session-1), then concentrating on the correlation of tissue expression of hypoxia and imaging findings on 18F-FDG PET/CT (Session-2). The next two sessions will analyze the prognostic impact of the hypoxia-specific tracer (64Cu-ATSM) in solid tumors (Session-3), followed by a sophisticated ad hoc computer-aided fractal geometry based analysis of DICOM images for early and late acquisitions on 64Cu-ATSM PET/CT in solid tumors (Session-4).

Nowadays video-assisted lobectomy could be considered an appropriate treatment option for early stage lung cancer patients, as obtaining similar or even better early outcomes when compared to open standard lobectomy. This study was aimed at verifying the long-term impact (three months after surgery) of VATS-lobectomy technique on physical and mental status of patients undergoing lung resection for lung cancer and to compare the physical variation to the one registered after open approach. We enrolled patients treated by VATS-lobectomy at our institution since June 2012 to June 2015, comparing the preoperative physical evaluation (in terms of FEV1, DLCO and VO2max) and perceived quality of life (measured using the EORTC questionnaire) to the postoperative values. Moreover we performed a propensity score matching analysis to verify if the physical variation registered after VATS-lobectomy differed from that after open resection. We found a three months postoperative reduction of the physical indicators in comparison to the preoperative values (FEV1-variation: -8.3%, DLCO-variation: -12.4%, VO2max-variation: -6.6%). A similar negative trend was found for the psychological indicators, but the only parameter with a significative worsening was the perceived physical functioning (variation: -6.2%). The propensity score procedure yielded 83 well-matched open and VATS-lobectomy patients. The reductions in FEV1, DLCO and VO2max were similar in both groups (open patients’ reduction: FEV1 -10%, DLCO -11.9%, VO2max -5.5%; VATS patients’ reduction: FEV1 -7.2%, DLCO -10.6%, VO2max -6.9%), with a Cohen effect size < 0.2 for all the comparisons. In conclusion, VATS-lobectomy influences a reduction of the preoperative functional status three months after the operation, without affecting the postoperative perceived quality of life. Moreover VATS-lobectomy doesn’t offer any advantage in terms of FEV1, DLCO and exercise capacity recovery in comparison to the open approach.

Nowadays video-assisted lobectomy could be considered an appropriate treatment option for early stage lung cancer patients, as obtaining similar or even better early outcomes when compared to open standard lobectomy. This study was aimed at verifying the long-term impact (three months after surgery) of VATS-lobectomy technique on physical and mental status of patients undergoing lung resection for lung cancer and to compare the physical variation to the one registered after open approach. We enrolled patients treated by VATS-lobectomy at our institution since June 2012 to June 2015, comparing the preoperative physical evaluation (in terms of FEV1, DLCO and VO2max) and perceived quality of life (measured using the EORTC questionnaire) to the postoperative values. Moreover we performed a propensity score matching analysis to verify if the physical variation registered after VATS-lobectomy differed from that after open resection. We found a three months postoperative reduction of the physical indicators in comparison to the preoperative values (FEV1-variation: -8.3%, DLCO-variation: -12.4%, VO2max-variation: -6.6%). A similar negative trend was found for the psychological indicators, but the only parameter with a significative worsening was the perceived physical functioning (variation: -6.2%). The propensity score procedure yielded 83 well-matched open and VATS-lobectomy patients. The reductions in FEV1, DLCO and VO2max were similar in both groups (open patients’ reduction: FEV1 -10%, DLCO -11.9%, VO2max -5.5%; VATS patients’ reduction: FEV1 -7.2%, DLCO -10.6%, VO2max -6.9%), with a Cohen effect size < 0.2 for all the comparisons. In conclusion, VATS-lobectomy influences a reduction of the preoperative functional status three months after the operation, without affecting the postoperative perceived quality of life. Moreover VATS-lobectomy doesn’t offer any advantage in terms of FEV1, DLCO and exercise capacity recovery in comparison to the open approach.

Background: An increasing number of studies have established that circulating tumor cells (CTCs) are a heterogeneous population in which cells have different degrees of metastatic potential mainly due to epithelial-mesenchymal transition (EMT). This study aimed to assess the feasibility of circulating esophageal cancer cells identification, characterization and to evaluate their prognostic value in esophageal cancer Methods: In order to closely mimic CTC heterogeneity, MC10A and HMEL cell lines differently forced in EMT are used. Single cell analysis was conducted by DEPArray. We assigned a specific phenotypic tag to each potential CTC population: Epithelial-tag, Mesenchymal/stem-tag. We evaluated the basal cell phenotype and after EMT induction. Subsequently, the Grab all assay was performed on peripheral blood samples from patients with esophageal cancer. This feasibility study enrolled 11 patients (4 M1, 7 M0). Analyses were conducted on 3 peripheral blood samples (15/20 ml) per patients. Blood samples from non-metastatic patients were taken before and after primary neo-adjuvant therapy and after secondary treatment (surgery). Samples from metastatic patients were taken before and after first line therapy and after second line therapy. CTCs were identified and sorted singly by DEPArray system. Results: The assay was able to detect the phenotypic changes in cell lines mimicking CTC heterogeneity. Before therapy, CTCs were found in 3/4 metastatic patients. Of the 7 non-metastatic patients, 3 were positive for CTCs before therapy. Examining CTC status at different clinical time points, it was possible to suggest a correlation between the presence of CTCs and disease progression. Conclusions: Data showed that the assay is feasible, capable to analyze the phenotypic tags by DEPArray using a multiple staining without aspecific signals. Experiments carried out from both metastatic/non metastatic cancer patients showed the ability of the Grab-allassay to identify subpopulations of CTCs with different epithelial/stem/mesenchymal or hybrid phenotypes potentially related to disease progression.

Background: An increasing number of studies have established that circulating tumor cells (CTCs) are a heterogeneous population in which cells have different degrees of metastatic potential mainly due to epithelial-mesenchymal transition (EMT). This study aimed to assess the feasibility of circulating esophageal cancer cells identification, characterization and to evaluate their prognostic value in esophageal cancer Methods: In order to closely mimic CTC heterogeneity, MC10A and HMEL cell lines differently forced in EMT are used. Single cell analysis was conducted by DEPArray. We assigned a specific phenotypic tag to each potential CTC population: Epithelial-tag, Mesenchymal/stem-tag. We evaluated the basal cell phenotype and after EMT induction. Subsequently, the Grab all assay was performed on peripheral blood samples from patients with esophageal cancer. This feasibility study enrolled 11 patients (4 M1, 7 M0). Analyses were conducted on 3 peripheral blood samples (15/20 ml) per patients. Blood samples from non-metastatic patients were taken before and after primary neo-adjuvant therapy and after secondary treatment (surgery). Samples from metastatic patients were taken before and after first line therapy and after second line therapy. CTCs were identified and sorted singly by DEPArray system. Results: The assay was able to detect the phenotypic changes in cell lines mimicking CTC heterogeneity. Before therapy, CTCs were found in 3/4 metastatic patients. Of the 7 non-metastatic patients, 3 were positive for CTCs before therapy. Examining CTC status at different clinical time points, it was possible to suggest a correlation between the presence of CTCs and disease progression. Conclusions: Data showed that the assay is feasible, capable to analyze the phenotypic tags by DEPArray using a multiple staining without aspecific signals. Experiments carried out from both metastatic/non metastatic cancer patients showed the ability of the Grab-allassay to identify subpopulations of CTCs with different epithelial/stem/mesenchymal or hybrid phenotypes potentially related to disease progression.

Introduction Novel cancer biomarkers like microRNA (miRNA) are promising tools to gain a better understanding of lung cancer pathology and yield important information to guide therapy. In recent years, new less invasive methods for the diagnosis and staging of NSCLC have become key tools in thoracic oncology and the worldwide spread of endobronchial ultrasound transbronchial needle aspiration (EBUS-TBNA). However, appropriate specimen handling is mandatory to achieve adequate results and reproducibility. The aim of this single centre prospective study was to evaluate the feasibility of a complete miRNA expression profile in fresh NSCLC cell lines obtained by EBUS-TBNA. Methods Patients with proven NSCLC underwent EBUS-TBNA for the diagnosis of suspect lymph node metastasis, and cytological specimens were collected for epithelial cell culture and miRNA expression analysis. To validate the miRNA expression profile, we compared the results from EBUS-TBNA NSCLC specimens with those obtained from FFPE mediastinocopy specimens. Results Analysis of the miRNA expression profiles of three independent EBUS-TBNA-derived primary cell lines allowed the screening of 377 different human miRNAs. One hundred and fifty miRNAs were detected in all cell lines. Analysis of the miRNA expression profile in mediastinoscopy specimens showed a strong similarity in the clusters analysed. Conclusions The MiRNA expression profile is feasible and reliable in EBUS-TBNA specimens. Validation of this protocol in fresh cytological specimens represents an effective and reproducible method to correlate translational and clinical research.

INTRODUCTION: The orthotopic left lung transplantation model in rats has been developed to answer a variety of scientific questions in transplant immunology and in the related fields of respiratory diseases. However, its widespread use has been hampered by the complexity of the procedure. AIM OF THE RESEARCH: Our purpose is to provide a detailed description of the procedure of this technique, including the complications and difficulties from the very first microsurgical step until the ultimate successful completion of the transplant procedure. MATERIALS AND METHODS: The transplant procedures were performed by two collaborating transplant surgeons with microsurgical and thoracic surgery skills. A total of 150 left lung transplants in rats were performed. Twenty-seven syngeneic (Lewis to Lewis) and 123 allogeneic (Brown-Norway to Lewis) lung transplants were performed using the cuff technique. RESULTS: In first 50 transplant procedures, post-transplant survival rate was 74% of which 54% reached the end-point of 3 or 7 days post-transplant; whole complication rate was 66%. In the subsequent 50 transplant surgeries (from 51 to 100) post-transplant survival rate increased to 88% of which 56% reached the end-point; whole complication rate was 32 %. In the final 50 transplants (from 101 to 150) post-transplant survival rate was confirmed to be 88% of which 74% reached the end-point; whole complication rate was again 32 %. CONCLUSIONS: One hundred-fifty transplants can represent a reasonable number of procedures to obtain a satisfactory surgical outcome. Training period with simpler animal models is mandatory to develop anesthesiological and microsurgical skills required for successfully develop this model. The collaboration between at least two microsurgeons is mandatory to perform all the simultaneous procedures required for completing the transplant surgery.

Several studies have shown epidemiologic, clinical, immune-histochemical and molecular differences among esophageal adenocarcinomas (EAC). Since pathogenesis and biology of this tumor are far to be well defined, our study aimed to examine intra- and inter-tumor heterogeneity and to solve crucial controversies through different molecular approaches. Target sequencing was performed for sorted cancer subpopulations from formalin embedded material obtained from 38 EACs, not treated with neoadjuvant therapy. 35 out 38 cases carried at least one somatic mutation, not present in the corresponding sorted stromal cells. 73.7% of cases carried mutations in TP53 and 10.5% in CDKN2A. Mutations in other genes occurred at lower frequency, including HNF1A, not previously associated with EAC. Sorting allowed us to isolate clones with different mutational loads and/or additional copy number amplifications, confirming the high intra-tumor heterogeneity of these cancers. In our cohort TP53 gene abnormalities correlated with a better survival (P = 0.028); conversely, loss of SMAD4 protein expression was associated with a higher recurrence rate (P = 0.015). Shifting the focus on the epigenetic characterization of EAC, miR-221 and miR-483-3p resulted upregulated from the MicroRNA Array card analysis and confirmed with further testing. The up-regulation of both miRNAs correlated with clinical outcomes, in particular with a reduced cancer-specific survival (miR483-3p P=0.0293; miR221 P=0.0059). In vitro analyses demonstrated an increase for miR-483-3p (fold-change=2.7) that appear to be inversely correlated with SMAD4 expression in FLO-1 cell-line. In conclusion, selective sorting allowed to define the real mutation status and to isolate different cancer subclones. MiRNA expression analysis revealed a significant up-regulation of miR-221 and miR-483-3p, which correlated with worst prognosis, implying that they can be considered oncogenic factors in EAC. Therefore, cell sorting technologies, coupled with next generation sequencing, and the analysis of microRNA profiles seem to be promising strategies to guide treatment and help classify cancer prognosis.

Introduction: Despite there are already many studies on robotic surgery as minimally invasive approach for non-small cell lung cancer (NSCLC) patients, the use of this technique for stage III disease is still poorly described. These are the preliminary results of our prospective study on safety and effectiveness of robotic approach in patients with locally advanced NSCLC, in terms of postoperative complications and oncological outcome. Methods: Since 2016, we prospectively investigated, using standardized questionnaire and protocol, 21 consecutive patients with NSCLC stage IIIA-pN2 (diagnosed by EBUS-TBNA) who underwent lobectomy and radical lymph node dissection with robotic approach after induction treatment. Then, we performed a matched case-control study with 54 patients treated with open surgery during the same period of time, with similar age, clinical and pathological tumor stage. Results: The individual matched population was composed of 14 robot-assisted thoracic surgery and 14 patients who underwent open surgery. The median time range of resection was inferior in the open group compared to robotic lobectomy (148 vs 229 minutes; P=0.002). Lymph nodes resection and positivity were not statistically significantly different (p=0.66 and p=0.73 respectively). No difference was observed also for PFS (P=0.99) or OS (P=0.94). Conclusions: Our preliminary results demonstrated that the early outcomes and oncological results of N2-patients after robotic lobectomy were similar to open surgery. Considering the advantages of minimally invasive surgery, robotic assisted lobectomy should be a safe approach also to patients with local advanced disease.

Background. Clinical significance of multifocal pulmonary neuroendocrine proliferations (MNEP), including tumorlets and pulmonary neuroendocrine cell hyperplasia, in association with Typical Carcinoid (TC), is still debated. Methods. A large retrospective series of TC with long-term follow-up data prospectively collected from two institutions was evaluated. Recurrence or new TC development was followed-up. Patients with TC alone and MNEP+TC were compared. Results. 234 TC patients undergone surgery were included: 41 MNEP+TC (17.5%) and 193 TC alone (82.5%). In the MNEP+TC group older age (p<0.001), peripheral tumors (p=0.0032), smaller tumor size (p=0.011) and lymph-nodal spread (p=0.02) were observed in comparison with TC group. Relapses occurred in 8 patients (19.5%) in the MNEP+TC group and in 7 (3.6%) of the TC group. The 10-years progression-free survival were 96.1% in TC and 83.8% in MNEP+TC (p<0.001). After matching, in 36 pairs of patients a significantly higher 5-years progression-free survival was calculated for TC group (p<0.01). Furthermore the odds of belonging to MNEP+TC group was higher with work-related exposure to inhalant agents (p=0.008), asthma/bronchitis (p=0.002), emphysema, fibrosis and inflammatory status (p=0.032), micronodules on the chest CT scan and respiratory insufficiency (p=0.036). Conclusions. The identification of MNEP requires careful pathological examination and postoperative follow-up. MNEP seems to be an adverse prognostic factor in patients with synchronous TC. Therefore, suspicion of MNEP during the pre-operative assessment should not be underestimated, enabling changes in the surgical strategy.

Introduzione La pneumonectomia su modello animale potrebbe essere un’utile piattaforma di studio per approfondire i meccanismi della risposta compensatoria al danno polmonare. Scopo dello studio è determinare la presenza di variazioni morfologiche e di espressione del trascrittoma dopo pneumonectomia. Materiali e metodi Undici suini sono stati sottoposti a pneumonectomia sinistra. Sono stati eseguiti prelievi sito-specifici intraoperatori su polmone sinistro e successivamente confrontati con prelievi sito-specifici su polmone destro dopo eutanasia a 60 giorni. I prelievi degli animali con decorso regolare sono stati sottoposti a RNA-sequencing e successiva analisi computazionale per valutare il peso funzionale del singolo gene o di clusters di geni. Risultati Un animale è stato escluso per insorgenza di ernia diaframmatica. In 7/10 è stata riscontrata apertura della pleura mediastinica con parziale erniazione del polmone controlaterale e shift mediastinico. L’istologia ha mostrato dilatazione degli spazi aerei, rottura dei setti interalveolari, lieve infiammazione, assenza di fibrosi, stiramento radiale dei bronchi e riduzione del letto capillare. L’analisi di bulk RNA-sequencing ha identificato 553 geni espressi in modo differenziale (DEG)(P<0,001) tra pre e post-pneumonectomia. I primi 10 DEG up-regolati: Edn1, Areg, Havcr2, Gadd45g, Depp1, Cldn4, Atf3, Myc, Gadd45b, Socs3; i primi 10 geni down-regolati: Obscn, Cdkn2b, ENSSSCG00000015738, Prrt2, Amer1, Flrt3, Efnb2, Tox3, Znf793, Znf365. Tra i DEG è stata riscontrata una predominanza di geni specifici dei macrofagi. L’analisi di gene ontology basata su DAVID ha mostrato un significativo arricchimento della "via di segnalazione apoptotica estrinseca"(FDR q=7,60x10 -3), della via di “Risposta all’insulina”(FDR q=7,60x10 -3) ed un arricchimento di geni “Regolatori negativi del segnale DDX58/IFIH1”(FDR q=7.50x10 -4). Conclusioni Il presente studio conferma la presenza di variazioni macroscopiche e microscopiche fenotipiche dopo pneumonectomia. L’RNA sequencing e lo studio di genomica traslazionale hanno mostrato l’esistenza di geni singoli e di network di geni disregolati dopo pneumonectomia, prevalentemente in determinate popolazioni cellulari.
Introduction Pneumonectomy on animal model could be useful to investigate mechanisms of the compensatory response to lung damage. Aim of the study is to determine the presence of morphological and transcriptome expression changes after pneumonectomy. Materials and methods Eleven pigs underwent left pneumonectomy. Intraoperative site-specific samples were performed on the left lung and subsequently compared with site-specific samples on the right lung after euthanasia at 60 days. The samples of the animals with a uneventful course were subjected to RNA-sequencing and subsequent computational analysis to evaluate the functional weight of the single gene or of clusters of genes. Results One animal was excluded for diaphragmatic hernia. In 7/10 mediastinal pleura was interrupted with partial herniation of the remaining lung and mediastinal shift. Histology showed dilation of the air spaces, rupture of the interalveolar septa, mild inflammation, absence of fibrosis, radial stretching of the bronchi and reduction of the capillary bed. Bulk RNA-sequencing analysis identified 553 differentially expressed genes (DEG) (P <0.001) between pre and post-pneumonectomy state. The top 10 up-regulated DEGs: Edn1, Areg, Havcr2, Gadd45g, Depp1, Cldn4, Atf3, Myc, Gadd45b, Socs3; the top 10 down-regulated genes: Obscn, Cdkn2b, ENSSSCG00000015738, Prrt2, Amer1, Flrt3, Efnb2, Tox3, Znf793, Znf365. A predominance of macrophage-specific genes was found among the DEGs. The DAVID-based gene ontology analysis showed a significant enrichment of the "extrinsic apoptotic signaling pathway" (FDR q = 7.60x10 -3), of the "Insulin response" pathway (FDR q = 7.60x10 - 3) and of “DDX58 / IFIH1 negative regulators” genes (FDR q = 7.50x10 -4). Conclusions The present study confirms the presence of macroscopic and microscopic phenotypic variations after pneumonectomy. This translational genomics study showed the existence of individual genes and networks of genes which resulted disregulated after pneumonectomy, mainly in certain cell populations.

Introduction: Surgical outcomes after biological therapy have not been investigated yet and no information about timing, postoperative complications and survival have been recorded. Methods: This is a prospective study which compares a group of stage IIIA and IIIB NSCLC patients treated with biological therapy with patients undergoing standard induction chemotherapy. Data reported are preliminary results on the safety and effectiveness of surgery after target therapy. Results: We compared 22 patients treated with standard chemotherapy (Group 1) and 6 patients who received target therapy (Group 2). No differences were observed with an important bias due to the limited number of cases. The median time of resection was 159.8 ± 62.8 for group 1 and 201 ± 57.8 for group 2 (p=0.194). Complete resection was obtained in all Group 1-cases. Post-operative complication rate was 22% vs 16% (p=1). Pathologists reported necrosis >50% in 13% in group 1, Fibrosis >50% was presents respectively in 27% and 33% of patients (p=1). Residual vital tumor was >50% in 77% of patients undergone CT and in 66% of patients undergone TT (p=0.622). A total of 6 (31%) patients in the CT-group developed recurrence, 3 in the TT- group (64.2%), p was 0.634. No difference was observed both in terms of OS (P=0.29, Figure 3) and in term of DFS (P=0.106, Figure 4). Discussion: There is no consensus in the use of target therapy for advanced tumor in association with surgery. EGFR-tyrosine kinase inhibitors showed higher and more rapid response and our study wants to demonstrate that surgery after target therapy gives full access to the advantage of definitive local treatment. In our series, despite fibrosis, radical surgery has been achieved in all patients operated. The intraoperative blood loss, operation time, postoperative hospital stay and postoperative complication rate seems to be similar.

La Valvola Aortica Bicuspide (BAV) rappresenta la più comune anomalia cardiaca congenita, con un’incidenza dello 0,5%-2% nella popolazione generale. Si caratterizza per la presenza di due cuspidi valvolari anziché tre e comprende diverse forme. La BAV è frequentemente associata agli aneurismi dell’aorta toracica (TAA). La dilatazione dell’aorta espone al rischio di sviluppare le complicanze aortiche acute. Materiali e metodi Sono stati reclutati 20 probandi consecutivi sottoposti a chirurgia della valvola aortica e dell'aorta ascendente presso l'Unità di Chirurgia Cardiaca di Policlinico S.Orsola-Malpighi di TAA associata a BAV. Sono stati esclusi individui con una condizione sindromica predisponente l’aneurisma aortico. Ciascun familiare maggiorenne di primo grado è stato arruolato nello studio. L’analisi di mutazioni dell’intero gene ACTA2 è stata eseguita con la tecnica del “bidirectional direct sequencing”. Nelle forme familiari, l’intera porzione codificante del genoma è stata eseguita usando l’exome sequencing. Risultati Dopo il sequenziamento di tutti i 20 esoni e giunzioni di splicing di ACTA2 nei 20 probandi, non è stata individuata alcuna mutazione. Settantasette familiari di primo grado sono stati arruolati. Sono state identificate cinque forme familiari. In una famiglia è stata trovata una mutazione del gene MYH11 non ritenuta patogenetica. Conclusioni La mancanza di mutazioni, sia nelle forme sporadiche sia in quelle familiari, ci suggerisce che questo gene non è coinvolto nello sviluppo della BAV e TAA e, l’associazione che è stata riportata deve essere considerata occasionale. L’architettura genetica della BAV verosimilmente dovrebbe consistere in svariate differenti varianti genetiche che interagiscono in maniera additiva nel determinare un aumento del rischio.
The bicuspid aortic valve (BAV) is the most common congenital cardiac abnormality, with an incidence of 0.5% -2% in the general population. BAV is characterized by the presence of two valve cusps rather than three, and includes various forms. BAV is frequently associated with thoracic aorta aneurysms (TAA).The pathological dilatation of the aorta exposes these patients at risk of acute aortic complications associated with aneurysms, including dissection or rupture. Materials and methods We recruited 20 consecutive probands who underwent surgery of the aortic valve and ascending aorta at the Cardiac Surgery Unit of Policlinico S.Orsola-Malpighi for TAA associated with BAV, and who had their first degree relatives available. Individuals with a syndromic condition predisposing to aortic aneurysm were excluded. Each first degree family member (age> 18 years old) was recruited. Mutational analysis of the entire ACTA2 gene by bidirectional direct sequencing of amplified genomic DNA fragment with intron-based was performed. In the familiar forms, the entire coding portion of the genoma was done using the exome sequencing. Results After sequencing all 20 exons and splice junctions of ACTA2 in our 20 probands, no mutation was detected.Seventy-seven first-degree familiar members were enrolled in our study.Five familiar cases are identified: 2 of these underwent surgery for BAV and one for BAV+TAA.In one family we found a mutation on MYH11 gene but it was considered not pathogenic. Conclusion The lack of ACTA2 mutations, both in sporadic and in familiar forms, suggests that this gene is not involved in the development of BAV and TAA and their association, which was reported, has to be considerate occasional. In conclusion, the genetic architecture of the BAV would likely consist of several genetic variants that interact in an additive in determining an increased risk of development of BAV and dilatation of the thoracic aorta.

La Valvola Aortica Bicuspide (BAV) rappresenta la più comune anomalia cardiaca congenita, con un’incidenza dello 0,5%-2% nella popolazione generale. Si caratterizza per la presenza di due cuspidi valvolari anziché tre e comprende diverse forme. La BAV è frequentemente associata agli aneurismi dell’aorta toracica (TAA). La dilatazione dell’aorta espone al rischio di sviluppare le complicanze aortiche acute. Materiali e metodi Sono stati reclutati 20 probandi consecutivi sottoposti a chirurgia della valvola aortica e dell'aorta ascendente presso l'Unità di Chirurgia Cardiaca di Policlinico S.Orsola-Malpighi di TAA associata a BAV. Sono stati esclusi individui con una condizione sindromica predisponente l’aneurisma aortico. Ciascun familiare maggiorenne di primo grado è stato arruolato nello studio. L’analisi di mutazioni dell’intero gene ACTA2 è stata eseguita con la tecnica del “bidirectional direct sequencing”. Nelle forme familiari, l’intera porzione codificante del genoma è stata eseguita usando l’exome sequencing. Risultati Dopo il sequenziamento di tutti i 20 esoni e giunzioni di splicing di ACTA2 nei 20 probandi, non è stata individuata alcuna mutazione. Settantasette familiari di primo grado sono stati arruolati. Sono state identificate cinque forme familiari. In una famiglia è stata trovata una mutazione del gene MYH11 non ritenuta patogenetica. Conclusioni La mancanza di mutazioni, sia nelle forme sporadiche sia in quelle familiari, ci suggerisce che questo gene non è coinvolto nello sviluppo della BAV e TAA e, l’associazione che è stata riportata deve essere considerata occasionale. L’architettura genetica della BAV verosimilmente dovrebbe consistere in svariate differenti varianti genetiche che interagiscono in maniera additiva nel determinare un aumento del rischio.
The bicuspid aortic valve (BAV) is the most common congenital cardiac abnormality, with an incidence of 0.5% -2% in the general population. BAV is characterized by the presence of two valve cusps rather than three, and includes various forms. BAV is frequently associated with thoracic aorta aneurysms (TAA).The pathological dilatation of the aorta exposes these patients at risk of acute aortic complications associated with aneurysms, including dissection or rupture. Materials and methods We recruited 20 consecutive probands who underwent surgery of the aortic valve and ascending aorta at the Cardiac Surgery Unit of Policlinico S.Orsola-Malpighi for TAA associated with BAV, and who had their first degree relatives available. Individuals with a syndromic condition predisposing to aortic aneurysm were excluded. Each first degree family member (age> 18 years old) was recruited. Mutational analysis of the entire ACTA2 gene by bidirectional direct sequencing of amplified genomic DNA fragment with intron-based was performed. In the familiar forms, the entire coding portion of the genoma was done using the exome sequencing. Results After sequencing all 20 exons and splice junctions of ACTA2 in our 20 probands, no mutation was detected.Seventy-seven first-degree familiar members were enrolled in our study.Five familiar cases are identified: 2 of these underwent surgery for BAV and one for BAV+TAA.In one family we found a mutation on MYH11 gene but it was considered not pathogenic. Conclusion The lack of ACTA2 mutations, both in sporadic and in familiar forms, suggests that this gene is not involved in the development of BAV and TAA and their association, which was reported, has to be considerate occasional. In conclusion, the genetic architecture of the BAV would likely consist of several genetic variants that interact in an additive in determining an increased risk of development of BAV and dilatation of the thoracic aorta.

Introduction: To evaluate the safety and overall improvement by the use of prosthetic methyl methacrylate rib-like reconstruction after the chest wall major resections. Patients and Methods: We evaluated 20 patients, from January 2004 to December 2011, treated at the Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori of Milano, with primary or metastatic tumors of the chest wall,who underwent surgery with reconstruction by a methacrylate shield shaped prosthesis on a Marlex mesh (CAST)+ /-myo-cutaneous flap. We collected all the clinical population data, the comorbidities , the integrated treatments, the intra and post-operative data (blood, plasma, albumin, transfusions , amount of drained liquids) and complications. Results: The median follow-up time was 3,7 years and the overall survival was 100% at 1 year, 85% at 2 years and 70% at 5 years. The most important complications after this surgery were the post-operative bleeding and proteins loss with need of blood, plasma and albumin transfusions, the flap ischemia or infection. Conclusion: This rigid prosthetic reconstruction is an anatomic and physiologic system, which could represent the evolution, in chest wall surgery, from simple substitution to armonic rimodelling and allows to get the oncological radicality also in maximal resections , such as hemi-thoracectomy.

Introduzione Il Mesotelioma Pleurico Maligno (MPM) è un tumore primitivo della pleura raro ma estremamente aggressivo, con un’incidenza di circa 2000 – 3000 casi annui negli Stati Uniti. La sopravvivenza mediana dal momento della diagnosi è di circa 4-16 mesi, con meno del 5% di pazienti vivi a 5 anni. Il trattamento chemioterapico di scelta prevede la combinazione del cisplatino con il pemetrexed, che ha dimostrato un incremento della sopravvivenza di circa 3 mesi rispetto ai precedenti schemi chemioterapici. Attualmente il trattamento di scelta per i pazienti in stadio iniziale, candidabili ad intervento chirurgico, è il trattamento multimodale con l’associazione di chemioterapia, radioterapia e resezione chirurgica (pleuropneumonectomia extrapleurica o pleurectomia/decorticazione). Ad oggi non è ancora ben chiaro l’impatto della terapia multimodale e del tipo di trattamento chirurgico sulla sopravvivenza. Attualmente c’è una controversia su quale sia il migliore trattamento chirurgico per i pazienti con MPM. La pleurectomia decorticazione (P/D) presenta gli stessi risultati in termini di sopravvivenza globale rispetto alla pleuropneumonectomia extrapleurica (EPP) con una mortalità e morbidità postoperatoria minori, mantenendo l’intento citoriduttivo nel contesto di un trattamento multimodale. Lo scopo del nostro studio, chiamato PASS (Pleural Mesothelioma Strategy Study), è quello di valutare l’impatto della chirurgia nei pazienti con MPM, dopo aver analizzato i fattori prognostici favorevoli per la sopravvivenza, validati in due casistiche retrospettive indipendenti. Lo studio PASS è uno studio randomizzato controllato di fase III che si propone di confrontare la sola chemioterapia versus l’associazione di chemioterapia preoperatoria seguita dalla pleurectomia decorticazione nei pazienti portatori di mesotelioma pleurico maligno con malattia stabile e resecabile. Per disegnare lo studio e garantire che ai pazienti fosse offerto un trattamento adeguato e sicuro in termini di risultati a breve termine e a distanza, sono stati prima analizzati i soggetti con MPM, diagnosticati e trattati o con terapia medica o con chirurgia presso sei centri italiani di Chirurgia Toracica tra il 1982 e il 2012 (Spedali Civili Brescia, Ospedale Maggiore della Carità Novara, Ospedale San Luigi Orbassano (Torino), Ospedale Policlinico Milano, IRCCS San Martino Genova, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori Milano), analizzando i fattori prognostici preoperatori ed intraoperatori e mettendo a confronto i risultati a distanza della terapia medica (palliativa e chemioterapia) e della chirurgia inserita nel contesto della terapia trimodale, confrontando in maniera specifica i risultati della extrapleuropneumonectomia e della pleurectomia decorticazione in termini di mortalità e morbidità postoperatoria e di risultati a lungo termine. I fattori prognostici sono inoltre stati analizzati e rivalidati in una serie indipendente contemporanea di pazienti trattati con chemioterapia a base di cisplatino e pemetrexed al Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Dopo di che è stato condotto uno studio pilota per valutare la fattibilità e la sicurezza del trattamento chemioterapico neoadiuvante seguito da pleurectomie/decorticazione, che è utilizzato nello studio prospettico PASS. Materiali e metodi Nel periodo compreso tra il Settembre 1982 ed il Settembre 2012 sono stati analizzati retrospettivamente 1365 pazienti consecutivi con diagnosi istologica di mesotelioma pleurico maligno (MPM) che sono stati sottoposti a biopsia pleurica a cielo aperto o toracoscopica presso sei strutture italiane di Chirurgia Toracica. Inoltre è stata condotta un’analisi retrospettiva dei dati clinici di pazienti con diagnosi istologica di mesotelioma pleurico maligno che furono esaminati e trattati con chemioterapia secondo lo schema cisplatino e pemetrexed al Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) tra il Gennaio 2000 ed il Dicembre 2013. I pazienti con mesotelioma peritoneale, i pazienti trattati presso altri centri, ed i pazienti persi al follow up furono esclusi dall’analisi. In quanto mancano dati sulla fattibilità e sulla tollerabilità del trattamento chemioterapico neoadiuvante seguito da pleurectomia/decorticazione, prima di cominciare lo studio PASS, dal Settembre 2012 ad Agosto 2014 i pazienti sottoposti a chemioterapia neoadiuvante secondo lo schema cisplatino e pemetrexed seguita da pleurectomia decorticazione presso la Struttura Complessa di Chirurgia Toracica dell’istituto Nazionale dei Tumori furono valutati prospetticamente, analizzando i risultati postoperatori, in termini di morbidità e mortalità, ed i risultati a distanza. Dopo aver analizzato i dati retrospettivi e valutato la sicurezza del regime terapeutico proposto, lo studio PASS, studio prospettico randomizzato multicentrico di fase III, è stato aperto e la fase di arruolamento è tutt’ora aperta. Saranno inclusi nello studio 120 pazienti con mesotelioma pleurico maligno, in stadio clinico T1-3 N0-1, che al termine del trattamento chemioterapico standard con 4 cicli di cisplatino e pemetrexed presenteranno una malattia in regressione e/o stabile o localmente avanzata ma ancora resecabile. Previo consenso informato per la partecipazione allo studio, questi pazienti verranno randomizzati in due gruppi: braccio chirurgico e braccio di controllo. È stato inoltre creato un registro prospettico europeo per i pazienti portatori di mesotelioma trattati chirurgicamente ma non arruolati in nessuno studio prospettico chirurgico, al fine di ottenere un numero maggiore di risultati circa l’impatto della chirurgia sui risultati a distanza. Risultati Un totale di 1365 pazienti consecutivi furono inclusi nell’analisi retrospettiva italiana multicentrica. La maggior parte dei pazienti erano di sesso maschile (68.1%) e la variante istologica più frequente fu quella epiteliomorfa (57.9%). Cinquecento tre pazienti furono sottoposti ad intervento chirurgico resettivo di Pleurectomia/Decorticazione, P/D (n=202) o di PleuroPneumonectomia Extrapleurica, EPP (n=301). La mortalità a 30 e 90 giorni fu del 2.6% e 6% dopo P/D, e del 4.1% e 6.9% dopo EPP, rispettivamente. Fu osservata una differenza statisticamente significativa nel tasso di complicanze postoperatorie, più elevato dopo EPP (p<0.001). Al momento dell’analisi, la durata del follow up fu di 6.7 anni (intervallo 0.1-14.8 anni). Duecento trenta (17.7%) pazienti erano vivi al momento dell’analisi. Cinquecento ventidue (40.3%) pazienti morirono entro il primo anno dalla diagnosi. La sopravvivenza mediana dell’intera populazione in studio fu di 14.5 mesi (95%IC 13.5-15.2 mesi). La sopravvivenza mediana dei pazienti sottoposti a intervento chirurgico e terapia adiuvante fu significativamente più lunga rispetto ai pazienti sottoposti a sola chemioterapia: 19.8 mesi vs. 11.7 mesi. I pazienti sottoposti a P/D mostrarono una sopravvivenza mediana di 20.5 mesi (intervallo 18.2-23.1 mesi) ed una sopravvivenza a 2 e 5 anni del 40% (95%CI 0.32-0.48) e del 10% (95%CI 0.06-0.16). I pazienti sottoposti ad EPP ebbero una sopravvivenza mediana di 18.8 mesi (intervallo 17.2-20.9 mesi), e un tasso di sopravvivenza a 2 e 5 anni del 37% (95%CI 0.31-0.42) e del 12% (95%CI 0.07-0.17). Analizzando i 3 gruppi di pazienti prima e dopo l’introduzione del pemetrexed come agente chemioterapico standard di prima linea per il trattamento del mesotelioma, ci fu un miglioramenteo della sopravvivenza in tutti e tre i gruppi. In base all’analisi multivariate l’età, la variante istologica e il trattamento chirurgico furono confermati come fattori prognostici indipendenti associati con la sopravvivenza. I pazienti con un’età inferiore ai 70 anni, e con un mesotelioma epiteliomorfo, trattati con chemioterapia dimostrarono la miglior sopravvivenza sia nel gruppo non chirugico che in quello chirurgico. Quando l’impatto della chirurgia sulla sopravvivenza fu valutato solo nel sottogruppo di pazienti con prognosi migliore (pazienti di età inferiore ai 70 anni, con meostelioma epiteliomorfo, sottoposti a chemioterapia; n=313) il gruppo P/D ha dimostrato la miglior sopravvivenza (24.6 mesi, 95%CI: 20.5-29.0), seguito dal gruppo EPP (20.9 mesi, 95%CI: 17.6-23.4 months) e dai pazienti non chirurgici (18.6 months, 95%CI: 16.2-24.9). Comunque la differenza in termini di sopravvivenza non fu statisticamente significativa (p-value=0.596) In seguito sono poi stati analizzati 413 pazienti con MPM trattati al MSKCC tra Gennaio 2000 e Dicembre 2013; 191 pazienti furono inclusi nello studio. Il follow up medio fu di 13.2 mesi, 14 pazienti erano ancora in vita all’ultimo follow up, e la sopravvivenza mediana fu di 13.4 mesi. All’analisi multivariata, solo la variante istologica, la conta piastrinica e le condizioni generali furono fattori prognostici indipendenti per la sopravvivenza. I pazienti che ebbero un beneficio clinico in termini sintomatologici o radiologici dalla chemioterapia mostrarono una sopravvivenza mediana di 16.8 mesi (95% CI 14.8 – 20.1) ed un tasso di sopravvivenza ad un anno del 70% rispetto ai pazienti che non ebbero nessun beneficio clinico dalla chemioterapia, con una sopravvivenza mediana di 6.5 mesi (95% CI 5.4 – 8.5) e un tasso di sopravvivenza ad un anno del 22%. I pazienti che ricevettero più di una linea di chemioterapia mostrarono una migliore sopravvivenza rispetto ad i pazienti che ricevettero una sola linea chemioterapica con una sopravvivenza mediana di 14.2 mesi (95% CI 12.1 – 16.8) vs 8.7 mesi (95% CI 6.6 – 11.0) ed un tasso di sopravvivenza ad un anno del 60% vs 37%, rispettivamente. Tra i pazienti che dimostrarono un beneficio dalla chemioterapia di prima linea (n=99), 60 (61%) ricevettero una seconda linea di chemioterapia. I pazienti che vennero trattati con radioterapia a dosaggi curativi (n=25) mostrarono un significativo miglioramento della sopravvivenza (p=0.013) rispetto ai pazienti trattati con sola chemioterapia: sopravvivenza mediana di 17.1 mesi (95% CI 14.8 – 30.6) vs 10.4 mesi (95% CI 8.6 – 12.6). I pazienti in buone condizioni generali mostrarono una risposta clinica nel 64% dei casi rispetto al 36% dei pazienti con condizioni generali scadute (p=0.001). Il 63% dei pazienti con mesotelioma epiteliomorfo ed il 45% dei pazienti con mesotelioma sarcomatoide mostrarono un miglioramento clinico dopo la prima linea di chemioterapia e ricevettero più di due cicli di trattamento (p=0.012). Un aumentato numero di linfociti (> 1.4 K/mcL) fu associato con un miglioramento clinico nei pazienti sottoposti a chemioterapia (p=0.010): 67% dei pazienti con linfociti > 1.4 K/mcL vs 46% dei pazienti con linfociti < 1.4 K/mcL mostrarono una risposta clinica alla chemioterapia e ricevettero più di due cicli di chemioterapia. Prima di cominciare l’arruolamento dello studio PASS, lo studio pilota arruolò sedici pazienti consecutivi trattati chirurgicamente tra Settembre 2012 e Agosto 2014 presso l’Istituto Nazionale dei Tumori. Tutti i pazienti vennero sottoposti a chemioterapia neoadiuvante: pemetrexed e cisplatino in 14 pazienti, carboplatino e pemetrexed in 1 paziente e pemetrexed come monoterapia in 1 paziente. I pazienti ricevettero in media 4 cicli di chemioterapia (intervallo 3-8), e poi vennero sottoposti ad intervento di pleurectomia/decorticazione. Non ci fu nessuna mortalità postoperatoria e la morbidità postoperatoria fu del 37%. La sopravvivenza mediana della popolazione in esame fu di 22.8 mesi (95% CI 19.4 -26.1), con una sopravvivenza ad 1 e 3 anni del 93% e del 51% rispettivamente. All’ultimo follow up 4 pazienti erano deceduti per mesotelioma, 12 pazienti erano ancora viventi con un follow up medio di 11 mesi (range 4 – 22 mesi). Tra i 12 pazienti ancora vivi, 3 erano liberi da malattia a 10, 11 e 15 mesi dall’intervento. I restanti 9 pazienti recidivarono con un intervallo libero di malattia di circa 6 mesi: sei pazienti presentarono una recidiva locale a livello pleurico, e 3 pazienti presentarono una recidiva a distanza a livello osseo (n=2) e a livello gengivale (n=1). Lo studio PASS ha cominciato l’arruolamento a Dicembre 2013, al Febbraio 2015 sono stati valutati 20 pazienti e ne sono stati arruolati 12 nello studio. Sei pazienti sono stati sottoposti a chemioterapia e P/D e sei pazienti a sola chemioterapia e sono attualmente seguiti con regolare follow up. Il registro europeo del mesotelioma, basato su pazienti non arruolati in studi prospettici sul trattamento chirurgico, si avvale di una raccolta retrospettiva di dati di circa 3000 casi. Inoltre 11 centri hanno deciso di prendere parte al registro del mesotelioma compilando i dati in maniera prospettica. Conclusioni Alla luce dei dati emersi dalla nostra analisi possiamo concludere che il mesotelioma pleurico maligno continua a rappresentare una sfida per il chirurgo toracico in quanto il trattamento migliore non è ancora stato definito e quindi la scelta su quale trattamento adottare spesso è legata all’esperienza individuale e alle valutazioni soggettive del chirurgo e dell’oncologo. I fattori prognostici di sopravvivenza confermati dal nostro studio includono l’età (solo nello studio italiano multicentrico), le condizioni cliniche generali, la conta piastrinica, ma soprattutto l’istotipo. Questi fattori sono stati validati anche nei soli pazienti trattati con il pemetrexed in combinazione con il platino. Questo studio è stato, inoltre, il primo a valutare fattori prognostici di risposta clinica alla chemioterapia: buone condizioni generali, la variante epiteliomorfa ed un elevata conta linfocitaria sono correlati ad una miglior risposta alla chemioterapia. Il disegno retrospettivo della prima parte del progetto con la conseguente variabilità dei sistemi stadiativi e dei trattamenti nel corso degli anni ha reso difficile esprimere un parere definitivo circa il ruolo della chirurgia e della terapia multimodale nel trattamento del mesotelioma pleurico maligno. Sicuramente oltre ad i limiti della chirurgia nel trattamento del mesotelioma pleurico maligno, ad oggi non c’è un trattamento sistemico efficace nel controllare la neoplasia. Lo studio pilota ha evidenziato come la chemioterapia preoperatoria, secondo lo schema cisplatino pemetrexed, nei pazienti con mesotelioma è fattibile senza un incremento del rischio di morbidità o mortalità postoperatoria dopo pleurectomia / decorticazione. Per queste ragioni, lo studio prospettico randomizzato di fase III PASS ed il registro prospettico sono le risposte alla mancanza di dati prospettici che ci permetteranno di analizzare il reale impatto dei diversi trattamenti, ed il ruolo dei nuovi fattori prognostici emersi in questi ultimi anni, come il SUVmax alla PET e la misura volumetrica del tumore.
Background Malignant pleural mesothelioma (MPM) is a rare and aggressive disease with approximately 2500 newly diagnosed cases each year in USA and about 5000 in Western Europe. Median survival is 6 to 9 months from the diagnosis, and 6-month, 1 and 5-year overall survival are 55%, 33%, and 5%, respectively. Chemotherapy alone for advanced stages, or in combination with surgery and/or radiotherapy for resectable disease, is the mainstay of treatment. Surgery with pleurectomy / decortication (P/D) or extrapleural pneumonectomy (EPP) can be an option for selected patients with resectable malignant pleural mesothelioma (MPM). Since 2003, the combination of pemetrexed and cisplatin has been the standard first-line treatment based on the results of a phase III trial showing almost a 3 month improvement in median survival over treatment with cisplatin alone. Various prognostic factors for survival in MPM have been described. Previous prognostic scoring systems for MPM included patients managed surgically and predated the use of pemetrexed. The most significant prognostic factor remains histology: epithelioid mesothelioma is the subtype with the best prognosis. The aim of this study was to investigate the impact of pleurectomy decortication on the outcome of patients with MPM. A randomized phase III multicenter controlled trial, called PASS trial was established to compare neoadjuvant chemotherapy followed by pleurectomy decortication versus chemotherapy alone. Also, a European Registry was created to collect data on surgical patients with mesothelioma not enrolled in any trials. Before enrolling patients in the PASS trial, we analyzed prognostic factors in a retrospective cohort of patients treated with chemotherapy or surgical resection and in a contemporary cohort of patients with unresectable MPM who received pemetrexed-based chemotherapy. Moreover a pilot study was conducted to evaluate the feasibility and the safety of the naodjuvant chemotherapy followed by pleurectomy/decortication. Methods We retrospectively reviewed data from 1365 consecutive patients with histologically proven MPM, treated from 1982 to 2012 in six Italian Institutions (Spedali Civili Brescia, Ospedale Maggiore della Carità Novara, San Luigi Hospital Orbassano (Torino), Policlinico hospital Milan, IRCCS San Martino Genova, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori Milan). Patients received chemotherapy alone (n=172) or best supportive care (n=690) or surgical treatment (n=503), by either P/D (n=202) or EPP (n=301) with or without chemotherapy. Then a single institution analysis included MPM patients managed non-surgically from 2000-2013 at Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC). Variables correlated with overall survival (OS) included sex, performance status (PS), asbestos exposure, tumor laterality, histology, clinical stage, initial PET maximum Standardized Uptake Value (SUVmax), hemoglobin, platelet, lymphocyte, white cell (WBC) and neutrophil counts, treatment type, and clinical benefit from treatment. The pilot study included patients receiving induction pemetrexed-based chemotherapy, followed by pleuectomy decortication from September 2012 and August 2014. Postoperative morbidity and mortality and OS were analyzed. The PASS trial is a multicentric randomized trial with 2 arms. Patients were randomized at the end of the chemotherapy in 2 groups: follow up group and surgical group (pleurectomy/decortication). OS was analyzed by Kaplan-Meier method, and significance (p<0.05) of prognostic factors was analyzed by log-rank test and Cox regression. Results: After a median follow-up of 6.7 years (range 1.1-14.8), 230 (16.8%) patients were alive in the Italian retrospective study; median survival for patients who received palliative treatment or chemotherapy alone, P/D and EPP were 11.7 (95%CI: 10.5-12.5), 20.5 (95%CI: 18.2-23.1), and 18.8 (95%CI: 17.2-20.9) months, respectively. The 30 day mortality was 2.6% after P/D and 4.1% after EPP (p=0.401). According to multivariate analysis (n=1227) age < 70, epithelial histology and chemotherapy were independent favourable prognostic factors. In the subset of 313 (25.5%) patients with all favourable prognostic factors median survival was 18.6 months after medical therapy alone, 24.6 months after P/D, and 20.9 months after EPP (p=0.596). In the MSKCC contemporary series191 patients were included: median age 71 years (range 46-90), 147 (77%) male, 128 (67%) epithelioid tumors, 157 (82%) stage III-IV. Median OS for all patients was 13.4 months. By univariate analysis, histology (p<0.001), platelet count (≤450,000 vs >450,000 p<0.001), initial PS (0-1 versus ≥ 2), SUVmax (> or ≤8.1, p=0.037), and lymphocyte counts (p=0.019) were associated with OS. By multivariable analysis, only histology, platelet count and PS were independent prognostic factors. Epithelioid histology, PS and elevated lymphocyte count at diagnosis were significantly associated with clinical benefit from first-line chemotherapy. Patients who experienced clinical benefit from chemotherapy had a better median OS of 16.8 months (95% CI 14.8 – 20.1) and 1-year survival rate of 70% compared to patients who did not demonstrate clinical benefit, with a median OS of 6.5 months (95% CI 5.4 – 8.5) and 1-year survival rate of 22%. In the pilot study 16 patients were included and treated at the Fondazione IRCCS istituto Nazionale dei Tumori. All patients received neoadjuvant chemotherapy: cisplatin and pemetrexed (n=14), carboplatin and pemetrexed (n=1) or pemetrexed alone (n=1). Median number of chemotherapy cycles was 4 (range 3-8), followed by pleurectomy and decortication. Postoperative mortality was nil and the morbidity was 37%. The median OS was 22.8 months (95% CI 19.4 -26.1), with 1 and 3-year survival of 93% and 51%, respectively. During the follow up 4 paients died for mesothelioma, 12 patints were still live with a median follow up of 11 months (range 4 – 22 months). Among the 12 patients still alive, 3 were free of disease at 10, 11 and 15 months from the surgery. The remaining 9 patients recurred with a median interval of 6 months: 6 presented with a pleural local recurrence and 3 with a distant recurrence with bone metastasis (n=2) and gengival metastasis (n=1). Pass trial started in Secember 2013, until February 2015 20 patients had been evaluated and 12 were enrolled. Six patients underwent chemotherapy followed by pleurectomy decortication and 6 patients were treated with only chemotherapy and all of them are still under regular follow up. The European registry of mesothelioma, based on patients not involved in prospective studies on surgical treatment for mesothelioma, collected 3000 cases retrospectively and 11 centers so far are collecting data prospectively. Conclusions Our retrospective data from the Italian study suggest that patients with good prognostic factors had a similar survival whether they received medical therapy only, P/D or EPP. The modest benefit observed after surgery over medical treatment requires further investigation. Our results also confirm the significance of elements of the CALGB and EORTC prognostic scoring systems, identify factors associated with clinical benefit from chemotherapy, and emphasize the impact of histology and clinical benefit of chemotherapy on outcomes. A large multicenter randomized trial, testing P/D after induction chemotherapy versus chemotherapy alone in MPM patients with good prognostic factors, and a prospective European registry on surgical patients with mesothelioma are the best way to assess the real impact of the surgical treatment on survival.

Scopo dello studio. Valutare la applicabilità e l’efficacia di un protocollo multimodale nel trattamento del timoma allo stadio IVA alla diagnosi. Materiali e metodi. Dal 1990 al 2007, 27 pazienti affetti da timoma allo stadio IVA sono stati sottoposti ad un protocollo di chemioterapia preoperatoria, chirurgia e radioterapia postoperatoria sul mediastino. Il trattamento preoperatorio è stato caratterizzato da 4 cicli di chemioterapia a base di derivati del platino; la radioterapia postoperatoria è stata somministrata in 45-60 Gy al mediastino e pregresso letto tumorale mediante un acceleratore lineare da 10MeV. Risultati. Sono stati trattati 14 maschi e 13 femmine con età media di 48.5 anni (intervallo 29-68). Sintomi aspecifici erano presenti in 20 casi alla diagnosi, mentre in 6 pazienti si sono riportate sindromi autoimmuni timo-correlate (4 miastenia gravis, 1 LES e 1 aplasia pura della serie rossa). La conferma istologica è stata ottenuta prima dello inserimento nel protocollo: sono stati riportati 1 timoma AB, 3 B1, 5 B2, 8 B3, 4 timomi misti B1-B2, 3 B1-B3 e 3 B2-B3. La chemioterapia neoadjuvante è stata ben tollerata da tutti i pazienti con una tossicità in media di grado lieve-moderato; in 25 casi su 27 si è avuta una risposta clinica e radiologica al trattamento di induzione e i pazienti sono stati successivamente sottoposti a chirurgia con intento macroscopicamente radicale. Il timoma, i residui del timo e gli organi direttamente invasi dalla neoplasia sono stati asportati contemporaneamente alle disseminazioni pleuriche di malattia: sono state effettuate 1 pneumonectomia extrapleurica, 1 pneumonectomia, 3 lobectomie polmonari, 12 resezioni atipiche polmonari, 25 pleurectomie più o meno estese, 18 pericardiectomie, 5 resezioni di vena anonima o cava superiore, 5 resezioni diaframmatiche, 3 resezioni limitate di parete toracica e 2 sezioni di nervo frenico. In 9 casi si è dovuto procedere a resezione incompleta per residuo macroscopico sui grossi vasi (7 casi) o nervi frenici bilateralmente (2 casi) mentre in 16 casi (64%) si è proceduto a resezione macroscopica completa. La mortalità e morbilità postoperatorie sono state rispettivamente nulla e del 24%. La radioterapia postoperatoria è stata somministrata a tutti i pazienti (media 57 Gy, intervallo 55-61) con una minima tossicità correlata. Il follow-up medio è stato di 87 mesi (intervallo 29-147) e la sopravvivenza malattia-correlata e libera da malattia a 10 anni dal trattamento è stata rispettivamente del 68% e 39%. La sopravvivenza malattia-correlata a 10 anni è stata del 80% in caso di resezione completa e del 41% in caso di resezione incompleta (p=0.03), mentre a 8 anni è stata del 66% nei timomi non-B3 e del 19% nei timomi B3 (p=0.016). Conclusioni. Il protocollo multimodale basato su chemioterapia di induzione, chirurgia e radioterapia postoperatoria consente un buon tasso di resezioni chirurgiche complete ed è dimostrato essere un trattamento con un basso tasso di complicanze ed efficace nel garantire una buona sopravvivenza a lungo termine nei pazienti affetti da timoma allo stadio IVA alla diagnosi.
Objective. To evaluate the feasibility and the efficacy of a multimodal treatment in the management of stage IVA thymoma at first diagnosis. Material and methods. From 1990 to 2007, 27 patients affected by stage IVA thymoma underwent neoadjuvant chemotherapy, surgery and subsequent mediastinal radiation therapy. Neoadjuvant chemotherapy consisted of 4 courses of platinum-based chemotherapy administered every 3 weeks; adjuvant radiation therapy consisted of 45 to 60 Gy administered by a 10MeV linear accelerator to the whole mediastinum and previous tumour bed. Results. There were 14 males and 13 females, mean age was 48.5 years (range 29-68). Not specific symptoms were present in 20 cases and thymus-related syndromes were reported in 6 (4 myasthenia gravis, 1 LES, 1 pure red aplasia). Histological subtypes were confirmed before patients’ enrolment: there were 1 AB, 3 B1, 5 B2, 8 B3, 4 mixed B1-B2, 3 mixed B1-B3 and 3 mixed B2-B3 thymomas. Neoadjuvant chemotherapy was well tolerated in all cases with a mild to moderate related toxicity; 25 out of 27 patients manifested a clinical and radiological response to the neoadjuvant chemotherapy and received subsequent surgery. Thymomas, residual thymic tissue and tumour involved organs were resected together with the pleural implants: 1 extrapleural pneumonectomy, 1 pneumonectomy, 3 pulmonary lobectomy, 12 wedge lung resections, 25 limited to complete parietal pleurectomy, 18 pericardiectomy, 5 innominate and vena cava resection, 5 diaphragmatic resection, 3 limited chest wall resection and 2 phrenic nerve resection were carried out. Gross residual disease was left behind because of massive involvement of great vessels in 7 cases and bilateral phrenic nerve in 2, whereas 16 patients received complete macroscopic resection (64%). Postoperative mortality and morbidity were null and 24%, respectively. Adjuvant radiation therapy was administered to all patients (mean 57 Gy, range 55-61) with a minimal related toxicity. Mean follow-up was 87 months (range 29-147) and 10-years disease-related and disease-free survival were 68% and 39%, respectively. Disease-related survival at 10-years was 80% and 41% when complete and incomplete resection were compared (p=0.03); disease-related survival at 8-years was 66% and 19% when non-B3 and B3 thymoma were compared (p=0.016). Conclusions. Multimodal management based on induction chemotherapy, subsequent surgery and postoperative mediastinal radiation allows a good complete resection rate and it is demonstrated to be a safe and effective treatment to warrant a good long-term survival in stage IVA thymoma patients.

La Primary Graft Dysfunction (PGD) è una grave forma di danno acuto polmonare dopo trapianto di polmone. Sono stati pubblicati diversi studi che hanno identificato vari fattori di rischio per PGD grave (grado 3), relativi a donatore, ricevente e variabili operatorie. Lo scopo dello studio è stato analizzare i fattori di rischio per PGD presso un centro a basso volume di interventi e confrontarli ai dati descritti in letteratura. Lo studio ha analizzato in modo retrospettivo 45 procedure di trapianto di polmone eseguite da Gennaio 2011 a Settembre 2013. L’incidenza di PGD di grado 3 è stata del 35,5%, 17,7% e 15,5% rispettivamente a 24, 48, 72 ore dal trapianto. Sono stati identificati i seguenti fattori di rischio a T24: sesso femminile del ricevente, utilizzo di ECMO come bridge al trapianto di polmone causa di morte del donatore diverse da ictus cerebri o trauma, trasfusioni di sangue durante l’intervento chirurgico, l’utilizzo di ECMO veno-arterioso intraoperatorio. A T48 l’unico fattore di rischio identificato è stato l’utilizzo di ECMO come bridge al trapianto. A T72 i fattori di rischio identificati sono stati: diagnosi miste e causa di morte del donatore diverse da ictus cerebri e trauma. I fattori di rischio per PGD di grado 3 presso il nostro centro trapianti sono assimilabili ai dati riportati in letteratura.
Primary Graft Dysfunction (PGD) is a severe form of acute damage after lung transplantation. There are several studies that have identified risk factors related to donor, recipient and operative variables for the developing of severe PGD (grade 3). The aim of the study was to analyze the risk factors for PGD in a lung tranplantation center with low volume of procedures per year and to compare these data with the literature. The study analyzed retrospectively 45 lung transplantations performed from January 2011 to September 2013. The overall incidence of Grade 3 PGD was 35,5%, 17,7% and 15,5% at 24, 48, 72 hours after trasplantation respectively. We noticed the following risk factors associated to Grade 3 PGD at T24: recipient female gender, ECMO as a bridge to lung transplantation, donor cause of death different from stroke and trauma, blood transfusions during surgery, intraoperative veno-arterial ECMO. At T48 the only risk factor identified was the use of ECMO as bridge. At T72 the risk factors identified were: mixed diagnoses and donor cause of death different from stroke and trauma. The risk factors in our lung transplantation center are similar to the data reported in literature.

ABSTRACT Introduzione. Riparare il tessuto danneggiato per evitare complicanze postoperatorie e risparmiare il tessuto sano per garantire una buona funzionalità respiratoria sono due degli obiettivi del chirurgo toracico. Negli anni sono stati introdotti nella pratica clinica numerosi prodotti sintetici che riescono a simulare le caratteristiche meccaniche e fisiologiche del tessuto danneggiato, ma a fronte degli elevati costi, non sempre garantiscono risultati stabili. Il trapianto autologo di cellule staminali adipose (ASC) viene proposto come nuova strategia per promuovere la riparazione dei tessuti dopo l'intervento chirurgico. Progetto di Ricerca. Il lipocentrifugato con le ASC è stato sottoposto ad una valutazione preclinica mediante saggi in vitro e in vivo per testare il potenziale riparativo sul tessuto polmonare e per chiarire il supposto effetto tumorigenico su eventuali residui neoplastici. Lo studio clinico è stato eseguito su 20 interventi di metastasectomia polmonare eseguita mediante laser di ultima generazione (2010nm wavelength). I principali end-point dello studio erano: 1) la fattibilità dell’applicazione di cellule staminali nella metastasectomia polmonare mediante laser Thulium (2010nm), 2) incidenza delle perdite aeree postoperatorie prolungate (>7 giorni) 3) fattibilità del prelievo di cellule staminali a livello della toracotomia sulla base del conteggio delle cellule staminali 4) impatto di questo tipo di procedura sulla funzionalità polmonare. Risultati Clinici. Non abbiamo avuto alcun decesso perioperatorio. Dopo rimozione di lesioni centroparenchimali, 4 pazienti hanno sviluppato perdite aeree prolungate. In un paziente il drenaggio pleurico è stato rimosso in POD 13 e 3 pazienti sono stati dimessi con il tubo toracico collegato alla valvola di Heimlich. Non sono stati necessari re interventi per revisione dell’aerostasi. Un paziente ha sviluppato un ematoma nel sito di prelievo del tessuto adiposo. 4 casi di febbre sono stati risolti con terapia antibiotica. Le cellule staminali mesenchimali sono state rilevate in concentrazione> 1% in 13 casi. Età, sesso chemioterapia preoperatoria e indice di massa corporea non hanno influenzato il numero di cellule staminali. Nessuna significativa riduzione in termini di funzione polmonare è stata rilevata dopo l'intervento chirurgico. In nessun caso sono stati utilizzati materiali sintetici. Conclusioni. Il nostro studio mostra che il tessuto grasso raccolto a livello dello strato sottocutaneo della toracotomia è una fonte di cellule staminali. I vantaggi portati da questa tecnica combinata possono essere misurati in termini di funzione respiratoria. Con un follow-up di 16 mesi non è stata osservata alcuna recidiva a livello del sito di applicazione del centrifugato adiposo.
ABSTRACT Introduction. Repair damaged tissue to prevent postoperative complications and save healthy tissue to ensure good respiratory function are two of the objectives of the thoracic surgeon. Over the years have been introduced in clinical practice numerous synthetic products that are able to simulate the mechanical and physiological characteristics of the damaged tissue, but in the face of high costs, do not always guarantee stable results. The autologous adipose stem cells (ASC) is proposed as a new strategy to promote the repair of tissues after surgery. Research Project. The lipocentrifugated with the ASC has been subjected to a pre-clinical evaluation using in vitro and in vivo assays to test the reparative potential on lung tissue and to clarify the supposed tumorigenic effect of any residual neoplastic. The clinical study was performed on 20 pulmonary metastasectomies performed using last generation laser (wavelength 2010nm). The main endpoints of the study were: 1) the feasibility of pulmonary metastasectomy with Thulium laser (2010nm), 2) incidence of postoperative prolonged air leak (> 7 days) 3) feasibility of the harvesting of stem cells at the level of thoracotomy on the basis the cell count stem 4) impact of this type of procedure on respiratory function. Clinical Results. We had no perioperative death. After removal of lesions located deep in the parenchyma, 4 patients developed prolonged air leaks. In one patient the pleural drain was removed in POD 13 and 3 patients were discharged with a chest tube connected to the valve Heimlich. Redo surgery to improve the aerostasis was not required. One patient developed a hematoma at the site of collection of adipose tissue and 4 cases of fever have been resolved with antibiotic therapy. The mesenchymal stem cells were detected in concentrations> 1% in 13 cases. Age, sex, preoperative chemotherapy and body mass index did not affect the number of stem cells. No significant reduction in terms of lung function was measured after surgery. No synthetic materials were used. Conclusions. Our study shows that the fat tissue collected at the level of the subcutaneous layer of the thoracotomy is a useful source of stem cells. The advantages brought by this technique can be measured in terms of respiratory function. With a median follow-up of 16 months no recurrence was observed at the site of application of centrifuged fat graft.

Razionale. L’infiammazione cronica, con squilibrio della proteasi-antiproteasi, è responsabile nell’enfisema del declino della funzione polmonare e della progressiva cachessia. Obiettivo. Valutare le variazioni dei livelli di vari mediatori infiammatori e di α1-antitripsina dopo chirurgia di riduzione di volume polmonare rispetto alla riabilitazione respiratoria. Metodi. Ventotto pazienti con enfisema di grado moderato-severo, sottoposti a chirurgia di riduzione di volume polmonare con tecnica video-toracoscopica, sono stati confrontati con 26 pazienti dalle caratteristiche simili che, rifiutato l’intervento, hanno seguito un programma standard di riabilitazione respiratoria, e con un gruppo di soggetti sani di pari età e sesso. La funzione respiratoria, la composizione corporea, i mediatori infiammatori circolanti ed i livelli di α1-antitripsina sono stati valutati prima e 12 mesi dopo i rispettivi trattamenti. I livelli di espressione genica dei mediatori infiammatori e delle proteasi-antiproteasi sono stati valutati in campioni di tessuto enfisematoso prelevati da 17 pazienti sottoposti ad intervento e confrontati con il tessuto normale presente nei margini di resezione dei medesimi campioni. Misurazioni e risultati principali. Solo dopo l’intervento sono stati osservati miglioramenti significativi nella funzione respiratoria (volume espiratorio forzato in 1 secondo +25.2%, p<0.0001; volume residuo -19.5%, p<0.0001; capacità polmonare di diffusione del monossido di carbonio +3.3%, p<0.05) e composizione corporea (massa magra +6.5%, p<0.01; massa grassa +11.9%, p<0.01), con riduzione dei mediatori infiammatori circolanti (tumor-necrosis-factor-α -22.2%, p<0.001; interleuchina-6 -24.5%, p<0.001; interleuchina-8 -20.0%, p<0.001) ed aumento dei livelli delle antiproteasi (α1-antitripsina +27.0%, p<0.001). L’analisi dell’espressione genica ha mostrato attiva infiammazione e iperattività delle proteasi nel tessuto enfisematoso asportato. La riduzione di tumor-necrosis-factor-α e di interleuchina-6 e l’aumento dei livelli di α1-antitripsina sono risultati significativamente correlati con la riduzione di volume residuo (rispettivamente p=0.03, p=0.009 e p=0.001), ed in parte con l’aumento della massa magra (rispettivamente p=0.03, p=0.02 e p=0.09). Conclusioni. La chirurgia di riduzione di volume polmonare riduce significativamente i mediatori infiammatori circolanti ed aumenta i livelli di antiproteasi rispetto alla riabilitazione respiratoria, migliorando anche la funzione respiratoria e lo stato nutrizionale. Le correlazioni dei mediatori infiammatori e dei livelli di proteasi con il volume residuo ed, in parte, con la composizione corporea, suggerisce che l’eliminazione del tessuto infiammatorio enfisematoso possa spiegare i miglioramenti clinici dopo l’intervento chirurgico.
Rationale. In emphysema, chronic inflammation, including protease-antiprotease imbalance, is responsible for declining pulmonary function and progressive cachexia. Objective. To evaluate variations of inflammatory mediators and α1-antitrypsin levels after lung-volume-reduction surgery compared to respiratory rehabilitation. Methods. Twenty-eight patients with moderate-to-severe emphysema, who underwent video-assisted thoracoscopic lung-volume-reduction surgery, were compared to 26 similar patients, who refused operation and followed a standardized rehabilitation program, and to a matched healthy group. Respiratory function, body composition, circulating inflammatory mediators and α1-antitrypsin levels were evaluated pre- and 12-month post-treatment. Gene expression levels of inflammatory mediators and protease-antiprotease were assessed in emphysematous specimens from 17 operated patients by matching to normal tissue from resection margins. Measurements and main results. Significant improvements were only obtained after surgery in respiratory function (one-second forced expiratory volume +25.2%, p<0.0001; residual volume -19.5%, p<0.0001; diffusion lung-capacity for carbon-monoxide +3.3%, p<0.05) and body composition (fat-free mass +6.5%, p<0.01; fat mass +11.9%, p<0.01), with decrement of circulating inflammatory mediators (tumor-necrosis-factor-α -22.2%, p<0.001; interleukin-6 -24.5%, p<0.001; interleukin-8 -20.0%, p<0.001) and increment of antiprotease levels (α1-antitrypsin +27.0%, p<0.001). Supportive gene expression analysis demonstrated active inflammation and protease hyperactivity in the resected emphysematous tissue. Reduction of tumor-necrosis-factor-α and interleukin-6 and increment of α1-antitrypsin levels significantly correlated with reduction of residual volume (p=0.03, p=0.009, p=0.001, respectively), and partially with increment of fat-free mass (p=0.03, p=0.02, p=0.09, respectively). Conclusions. Lung-volume-reduction surgery significantly reduced circulating inflammatory mediators and increased antiprotease levels over respiratory rehabilitation, also improving respiratory function and nutritional status. Correlations of inflammatory mediators and antiprotease levels with residual volume and partly with body composition suggests that elimination of inflammatory emphysematous tissue may explain clinical improvements after surgery.

BACKGROUND Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and lung cancer are two catastrophic diseases, representing leading causes of morbidity and mortality worldwide. Although the treatment has greatly improved both diseases continue to show increasing frequency and above all an unpredictable progression. Several studies have firmly established a strict connection between COPD and lung cancer highlighting also the importance of the inflammatory response as a risk factor for both diseases. The inflammatory paradigm is undoubtedly one of the most fascinating theories to connect COPD and lung cancer and it has acquired new impetus by the recent discoveries in the COPD pathogenesis. Emerging evidence in this context has emphasized the role of adaptive immune responses, possibly with an autoimmune component due to the recognition of pulmonary selfantigens modified by cigarette smoking and to the failure of mechanisms regulating immunological tolerance. In this context, COPD-associated cancers might have specific pathogenetic and morphological features, differently from tumours arising in non-COPD patients, due to the synergic effect of cigarette smoke and chronic inflammation. AIM OF THE RESEARCH This research project focuses on the study of lung cancer in patients with COPD compared to smokers without COPD and never smoker patients in order to identify eventual distinct clinical, morphological and molecular phenotypes. MATERIALS AND METHODS From 2010 to 2012, we prospectively enrolled patients with peripheral non small lung cancer submitted to anatomical lung resection (lobectomy, bilobectomy or pneumonectomy) associated with systematic lymphadenectomy. Patients with central airway cancer, secondary lung tumours or previously submitted to inductive treatment were excluded from the study. According to respiratory functional tests and smoking history patients were then divided in 3 groups: COPD patients, smokers without COPD and never-smoker subjects with normal lung function (FEV1/FVC ratio >70%). Each patient underwent a full clinical and instrumental assessment. Morphological studies included detailed analysis of growth pattern (according to the latest revision of adenocarcinoma classification), cell proliferation (Ki67/MIB1 expression), parameters of intra-and peri-tumoral remodelling (inflammation, fibrosis and necrosis) and tumoural detection of interleukin-17 (IL-17) cytokine. Genetic analysis of EGFR and KRAS mutations was also performed in all cases. RESULTS In the study period, 66 patients who met the inclusion/exclusion criteria were initially enrolled:16 COPD, 32 smokers without COPD and 18 never smokers. As the selection criteria affected the predominant histologic profile with a clear predominance of the adenocarcinoma histotype (63% in COPD patients, 71% in smokers and 56% in neversmokers), we performed our investigations only in patients with this histology to obtain results not affected by different histotypes. Therefore the study group was composed of 43 patients (10 COPD, 23 smokers and 10 never-smokers), whose main demographic and functional parameters were comparable except for male/female ratio, reversed in never-smokers, and for lung function, reduced in COPD patients, as expected. Given the specific aim the comparison of different clinical, morphological and molecular data was mainly performed within the category of smoking patients (COPD patients and smokers without COPD), while never smokers represented control group. From a clinical point of view the most important differences concern the number of peripheral blood basophils and standard uptake value of positron emission tomography–computed tomography (SUV of PET-CT). COPD patients showed a significant higher number of basophils and lower SUV of PET-CT than smokers without COPD. Concerning the histological evaluation adenocarcinoma of COPD patients showed a more frequent lepid pattern, less evident solid aspect and lower MIB1/Ki67 index than adenocarcinoma of smokers without COPD. A significant more extensive necrosis was found in adenocarcinoma of COPD and smokers without COPD compared to never-smokers. Finally although not statistically significant a stronger IL17 tissue expression was observed in COPD cases compared to smokers without COPD. As regards molecular data the most interesting finding was a trend of less frequency of KRAS mutation in adenocarcinoma of COPD patients. CONCLUSIONS Adenocarcinoma in COPD patients presents clinical, molecular and morphological features of lower aggressiveness (higher number of basophils, low SUV of PET-CT, increased lepidic component, reduced solid pattern, lower cell proliferation and less frequent K-RAS mutation) compared to that of smokers without COPD. Alternative mechanisms of carcinogenesis may be involved in the development/progression of lung cancer in COPD patients. Given the importance of inflammation in the pathogenesis of the disease other mechanisms, such as IL-17 pathway, mainly driving inflammatory mediated carcinogenesis might be crucial. Additional knowledge of these mechanisms would be of considerable help in the fight against lung cancer especially concerning therapeutic perspectives, providing a rational basis for the development of targeted and more effective treatments.
INTRODUZIONE La BPCO e il tumore polmonare sono due malattie catastrofiche e rappresentano alcune tra le principali cause di morbilità e mortalità in tutto il mondo. Sebbene il trattamento di queste patologie è notevolmente migliorato negli ultimi anni, esse continuano a presentare una crescente incidenza e soprattutto un andamento clinico non prevedibile a priori. Lo stesso termine "tumore polmonare non a piccole cellule (NSCLC)" comprende un gruppo di malattie neoplastiche con caratteristiche cliniche e molecolari estremamente eterogenee. Diversi studi hanno ormai fermamente stabilito la stretta connessione tra la BPCO e il cancro del polmone evidenziando anche l'importanza della risposta infiammatoria agli stimoli nocivi, in particolare il fumo di sigaretta, come fattore di rischio fondamentale per entrambe le malattie. La teoria infiammatoria è senza dubbio uno dei paradigmi più affascinanti per collegare la BPCO e il tumore polmonare e ha acquisito un nuovo impulso dalle più recenti scoperte nella patogenesi della BPCO. Infatti, sono emerse in questo campo evidenze importanti che hanno sottolineato il ruolo fondamentale di risposte immunitarie adattative, anche con una componente autoimmune dovuta sia al riconoscimento di auto-antigeni polmonari modificati dal fumo di sigaretta sia al fallimento dei meccanismi che regolano la tolleranza immunologica. In questo contesto, le neoplasie a insorgenza in pazienti con BPCO, per effetto sinergico del fumo e di una specifica infiammazione cronica, potrebbero possedere specifiche caratteristiche patogenetiche e morfologiche, differenti da tumori di altre popolazioni non affette da BPCO. SCOPO DELLA RICERCA Questo progetto di ricerca si concentra sullo studio del cancro del polmone nei pazienti con BPCO comparandolo a due gruppi di controllo, composti da fumatori sani e pazienti non fumatori, al fine di individuare distinti fenotipi neoplastici dal punto di vista bioumorale, morfologico e molecolare. MATERIALI E METODI Dal 2010 al 2012, sono stati arruolati nello studio pazienti con NSCLC in sede periferica sottoposti a resezione polmonare anatomica (lobectomia, bilobectomia o pneumonectomia) associata a linfadenectomia sistematica. I pazienti con neoplasia a carico delle vie aeree centrali, con tumore polmonare secondario o precedentemente sottoposti a trattamento chemioradioterapico sono stati esclusi dal progetto. Ogni paziente è stato sottoposto ad una completa valutazione clinica e strumentale, che ha compreso i test di funzionalità polmonare polmonari (i criteri GOLD sono stati utilizzati per identificare i pazienti con BPCO), radiografia del torace/TAC torace/18FDG PET-TC analisi del sangue. I pazienti sono stati poi divisi in 3 gruppi in base alle prove funzionali respiratorie e alla storia di fumo: pazienti con BPCO, soggetti fumatori e pazienti non fumatori con funzione polmonare normale (rapporto FEV1/FVC> 70%). Lo studio istologico della neoplasia è stato caratterizzato da: stadiazione pTNM, analisi morfometrica del pattern di crescita (secondo l'ultima revisione della classificazione del cancro del polmone), proliferazione cellulare (mediante valutazione dell’espressione di Ki67/MIB1), i parametri di rimodellamento intra-e peri-tumorale (infiammazione, fibrosi, necrosi) e la caratterizzazione del pattern citochinico di IL-17 a livello peri-e intra-tumorale. Infine è stata eseguita l'analisi genetica delle mutazioni dei geni EGFR e KRAS. RISULTATI Nel periodo di studio sono stati inizialmente arruolati 66 pazienti che rispettavano i criteri di inclusione/esclusione, di cui 16 BPCO, 32 fumatori senza BPCO e 18 non fumatori. Poiché i criteri di selezione hanno profondamente condizionato il profilo istologico predominante, con una netta prevalenza dell’istotipo adenocarcinoma (63% nella BPCO, 71% nei fumatori e 56% nei non fumatori), abbiamo deciso di condurre la valutazione neoplastica funzionale, morfologica, molecolare solo nell’ istologia prevalente. Pertanto, il gruppo di studio è risultato composto da 43 pazienti (10 BPCO, 23 fumatori, 10 non fumatori), che presentavano comparabili dati demografici e funzionali ad eccezione del rapporto maschio/ femmina, invertito nei non fumatori, per la funzione polmonare, ridotta nei pazienti con BPCO. Dato l'obiettivo specifico, il confronto dei differenti dati clinici, morfologici e molecolari è stato svolto prevalentemente all'interno della categoria dei soggetti fumatori (pazienti affetti da BPCO e fumatori senza BPCO), mentre i pazienti con storia negativa di fumo hanno rappresentato il gruppo di controllo.Da un punto di vista clinico, le più rimarcabili differenze sono emerse a livello del numero di basofili nel sangue periferico e del valore di standard uptake value (SUV) all’indagine PET-TC. Infatti i pazienti con BPCO hanno mostrato un numero significativamente superiore di basofili e un SUV inferiore rispetto ai soggetti fumatori senza BPCO. Per quanto riguarda la valutazione istologica, gli adenocarcinomi nei pazienti con BPCO hanno presentato un aumento del pattern lepidico, con riduzione della componente solida e una più bassa espressione del Ki67/MIB1 rispetto ai tumori dello stesso istotipo insorti in soggetti fumatori senza BPCO. Si è evidenziata una maggiore rappresentazione della componente necrotica negli adenocarcinomi dei pazienti fumatori, con o senza BPCO, rispetto al gruppo dei non fumatori. Infine un forte ma non significativo aumento di IL-17 è stato osservata nei casi con BPCO rispetto ai fumatori. L’analisi molecolare ha permesso di osservare, come dato più rilevante, un trend di ridotta frequenza di mutazione di KRAS negli adenocarcinomi dei pazienti con BPCO rispetto alle neoplasie del gruppo dei fumatori. CONCLUSIONI Gli adenocarcinomi correlati alla BPCO sono emersi presentare caratteristiche cliniche, morfologiche e molecolari di minore aggressività (aumento del numero di basofili, ridotto SUVmax alla PET-TC, aumento della componente lepidica, ridotti pattern solido e proliferazione cellulare e meno frequente mutazione di K-RAS) rispetto alle neoplasie insorte in pazienti fumatori senza BPCO. Vie alternative di carcinogenesi potrebbero essere coinvolte nello sviluppo/progressione del tumore polmonare dei pazienti con BPCO. Data l'importanza dell'infiammazione nella patogenesi di questa malattia polmonare, altri meccanismi, quale il pathway di IL-17, potrebbero essere cruciali per lo sviluppo cancerogenetico principalmente mediato dall’infiammazione. La conoscenza di questi meccanismi potrebbe essere di notevole aiuto nella lotta contro il tumore polmonare soprattutto per quanto riguarda nuove prospettive terapeutiche, fornendo le basi per sviluppare trattamenti mirati e con maggiore efficacia.

BACKGROUND Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), morphologically characterized by usual interstitial pneumonia (UIP), represents a progressive disease of unknown aetiology that continues to be associated with poor prognosis. The cardinal pathological features are the epithelial damage/activation, fibroblastic/myofibroblastic foci formation and extracellular matrix remodelling. The current paradigm suggests a pivotal role of the epithelium in the disease pathogenesis. Epithelial injury and subsequent deregulated repair results in profibrogenic cytokines (like TGF-?1) release with consequent abnormal mesenchymal cell activation and proliferation. Therefore, epithelial instability seems a crucial step in the development and progression of the disease, including neoplastic transformation. Few molecular tissue markers have been studied in IPF in order to clarify the pathogenetic mechanisms leading to the disease. Squamous cell carcinoma antigen (SCCA) is a serine protease inhibitor (serpin) physiologically found in the normal squamous epithelium and typically expressed by dysplastic and neoplastic epithelial cells of various origin, more often in squamous cell tumours. No information is actually available on its expression in IPF. MATERIAL AND METHODS In this study we analysed SCCA and TGF-b1 expression in surgical open-lung biopsies from 22 IPF patients with early-stage disease (GROUP A), in native lungs from 48 IPF patients with end-stage disease (GROUP B) who underwent to lung transplantation and in 20 control cases (GROUP C, 10 normal lungs from cadaveric donors, 10 lungs from patients with other interstitial diseases). In vitro study using A549 pneumocytes was also conducted to investigate the relationship between SCCA and TGFb1 expression. SCCA and TGFb1 epithelial expression were evaluated by immunohistochemistry and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Time course analysis of TGF-b1 expression in A549 pneumocytes incubated with different SCCA concentrations was assessed by real time RT-PCR. The quantitative immunohistochemical assessment of SCCA and TGF-?1 was undertaken in each IPF sample by counting at least 500 cuboidal cells. A quantitative assessment of different pathological parameters (fibrosis, fibroblast foci and honeycombing changes) have been also considered in each samples. Clinical data including lung function and cardiovascular parameters were correlated to pathological features. In GROUP A lung function tests were re-evaluated at 8-12 months after biopsy. RESULTS Alveolar SCCA expression was present in IPF patients, but was not detected in alveolar cells in any of control cases. In GROUP A SCCA was positively correlated with the extension of fibroblastic foci (r=0.49, p=0.02), expression of TGF-b1 (r=0.78, p<0.0001) and with DLCO decline at follow-up (r=0.59, p=0.01). In vitro experiments showed that incubation of cultured cells with SCCA induced TGF-b1 expression, with a peak at 24 hours. In GROUP B SCCA and TGF-b1 values were high and positively correlated (r=0.45, p<0.001), while an inverse correlation was found between SCCA and DLCO (r=-0.43, p=0.005) and TGF-b1 and DLCO (r=-0.42, p=0.04). Interestingly, among metaplastic alveolar epithelial cells, a significant difference in SCCA expression was found between cuboidal, bronchialized and squamous cells, with increased expression for squamous cells that also presented a significant higher grade of dysplasia. CONCLUSION The over-expression of SCCA and TGF-?1 in the alveolar epithelium corroborates the hypothesis that disturbed epithelial alveolar regeneration and abnormal secretion of the cytokines are important steps in the pathogenesis of remodelling and fibrosis of IPF. SCCA could have a double role influencing the epithelial proliferation (autocrine action) and promoting fibroblast proliferation/fibrosis through increased TGF-?1 secretion (paracrine action). SCCA may be considered a potential marker of disease activity being strictly correlated with impairing lung function.
INTRODUZIONE La fibrosi polmonare idiopatica (FPI), caratterizzata morfologicamente dal correlato patologico di polmonite interstiziale usuale (UIP), rappresenta una malattia ad eziologia sconosciuta, ad andamento progressivo e prognosi infausta. Gli elementi anatomo-patologici cardine sono il danno/attivazione epiteliale, la formazione di foci fibroblastici/miofibroblastici ed il rimodellamento della matrice extracellulare. La teoria patogenetica più accreditata attribuisce un ruolo determinante alla disfunzione epiteliale alveolare. Il danno epiteliale ed i successivi meccanismi deregolati di riparo portano al rilascio di citochine pro-fibrogenetiche (come il TGF-b1) con conseguente attivazione e proliferazione di cellule mesenchimali. Di conseguenza, l’instabilità epiteliale sembra un elemento cruciale nello sviluppo e progressione della malattia, inclusa la trasformazione neoplastica. Pochi markers molecolari sono stati studiati e descritti fino ad ora nella FPI, per meglio chiarire i meccanismi patogenetici della malattia. Lo squamous cell carcinoma antigen (SCCA) è un inibitore delle serin proteasi (serpine) fisiologicamente presente nell’epitelio squamoso normale e specificamente espresso dalle cellule displastiche e neoplastiche epiteliali di varia origine, più spesso nei tumori a cellule squamose. Non sono ancora disponibili informazioni specifiche sulla sua espressione nella FPI. MATERIALI E METODI In questo studio abbiamo analizzato l’espressione di SCCA e TGF-b1 in tessuto polmonare ottenuto da biopsie chirurgiche di 22 pazienti affetti da FPI in stadio clinico iniziale (Gruppo A), in polmoni nativi di 48 pazienti con malattia end-stage e sottoposti a trapianto di polmone (Gruppo B) e in 20 polmoni controllo (Gruppo C, 10 polmoni normali ottenuti da donatori cadaveri, 10 polmoni di pazienti affetti da altre malattie interstiziali). Abbiamo inoltre condotto uno studio in vitro utilizzando pneumociti della linea A549, per investigare il rapporto tra la produzione di SCCA e l’espressione di TGF-b1. L’espressione di SCCA e TGF-b1 nelle cellule epiteliali è stata valutata con tecniche di immunoistochimica e reazione a catena della polimerasi-trascrizione inversa (RT-PCR). La produzione di TGF-b1 nei pneumoniti A549 incubati a diverse concentrazioni di SCCA è stata verificata con real time PCR. La valutazione quantitativa immunoistochimica di SCCA e TGF-b1 è stata eseguita in ciascun campione contando almeno 500 cellule cuboidali. Una valutazione quantitativa dei differenti parametri patologici (fibrosi, foci fibroblastici e honeycombing) è stata eseguita ugualmente in ciascun campione. I dati clinici, inclusi la funzione respiratoria e i parametri cardiovascolari sono stati correlati ai dati patologici. Nel Gruppo A i test di funzionalità polmonare sono stati ripetuti a 8-12 mesi dalla biopsia. RISULTATI L’espressione di SCCA nelle cellule epiteliali alveolari era presente nei pazienti con FPI, mentre era assente nei controlli. Nel Gruppo A l’SCCA era correlato positivamente con l’estensione dei foci fibroblastici (r=0.49, p=0.02), l’espressione di TGF-b1 (r=0.78, p<0.0001) e con il declino della DLCO al follow up (r=0.59, p=0.01). L’esperimento in vitro ha dimostrato che l’incubazione di pneumociti con SCCA induceva l’espressione di TGF-b1, con un picco a 24 ore. Nel Gruppo B i valori di SCCA e TGF-b1 erano elevati e correlati positivamente (r=0.45, p<0.001), mentre vi era una correlazione inversa tra SCCA e DLCO (r=-0.43, p=0.005) e TGF-b1 e DLCO (r=-0.42, p=0.04). Tra le cellule epiteliali alveolari metaplastiche, abbiamo riscontrato una diversa espressione di SCCA tra le cellule cuboidali, bronchializzate e squamose, con una crescente espressione per le squamose che inoltre presentavano un maggior grado di displasia. CONCLUSIONI La over-espressione di SCCA e TGF-b1 nell’epitelio alveolare corrobora l’ipotesi che una alterata rigenerazione epiteliale alveolare e una secrezione anormale di citochine sono elementi importanti nella patogenesi del rimodellamento e della fibrosi della FPI. L’SCCA potrebbe avere un duplice ruolo influenzando la proliferazione epiteliale (azione autocrina) e promuovendo la fibrosi/proliferazione dei fibroblasti attraverso lo stimolo alla maggior secrezione di TGF-b1. L’SCCA potrebbe essere considerato un marker potenziale di attività della malattia essendo strettamente correlato con la perdita di funzione polmonare.

Background Le perdite aeree prolungate (PAL) sono la principale causa di morbidità dopo interventi di chirurgia polmonare che si traduce in un prolungamento dei tempi di ospedalizzazione e conseguente incremento della spesa sanitaria. Differenti tecniche intraoperatorie e sigillanti chirurgici sono stati sviluppati per cercare di prevenire o ridurre l’incidenza delle perdite aeree post-operatorie. Obiettivi Questo studio vuole valutare la capacità del gel piastrinico ottenuto da cordone ombelicale di riparare un danno pleurico in un modello in vitro ed in un modello animale. Metodi In vitro è stata confrontata la capacità di riparazione del gel piastrinico rispetto alle condizioni standard di cultura di cellule mesoteliali umane dopo scratch assay. Nel modello in vivo, il gel piastrinico derivante da sangue di cordone ombelicale è stato testato sperimentalmente su 53 ratti Wistar, dopo aver effettuato una lesione standardizzata sul polmone sinistro. Dopo sacrificio degli animali a tempistiche prestabilite sono state valutate alterazioni istologiche ed eventuali complicanze. Inoltre, sono stati analizzati cambiamenti nei fattori solubili dell’infiammazione. Risultati In vitro, il gel piastrinico ripara più velocemente il danno delle cellule mesoteliali rispetto ai controlli (24 vs 35 ore). In vivo, la formazione del nuovo tessuto mesoteliale è stata osservata dopo una media di 44±1 ore nel gruppo trattato rispetto a 130±2.5 ore del gruppo di controllo. La guarigione completa dei campioni trattati con gel piastrinico è stata evidenziata dopo 75±1 ore ora rispetto alle 160±6 ore dei casi controllo. Nel 43% dei trattati sono state rilevate aderenze pleuriche mentre solo nel 17% dei controlli. Alcuni fattori dell’infiammazione erano significativamente ridotti negli animali trattati. Conclusioni I risultati ottenuti dal nostro studio sembrano promuovere l’utilizzo del gel piastrinico e dei suoi fattori di crescita nei processi riparativi del tessuto pleurico, inoltre sembra stimolare lo sviluppo di aderenze pleuriche, particolarmente utili nella gestione delle perdite prolungate. Ipotizziamo che il gel piastrinico giochi un duplice ruolo rilasciando citochine e fattori di crescita che promuovono un processo riparativo più rapido e di conseguenza riducono la flogosi.
OBJECTIVES: Prolonged air leak is the major cause of morbidity after pulmonary resection. In this study we tested an innovative approach based on the use of the platelet gel derived from human umbilical cord blood in repairing pleural damage through in vitro and in vivo experimental approaches. METHODS: The in vitro model scratch assay was performed to test the tissue repair capability mediated by platelet gel compared to the standard culture conditions using human primary mesothelial cells. In vivo the animal model consisted of an iatrogenic injury on the left lung surface. Fifty-four Wistar rats were divided into a treated group with cord blood platelet gel (n=31) and a control group (n=23). After the damage, the cord blood platelet gel was placed on the injured area only in treated animals. Rats were sacrificed to evaluate and study histological changes, and possible presence of pleural adhesions and infections. In addition, changes in the soluble inflammatory factor pattern were tested using a multiplex proteome array. RESULTS: In vitro, cord blood platelet gel repaired the damage of mesothelial cells in a shorter time in comparison with the control (24 vs 35 hours, respectively). In vivo, the formation of new mesothelial tissue was already visible at 45+1 hours in treated group vs 130+2.5 hours in control group; complete recovery was obtained respectively 75+1 hours compared to 160+6 hours. There was direct evidence of pleural adhesions in 43% of treated compared to 17% of controls. The gel was not associated with the development of any complications. Interestingly, some crucial soluble factors involved in inflammation were significantly reduced in the treated animals. CONCLUSIONS: Cord blood platelet gel significantly reduces the time to repair the pleural damage. In addition, it positively stimulates the development of pleural adhesions, particularly useful in the management of prolonged air leaks. We hypothesize that platelet gel play at least a double role releasing cytokines and growth factors that support the faster tissue repair and consequently reduce the inflammation site.

Post resectional broncho-pleural fistula is a pathological connection between the airways and the pleural space that may develop after lung resection. It may be caused by incomplete bronchial closure, impediment of bronchial stump wound healing, or stump destruction by residual neoplastic tissue; its mortality ranges from 12.5 to 71.2%, therefore it is still the most feared complication after curative lung resection; for this reason the healing effects promoted by stem cells – by transformation into mature cells with a specialized function or by enhancing intrinsic repair mechanisms –may represent an effective and only partially explored therapeutic option . Mesenchymal stromal cells have the ability to migrate and engraft at sites of inflammation and injury in response to cytokines, chemokines, and growth factors at a wound site and they can exert local reparative effects through transdifferentiation into tissue-specific cell types or via the paracrine secretion of soluble factors with anti-inflammatory and wound-healing activities. We proposed, on an animal model, an autologous bone marrow derived mesenchymal stromal cells transplantation: it allowed bronchial stump healing by extraluminal fibroblast proliferation and collagenous matrix development. Encouraged by experimental bronchial wall restoration in large animals and by functional human organ replacement elsewhere, we undertook autologous bone marrow derived mesenchymal stromal cells bronchoscopic transplantation to treat a patient who developed broncho-pleural fistula. The bronchoscopic transplantation of bone marrow-derived mesenchymal stromal cells in our patient appeared to help close this small-caliber post resectional broncho-pleural fistula, further boosting regenerative medicine approach for airway diseases. Considering the need to specifically track mesenchymal stromal cells following transplantation in order to evaluate different method of implantation, to follow their migration within the body and to quantify their accumulation at the target, we proposed magnetic resonance imaging tracking both by superparamagnetic 6 iron oxide particles and perfluorocarbon nanoemulsion formulations , demonstrating that were both effective, without altering cell viability or differentiation. Finally we proposed adipose derived mesenchymal stromal cells bronchoscopic transplantation and intra venous injection of Granulocite Colony Stimulating Factors as a faster method and a new frontier in airway restoration.
La fistola bronco pleurica post chirurgica è una comunicazione patologica fra le vie aeree e lo spazio pleurico che puo’ verificarsi dopo resezione polmonare. Essa puo’ essere causata da chiusura bronchiale incompleta, da alterazioni della cicatrizzazione del moncone bronchiale o dalla distruzione del moncone da parte di tessuto neoplastico residuo. La sua mortalità varia dal 12.5 al 71.2%, rendendola ancora oggi la piu’ temuta complicanza dopo resezione polmonare; per tale ragione, l’effetto cicatriziale promosso dalle cellule staminali – tramite la trasformazione in cellule mature con una specifica funzione o tramite l’implementazione di meccanismi intrinseci di riparazione – potrebbe rappresentare una opzione terapeutica efficace e, ad oggi , solo parzialmente esplorata. Le cellule mesenchimali stromali hanno la capacità di migrare ed attecchire a siti di infiammazione e danno tissutale, in risposta a citochine, chemochine e fattori di crescita e possono esercitare un’azione riparativa locale attraverso un’azione di transdifferenziazione o attraverso un’azione di secrezione paracrina di fattori solubili con proprietà antiinfiammatori e procicatriziali. Noi abbiamo proposto, su di un modello animale , un trapianto autologo di cellule stromali mesenchimali di derivazione midollare: questo ha permesso una cicatrizzazione del moncone bronchiale grazie alla proliferazione di fibroblasti ed all’apposizione di matrice collagene. Incoraggiati dalla riparazione delle vie aeree sul modello di grande animale abbiamo utilizzato tale metodica per trattare un paziente che aveva sviluppato una fistola bronco pleurica. Il trapianto broncoscopico di cellule stromali mesenchimali midollari si è rivelato efficace – nel nostro caso clinico – nella chiusura di una piccola fistola post chirurgica, stimolando ulteriormente l’approccio di medicina rigenerativa anche per problemi di vie aeree. Considerando la necessità di marcare le cellule stromali mesenchimali dopo un trapianto cellulare, al fine di valutare differenti metodi di impianto, di seguire la loro migrazione nel corpo e di quantificare il loro accumulo al sito bersaglio, abbiamo proposto la risonanza magnetica nucleare come metodo per la marcatura cellulare, sia con mezzi di contrasto superparamagnetici che con formulazioni di nanoemulsioni con fluoro, osservando come entrambe si siano dimostrate efficaci, senza tuttavia alterare la biodisponibilità cellulare o la loro differenziazione. Infine, abbiamo proposto l’impiego di cellule stromali mesenchimali insieme alla somministrazione di G-CSF come metodo piu’ rapido e nuova frontiera nella riparazione delle vie aeree.