Inflammatory and immunological profiles in patients with COPD: relationship with FEV 1 reversibility / Perfil inflamatório e imunológico em pacientes com DPOC: relação com a reversibilidade do VEF 1

ABSTRACT Objective: To determine whether COPD severity correlates with sputum cell counts, atopy, and asthma. Methods: This was a cross-sectional study involving 37 patients with COPD and 22 healthy subjects with normal lung function (controls). Sputum cell counts were determined by microscopy after centrifugation of samples. Skin prick tests were performed, and serum cytokines were determined by ELISA. Results: Patients were stratified by bronchodilator response: a non-reversible airflow limitation (nonRAL) group comprised 24 patients showing no significant post-bronchodilator change in FEV1; and a partially reversible airflow limitation (partialRAL) group comprised 13 patients showing FEV1 reversibility (post-bronchodilator FEV1 increase ≥ 12%). The proportion of eosinophils in sputum was higher in the partialRAL group than in the nonRAL group (p < 0.01), and there was an inverse correlation between the proportion of eosinophils and FEV1 (p < 0.05). However, none of the patients had a history of asthma and skin prick test results did not differ between the two groups. In the patient sputum samples, neutrophils predominated. Serum levels of TNF, IL-6, IL-8, and RANTES (CCL5) were higher in patients than in controls (p < 0.001) but did not differ between the two patient groups. Conclusions: COPD patients with partial FEV1 reversibility appear to have higher sputum eosinophil counts and greater airway hyperresponsiveness than do those with no FEV1 reversibility. However, we found that COPD severity did not correlate with atopy or with the cytokine profile.

RESUMO Objetivo: Determinar se a gravidade da DPOC se correlaciona com a contagem de células no escarro, atopia e asma. Métodos: Estudo transversal com 37 pacientes com DPOC e 22 indivíduos saudáveis com função pulmonar normal (controles). As contagens de células no escarro foram determinadas por microscopia após a centrifugação das amostras. Foram realizados testes cutâneos de puntura, e as citocinas séricas foram determinadas por ELISA. Resultados: Os pacientes foram estratificados pela resposta ao broncodilatador: o grupo de limitação ao fluxo aéreo não reversível (LFAnr) envolveu 24 pacientes sem alteração significativa do VEF1 pós-broncodilatador, e o grupo de limitação ao fluxo aéreo parcialmente reversível (LFApr) envolveu 13 pacientes com reversibilidade do VEF1 (aumento do VEF1 pós-broncodilatador ≥ 12%). A proporção de eosinófilos no escarro foi maior no grupo LFApr do que no LFAnr (p < 0,01), e houve uma correlação inversa entre a proporção de eosinófilos e VEF1 (p < 0,05). Entretanto, nenhum dos pacientes apresentou histórico de asma e os resultados dos testes cutâneos não diferiram entre os dois grupos. Nas amostras de escarro dos pacientes, os neutrófilos predominaram. Os níveis séricos de TNF, IL-6, IL-8 e RANTES (CCL5) foram maiores nos pacientes que nos controles (p < 0,001), mas não diferiram entre os dois grupos de pacientes. Conclusões: Pacientes com DPOC e reversibilidade parcial do VEF1 parecem apresentar maiores contagens de eosinófilos no escarro e maior hiper-responsividade das vias aéreas que aqueles sem reversibilidade do VEF1. Entretanto, a gravidade da DPOC não se correlacionou com atopia ou perfil das citocinas.

Variation in lung function is associated with worse clinical outcomes in cystic fibrosis / Variação na função pulmonar está associada com piores desfechos clínicos em indivíduos com fibrose cística

ABSTRACT OBJECTIVE: To determine whether the variation in lung function over one year is associated with worse clinical outcomes, as well as with a decline in lung function in the following years, in patients with cystic fibrosis (CF). METHODS: This was a retrospective study involving CF patients (4-19 years of age), evaluated over a three-year period. We evaluated demographic characteristics, chronic Pseudomonas aeruginosa infection, antibiotic use, hospitalization, six-minute walk distance (6MWD), and lung function. The inclusion criterion was having undergone pulmonary function testing at least three times in the first year and at least once in each of the next two years. RESULTS: We evaluated 35 CF patients. The variation in FEV1 in the first year (FEV1) was greater among those who, in the third year, showed reduced FEV1, had a below-average 6MWD, or were hospitalized than among those with normal FEV1, normal 6MWD, or no hospital admissions, in that same year (p < 0.05), although no such difference was found for antibiotic use in the third year. Subjects showing a FEV1 ≥ 10% also showed a greater decline in FEV1 over the two subsequent years (p = 0.04). The FEV1 also showed an inverse correlation with absolute FEV1 in the third year (r = −0.340, p = 0.04) and with the rate of FEV1 decline (r = −0.52, p = 0.001). Linear regression identified FEV1 as a predictor of FEV1 decline (coefficient of determination, 0.27). CONCLUSIONS: Significant variation in lung function over one year seems to be associated with a higher subsequent rate of FEV1 decline and worse clinical outcomes in CF patients. Short-term FEV1 might prove useful as a predictor of CF progression in clinical practice.

RESUMO OBJETIVO: Determinar se a variação na função pulmonar em um ano está associada com piores desfechos clínicos e declínio da função pulmonar nos anos seguintes em pacientes com fibrose cística (FC). MÉTODOS: Estudo retrospectivo incluindo pacientes com FC (4-19 anos de idade), avaliados por um período de três anos. Avaliamos características demográficas, infecção crônica por Pseudomonas aeruginosa, uso de antibióticos, internação hospitalar, distância percorrida no teste de caminhada de seis minutos (DTC6) e função pulmonar. Os critérios de inclusão foram ter sido submetido a testes de função pulmonar por ao menos três vezes no primeiro ano e a pelo menos um teste em cada um dos dois anos subsequentes. RESULTADOS: Foram avaliados 35 pacientes com FC. A variação do VEF1 no primeiro ano (VEF1) foi maior entre aqueles que, no terceiro ano, apresentaram VEF1 reduzido, DTC6 abaixo do normal ou que foram hospitalizados do que entre aqueles que apresentaram VEF1 normal, DTC6 normal ou sem hospitalização naquele mesmo ano (p < 0,05), embora não tenha havido tal diferença em relação ao uso de antibióticos no terceiro ano. Os pacientes com VEF1 ≥ 10% também apresentaram maior declínio do VEF1 ao longo dos dois anos subsequentes (p = 0,04). A VEF1 também apresentou uma correlação inversa com o VEF1 no terceiro ano (r = −0,340; p = 0,04) e com a taxa de declínio do VEF1 (r = −0,52; p = 0,001). A regressão linear identificou VEF1 como um preditor da taxa de declínio do VEF1 (coeficiente de determinação = 0,27). CONCLUSÕES: Variações significativas na função pulmonar em um ano parecem estar associadas com uma maior taxa de declínio do VEF1 e piores desfechos clínicos nos anos subsequentes em pacientes com FC. A VEF1 de curto prazo pode ser útil como um preditor da progressão da FC na prática clínica.

Effects of yoga breathing exercises on pulmonary function in patients with Duchenne muscular dystrophy: an exploratory analysis / Efeitos de exercícios respiratórios de ioga na função pulmonar de pacientes com distrofia muscular de Duchenne: uma análise exploratória

OBJECTIVE: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is the most common form of muscular dystrophy in children, and children with DMD die prematurely because of respiratory failure. We sought to determine the efficacy and safety of yoga breathing exercises, as well as the effects of those exercises on respiratory function, in such children. METHODS: This was a prospective open-label study of patients with a confirmed diagnosis of DMD, recruited from among those followed at the neurology outpatient clinic of a university hospital in the city of São Paulo, Brazil. Participants were taught how to perform hatha yoga breathing exercises and were instructed to perform the exercises three times a day for 10 months. RESULTS: Of the 76 patients who entered the study, 35 dropped out and 15 were unable to perform the breathing exercises, 26 having therefore completed the study (mean age, 9.5 ± 2.3 years; body mass index, 18.2 ± 3.8 kg/m2). The yoga breathing exercises resulted in a significant increase in FVC (% of predicted: 82.3 ± 18.6% at baseline vs. 90.3 ± 22.5% at 10 months later; p = 0.02) and FEV1 (% of predicted: 83.8 ± 16.6% at baseline vs. 90.1 ± 17.4% at 10 months later; p = 0.04). CONCLUSIONS: Yoga breathing exercises can improve pulmonary function in patients with DMD. .

OBJETIVO: A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é a forma mais comum de distrofia muscular em crianças, e crianças com DMD morrem prematuramente por causa de insuficiência respiratória. Analisamos a eficácia e segurança de exercícios respiratórios de ioga nessas crianças, bem como os efeitos desses exercícios em sua função respiratória. MÉTODOS: Estudo prospectivo aberto envolvendo pacientes com diagnóstico confirmado de DMD recrutados no ambulatório de neurologia de um hospital universitário em São Paulo (SP). Os participantes aprenderam exercícios respiratórios de hatha ioga e foram instruídos a praticá-los três vezes ao dia durante 10 meses. RESULTADOS: Dos 76 pacientes incluídos no estudo, 35 o abandonaram e 15 não conseguiram realizar os exercícios respiratórios, de modo que 26 pacientes completaram o estudo (média de idade: 9,5 ± 2,3 anos; índice de massa corporal: 18,2 ± 3,8 kg/m2). Os exercícios respiratórios de ioga resultaram em um aumento significativo da CVF em porcentagem do previsto (82,3 ± 18,6% antes do início do programa de exercícios vs. 90,3 ± 22,5% 10 meses depois; p = 0,02) e do VEF1 em porcentagem do previsto (83,8 ± 16,6% antes do início do programa de exercícios vs. 90,1 ± 17,4% 10 meses depois; p = 0,04). CONCLUSÕES: Os exercícios respiratórios de ioga podem melhorar a função pulmonar de pacientes com DMD. .

Efeito da terminação precoce da expiração nos parâmetros espirométricos em crianças pré-escolares saudáveis / Early termination of exhalation: effect on spirometric parameters in healthy preschool children

OBJETIVO: Avaliar a aceitabilidade e a reprodutibilidade da espirometria em pré-escolares; estimar o tamanho do efeito da terminação precoce da expiração (TPE) nos valores de CVF, VEF1 e VEF0,5; e avaliar a validade do VEF0,5 em curvas com TPE. MÉTODOS: Espirometrias foram obtidas em 240 pré-escolares saudáveis, selecionados por amostragem simples. Três grupos foram formados com base na melhor curva de cada criança de acordo com o término da expiração: sem TPE (sTPE); com TPE e fluxo < 10 por cento do maior PFE (TPE<10); e com TPE e fluxo > 10 por cento do maior PFE (TPE>10). Foram comparadas a reprodutibilidade da CVF, VEF1 e VEF0,5 nos três grupos. Foi avaliado o efeito da TPE em CVF, VEF1 e VEF0,5. RESULTADOS: Das 240 crianças testadas, 112 (46.5 por cento) realizaram curvas aceitáveis para todos os parâmetros - 82 (34,0 por cento) no grupo sTPE e 30 (12,5 por cento) no grupo TPE<10. Em 64 (27,0 por cento) no grupo TPE>10, as curvas foram aceitáveis apenas para VEF0,5, aumentando para 73,0 por cento a proporção de crianças com VEF0,5 válido. Não houve diferenças significantes nas médias dos parâmetros avaliados entre os grupos sTPE e TPE<10. CONCLUSÕES: Manobras com TPE e fluxo < 10 por cento do maior PFE são válidas. Em indivíduos com fluxo > 10 por cento do maior PFE, essas manobras são válidas somente para VEF0,5.

OBJECTIVE: To evaluate the acceptability and reproducibility of spirometry in preschool children; to estimate the effect size of early termination of exhalation (ETE) on FVC, FEV1 and FEV0.5; and to evaluate the validity of FEV0.5 in curves with ETE. METHODS: Spirometric data were obtained from 240 healthy preschool children, who were selected by simple sampling. On the basis of the best curve from each child according to the end of exhalation, three groups were formed: no ETE (nETE); ETE and flow < 10 percent of the highest PEF (ETE<10); and ETE and flow > 10 percent of the highest PEF value (ETE>10). The reproducibility of FVC, FEV1 and FEV0.5 was compared among the three groups. The effect of ETE on FVC, FEV1, and FEV0.5 was assessed. RESULTS: Of the 240 children tested, 112 (46.5 percent)-82 (34.0 percent) of those in the nETE group and 30 (12.5 percent) of those in the ETE<10 group-had acceptable curves for all the parameters. In 64 (27.0 percent) of those in the ETE>10 group, the curves were acceptable only for FEV0.5, increasing the proportion of children with valid FEV0.5 to 73.0 percent. There were no significant differences between the nETE and ETE<10 groups in terms of the mean values of the parameters assessed. CONCLUSIONS: Maneuvers with ETE and flow < 10 percent of the highest PEF are valid. In individuals with a flow > 10 percent of the highest PEF value, these maneuvers are only valid for FEV0.5.

Análise de covariância: uma aplicação a dados de função pulmonar, ajustados por idade / Analysis of covariance: application to pulmonary function data, adjusted for age

Introdução: Em diversas situações estamos interessados em comparar médias entre dois ou mais grupos. A relação entre estas variáveis pode ser influenciada por uma terceira variável. Esta última é conhecida como covariável e deve ser incluída na análise estatística. Quando essa variável é quantitativa utiliza-se Análise de Covariância (ANCOVA). No contexto da fibrose cística (FC), o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) é uma medida de função pulmonar conhecida por desempenhar importante papel na monitorização de pacientes. Estudos mostram que mulheres com FC apresentaram valores mais baixos de VEF1. Entretanto, a influência da idade também deve ser considerada. Objetivo: Apresentar a aplicabilidade da ANCOVA, suas suposições e a interpretação de seus resultados, através de um exemplo envolvendo a relação entre VEF1 e gênero, considerando a idade dos pacientes como covariável. Métodos: Foram utilizados dados obtidos por simulação, considerando VEF1 com distribuição normal (média=86; DP=21). ANCOVA foi utilizada para avaliar diferença média de VEF1 entre homens e mulheres, ajustada por idade.Resultados: Foram analisados dados de 64 pacientes, idade média de 12 anos (DP=2,5) e VEF1 médio de 85,9 (DP=20,73). Na avaliação inicial do VEF1, as mulheres apresentaram, em média, valores significativamente maiores do que os homens (P=0,021). Entretanto, após o ajuste por idade, esta relação deixou de ser significativa (P=0,100). Conclusão: Esses dados ilustram a influência de uma covariável na relação entre um fator em estudo e o desfecho. Verificou-se a partir da ANCOVA, que o efeito aparente de gênero no VEF1 desaparece com o ajuste para idade do paciente.

Background: In several situations there is an interest in comparing means between two or more groups. The relationship between these variables may be influenced by a third variable, known as covariate, which should be included in the statistical analysis. When the covariate is a quantitative variable, analysis of covariance (ANCOVA) should be used. In the context of cystic fibrosis (CF), forced expiratory volume in 1 second (FEV1) is a measure of pulmonary function known to play an important role in patient monitoring. Studies have shown that women with CF have lower FEV1. However, the influence of age should also be considered. Aim: To demonstrate the applicability of ANCOVA, with assumptions and interpretation of results, using an example involving the relationship between FEV1 and gender, considering patient age as a covariate. Methods: Data were obtained by simulation, considering FEV1 as normally distributed (mean=86; SD=21). ANCOVA was used to assess mean differences in FEV1 between men and women, adjusted for age. Results: Data from 64 patients [mean age: 12 years (SD=2.5)] were analyzed, and mean FEV1 was 85.9 (SD=20.73). At baseline, women had average FEV1 values significantly higher than men (P=0.021). However, after adjusting for age, this relationship was no longer significant (P=0.100). Conclusion: These data illustrate the influence that a covariate may have on the relationship between factors under study and the outcome of interest. ANCOVA revealed that the apparent effect of gender on FEV1 disappears after adjustment for patient age.

Limitação ao fluxo aéreo em brasileiros da raça branca: VEF1/VEF6 vs. VEF1/CVF / Airflow limitation in brazilian caucasians: FEV1/FEV6 vs. FEV1/FVC

OBJETIVO: Avaliar a utilidade da relação volume expiratório forçado no primeiro segundo/volume expiratório forçado nos primeiros seis segundos (VEF1/VEF6) na detecção de obstrução leve ao fluxo aéreo como alternativa à relação VEF1/capacidade vital forçada (CVF). MÉTODOS: As equações sugeridas para a população brasileira em 2006 foram utilizadas para determinar os limites inferiores normais para as relações entre VEF1/VEF6 e VEF1/CVF. Foram avaliadas as espirometrias de 155 pacientes com diferença entre a relação VEF1/CVF prevista-observada abaixo de 15 por cento e VEF1 > 60 por cento do previsto, com idades entre 20 e 84 anos e com tempo expiratório de 6 s no mínimo. Os critérios de aceitabilidade e reprodutibilidade para a espirometria sugeridos pela Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia foram preenchidos. RESULTADOS: Os valores médios (± dp) para VEF1/CVF e VEF1/VEF6 foram, respectivamente, 73 ± 4 por cento e 75 ± 3 por cento. A obstrução ao fluxo aéreo foi detectada pela relação VEF1/CVF em 61 pacientes, mas foi detectada pela relação VEF1/VEF6 em apenas 46 deles, mostrando uma sensibilidade de 75 por cento (p < 0,001). CONCLUSÕES: A relação VEF1/VEF6 tem sensibilidade insuficiente para substituir a relação VEF1/CVF no diagnóstico de obstrução leve ao fluxo aéreo.

OBJECTIVE: To evaluate the use of the forced expiratory volume in one second/forced expiratory volume in six seconds (FEV1/FEV6) ratio as an alternative to the FEV1/forced vital capacity (FVC) ratio in the detection of mild airway obstruction. METHODS: Reference equations for the Brazilian population in 2006 were used in order to determine the lower limits of normality for the FEV1/FEV6 and FEV1/FVC ratios. The spirometry findings of 155 patients from 20 to 84 years of age were analyzed. All of the patients presented the following: a < 15 percent difference between predicted and observed FEV1/FVC ratio; an FEV1 > 60 percent of predicted; and an exhalation time of at least 6 s. The Brazilian Thoracic Society criteria for acceptability and reproducibility in spirometry were met. RESULTS: Mean values (± SD) for FEV1/FEV6 and FEV1/FVC were 73 ± 4 percent and 75 ± 3 percent, respectively. Using the FEV1/FVC ratio, we identified airflow obstruction in 61 patients, compared with only 46 patients when we used the FEV1/FEV6 ratio, showing a sensitivity of 75 percent (p < 0.001). CONCLUSIONS: The FEV1/FEV6 ratio has poor sensitivity and should not be used to replace the FEV1/FVC ratio in the diagnosis of mild airway obstruction.

Determinação da eficiência do VEF6 como substituto da CVF na triagem diagnóstica da doença pulmonar obstrutiva crônica através da comparação entre as relações VEF1/CVF e VEF1/VEF6 / Determination of the efficacy of FEV6 as a surrogate for FVC in the diagnostic screening for chronic obstructive pulmonary disease through the comparison of FEV1/FVC and FEV1/FEV6 ratios

OBJETIVO: Determinar a eficácia do uso do volume expiratório forçado nos primeiros seis segundos (VEF6) como substituto da capacidade vital forçada (CVF) na triagem diagnóstica da doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) através da comparação entre as medidas da relação VEF1/CVF e as medidas da relação VEF1/VEF6. MÉTODOS: No ano de 2003, durante o Dia Mundial da DPOC, realizamos uma campanha de triagem diagnóstica da DPOC. Os participantes da campanha respondiam ao questionário clínico do projeto Global Initiative for -Obstructive Lung Disease e aqueles que apresentavam pelo menos três respostas positivas submetiam-se a espirometria. RESULTADOS: Um total de 134 indivíduos respondeu positivamente a três questões e realizou espirometria. Destes, 59 foram excluídos: 45 por serem não fumantes e 14 pelo fato de seus exames não obedecerem aos critérios da American Thoracic Society para espirometria de qualidade. O número de resultados abaixo de 70 por cento foi similar para VEF1/CVF e para VEF1/VEF6. A sensibilidade de VEF1/VEF6 para o diagnóstico de obstrução de vias aéreas definida por VEF1/CVF abaixo de 70 por cento foi de 92 por cento e a especificidade foi de 99 por cento. O valor preditivo positivo foi de 100 por cento e o valor preditivo negativo foi de 98 por cento. O teste de correlação de Kendall mostrou r = 0,99 (p < 0,0001). O teste t para amostras pareadas mostrou correlação negativa: t = -5,93 (p < 0,0001). CONCLUSÃO: A relação VEF1/VEF6 se mostrou eficaz para uso na triagem diagnóstica da DPOC. Existe uma forte relação entre VEF1/CVF e VEF1/VEF6.

OBJECTIVE: To determine the efficacy of using forced expiratory volume in six seconds (FEV6) as a surrogate for forced vital capacity (FVC) in the diagnostic screening for chronic obstructive pulmonary disease (COPD) by comparing FEV1/FVC ratios with FEV1/FEV6 ratios. METHODS: In November of 2003, on World COPD Day, we conducted a campaign of diagnostic screening for COPD. The participants completed the clinical questionnaire of the Global Initiative for Obstructive Lung Disease, and those who responded affirmatively to at least three questions underwent spirometry. RESULTS: A total of 134 individuals responded to three questions affirmatively and underwent spirometry. Of those, 59 were excluded: 45 for being non-smokers and 14 due to the fact that their tests did not meet the American Thoracic Society criteria for satisfactory spirometry. The number of tests in which the FEV1/FEV6 ratio was below 70 percent was similar to that found for the FEV1/FVC ratio. The sensitivity of FEV1/FEV6 in diagnosing airway obstruction (defined as FEV1/FVC below 70 percent) was 92 percent, and its specificity was 99 percent. The positive predictive value was 100 percent, and the negative predictive value was 98 percent. The Kendall correlation test revealed r = 0.99 (p < 0.0001). The t-test for paired samples revealed a negative correlation: t = -5.93 (p < 0.0001). CONCLUSION: The FEV1/FEV6 proved efficient for use in the diagnostic screening for COPD. There is a strong correlation between FEV1/FVC and FEV1/FEV6.