Due sono i maggiori campi di ricerca scientifica in medicina respiratoria sviluppati dal prof. Pellegrino. Il primo è rappresentato da una serie di studi di basic science concepiti per esaminare ipotesi cliniche o fisiopatologiche relative alle malattie dell’apparato respiratorio. A differenza degli studi di tipo osservazionale che descrivono o elencano soltanto le caratteristiche più o meno comuni di una malattia o gli effetti di terapie anche innovative, le ricerche di basic science hanno la capacità di identificare le modalità/meccanismi con i quali le malattie ed i loro sintomi si instaurano o decorrono nel tempo o gli effetti di un farmaco su un organo. Nel campo dell’asma bronchiale per esempio, le ricerche del prof. Pellegrino hanno permesso di esaminare i meccanismi bronchiali che causano la malattia nelle sue varie fasi di gravità (refs. 10, 12, 13, 16, 17, 22, 28, 37, 38, 41, 46, 47, 48, 49, 52, 66, 69, 70, 71, 72, 77, 78, 80, 84, 85, 87, 88, 90, 92, 93, 94, 97, 98, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107). Tra le numerose ipotesi testate, la più significativa è quella che il muscolo liscio bronchiale gioca un ruolo dominante in questa patologia qualunque sia lo stimolo a contrarsi come una reazione allergica, uno sforzo, cause ambientali o quando è addirittura lui stesso la fonte del suo accorciamento. Questi studi hanno documentato che forza e velocità di contrazione del muscolo sono significativamente aumentate in questa malattia a tal punto che possono rendere instabile il calibro bronchiale nel giro di pochi secondi e che il muscolo è impossibilitato a riorganizzare il suo assetto contrattile interno con i respiri profondi. L’importanza di tali meccanismi è stata oggetto di una pubblicazione scientifica nel 2007 insieme ai maggiori esperti mondiali del settore (ref 47). Buona parte di queste informazioni sono state possibili grazie all’utilizzo di una tecnica di nuova generazione denominata oscillazione ad alta frequenza (FOT) e che attualmente viene usata nel laboratorio del CMPT. Questo test ha inoltre permesso di comprendere lo sviluppo delle malattie respiratorie che nella loro fase iniziale tendono a spalmare le alterazioni su tutto il polmone per limitarne l’entità, ma più avanti generano reazioni a valanga causando gravi disturbi respiratori. Nessuna ricerca clinica osservazionale è mai stata in grado di identificare in modo così chiaro i meccanismi delle malattie respiratorie ed il loro sviluppo temporale come questi studi. Altro campo di ricerca è stato lo studio dei meccanismi che causano l’ostruzione delle vie aeree esposte all’agente inquinante nella broncopneumopatia ostruttiva cronica (refs. 1, 2, 3, 4, 6, 10, 18, 23, 29, 31, 33, 42, 43, 44, 50, 53, 60, 61, 63, 65, 67, 73, 74, 81, 82, 86, 87, 88, 91, 92, 99). Ancora con l’uso della FOT, questi studi hanno evidenziato che insieme alle ben conosciute alterazioni della parete bronchiale, la perdita dei rapporti di interdipendenza tra vie aeree e parenchima circostante gioca un ulteriore ruolo cruciale nel decorso della malattia facendo perdere parte dei benefici dei farmaci broncoattivi. Ulteriori campi di ricerca nella carriera del prof. Pellegrino sono stati lo studio della funzione respiratoria durante l’esercizio fisico nelle malattie respiratorie (refs. 20, 26, 30, 35, 45, 64, 89, 108) e cardiovascolari (refs. 19, 75), con la dimostrazione che la dispnea in tali patologie non solo dipende dall’alterata meccanica respiratoria ma anche e soprattutto dalla compressione dinamica delle vie aeree in fase espiratoria tidal. Infine, alcuni studi sono stati dedicati ai disturbi respiratori nell’obesità (refs. 15, 36, 40) e nel trapianto di midollo (refs. 14, 21).
Un secondo campo di ricerca è stato programmato per valutare l’applicazione dei test di funzionalità respiratoria nella pratica clinica (refs. 5, 7, 8, 9, 11, 24, 27, 32, 33, 34, 38, 39, 45, 51, 59, 62, 68, 76, 79, 83, 95, 96) ed è culminato con la pubblicazione delle linee guida ATS e ERS nel 2005 (refs. 54-58). L’impatto di questo filone di ricerca non è stato solo limitato alla standardizzazione ed interpretazione dei test che è fondamentale nella pratica clinica quotidiana e tuttora in uso nella comunità medico-scientifica internazionale, ma è anche stato fonte di accesa discussione scientifica con linee guida e documenti clinici attuali sulle definizioni dei quadri funzionali nelle varie malattie respiratorie.
Poiché la capacità di fare ricerca pubblicata sulle riviste di fama mondiale del settore non è in genere dote innata e naturale del genere umano ma si sviluppa nel tempo e all’ombra del maestro, quanto prodotto nel campo della ricerca scientifica da parte del prof. Pellegrino è stato anche merito dei suoi maestri e amici, il prof. Vito Brusasco dell’Università di Genova ed il prof. Joseph R. Rodarte del Baylor College of Medicine di Houston, TX a cui va il dovuto riconoscimento.