Durante el año pasado, una cantidad considerable de investigación en la genética y fisiopatología de la Fibrosis Quística (FQ) ha ayudado a aclarar algunos de los mecanismos implicados en la disfunción del canal de cloro, de la conductividad de transmembrana de FQ (CFTR), del sistema de tráfico intracelular del regulador del reticulum del endoplasma (CFTR), y el papel de acompañantes moleculares (“chaperones”) en la degradación de CFTR. Estos datos constituyeron los puntos culminantes de la Conferencia Europea vigésimo octava de Fibrosis Quística (ECFC), realizada del 22-25 de junio de 2005, en Creta, Grecia.
Importantes nuevos datos también fueron presentados acerca del rol de la proteína de CFTR y de la P. aeruginosa en el aumento y prolongación de la respuesta inflamatoria en el huésped, a la infección, que da lugar a daño progresivo de los tejidos y a la función pulmonar que se deteriora durante el curso clínico de la FQ.
La colonización crónica con P. aeruginosa contribuye perceptiblemente a la declinación de la función pulmonar que trata de evitarse tempranamente con terapias antimicrobianas agresivas, que se emplean ahora comúnmente en una tentativa de prevenir el deterioro clínico.
Fibrosis Quística (mucoviscidosis)
Fisiopatología y Tratamiento
Esta Fisiopatología y el Tratamiento es la novena publicación de una serie que da toques de luz nuevos que tienden a dar una luz en la investigación de los FQ. Confiamos en que estos nuevos datos ayudarán a los profesionales en su práctica clínica.
La genética de la Fibrosis Quística (FQ) es causada por las mutaciones en el gen del regulador de la conductancia del transmembrane FQ (CFTR), que da lugar a las formas anormales de la proteína de CFTR. La proteína de CFTR se procesa en el retículo endoplasmático, donde ella crece, se duplica, se oligomeriza y madura. Como parte de su maduración actúa recíprocamente con los chaperones moleculares (ej. calnexin, Hsp70), que transportan el CFTR a la superficie de la célula para servir como un canal de cloro. Hasta la fecha, mas de 1.300 mutaciones del gene de CFTR se ha identificado. La mayoría de los pacientes FQ llevan la mutación deltaF508 en por lo menos un allele, que da lugar a proteína compleja de CFTR errónea y a la degradación proteosomal rápida.
La producción de la proteína de CFTR es generalmente ineficaz y experimenta a menudo la degradación, aunque suficientes cantidades de CFTR se expresan en la superficie de la célula. En pacientes FQ, hay un número escaso de los canales de funcionamiento de CFTR en la membrana plasmática. Estudios recientes han sugerido que existe diferencias conformacionales en el CFTR “wild type” o de la población general, con el CFTR del delta F508, con las dos formas experimentando la degradación por diversos caminos.
La mutaciones CFTR producen disminución en la reabsorción y contenido en agua periciliar con el consiguiente deterioro del transporte mucociliar. Las mutaciones seleccionadas se asocian a distintos grados de morbilidad, sugiriendo que hay un gradiente en la disfunción del CFTR. De hecho, se ha sugerido que la disfunción de CFTR puede desempeñar un papel en otras condiciones pulmonares, tales como las bronquiectasias, aunque este tema continúa en la polémica. Sin embargo Divac et el al. divulgaron en la conferencia europea de FQ que las mutaciones de ese gene de CFTR no aparecen contribuir perceptiblemente a la fisiopatología de las bronquiectasias diseminadas.
Varios estudios presentaron datos acerca del rol de los genes modificadores que pueden contribuir a la heterogeneidad de la expresión y de la severidad de la enfermedad FQ. Por ejemplo, las variantes del gen de la IFN-gamma aparecen asociados a formas más severas de FQ, mientras que las variantes del gene MBL2 se asocian a síntomas más suaves, pero es necesaria investigación adicional para clarificar los modificantes de la expresión del gene.
El CFTR también controla el efflux de otros aniones tales como el glutathione (GSH), que juega un papel dominante como antioxidante y en la inmunidad. El efflux disminuido de las células produce deficiencia de flúidos en el pulmón, que puede alternadamente accionar el agotamiento de otros antioxidantes e iniciar una respuesta inflamatoria exagerada.
Según datos canadienses in vitro presentados en el ECFC, el suplemento de la GSH (hormona gonadotrofina estimulante) puede disminuir la producción de los componentes inflamatorios dañinos tales como la metalloproteinase de la matriz (MMP)-9 de las células epiteliales de la vía aérea que pueden reducir daño del tejido en FQ (véase extracto en inglés).
Inflamación e infección
Un número de estudios han sugerido que las mutaciones del CFTR disregulan la respuesta inflamatoria en FQ, aunque esto sigue siendo polémico. Según los nuevos datos presentados, la proteína transformada de la CFTR puede amplificar la respuesta inflamatoria a los patógenos bacterianos. Por ej., un estudio in vitro por Dechecchi et al. encontró que líneas del ser humano y de células murinas de la mutación de delta F508 infectadas a priore con P. aeruginosa , demostraron mayor adherencia de la molécula intracelular (ICAM)-1 y de interleukin (IL)-8. Esta inducción de componentes inflamatorios era significativamente más alta que lo visto en los normales (wild type) CFTR, sugiriendo que las mutaciones de CFTR están asociadas a una respuesta inflamatoria anormal ante la infección por P. aeruginosa.
Los datos recientes sugieren que una respuesta inflamatoria excesiva a la infección pueda ser debido a la activación creciente de NF-kappaB y a deficiencia local en IL-10.11. Sin embargo, son necesarios trabajos adicionales puesto que otros estudios no pudieron encontrar una asociación entre defectos funcionales en CFTR y una respuesta inflamatoria anormal.
Pseudomona aeruginosa
Un aumento de la respuesta inflamatoria se puede detectar pronto después de una primera infección con P. aeruginosa en pacientes FQ. Esta respuesta del anfitrión, conjuntamente con la terapia antibiótica, a menudo limpia la infección. Sin embargo, la extirpación del organismo no puede ser alcanzada mientras emerjan phenotypes más resistentes. La producción de biofilm por la P. aeruginosa se asocia a un aumento de la concentración en el suero de un factor estimulante del crecimiento de los granulocitos (G-CSF), que se ha demostrado se asocia a una función pulmonar más pobre en pacientes crónicamente infectados.
Recientes estudios in vitro de las células epiteliales estimuladas por P. aeruginosa o Staphylococcus aureus, han demostrado que la supervivencia de los PMN (leucocitos polimorfonucleares) es prolongada por la G-CSF (Colony Stimulating Factor), que inhibe la apoptosis (destrucción celular). Sin embargo, debido a que los PMNs no son capaces de eliminar la P. aeruginosa P. en pacientes FQ cronicamente infectados los niveles persistentemente altos de G-CSF y PMNs se traduce en daño significativo del tejido de la vía aérea. Este tema fue examinado más profundamente en un estudio que comparaba las muestras de sangre obtenidas en 12 individuos con FQ y un grupo de controles de edad comparable. La respuesta, o sea, la acción favorable de la G-CSF sobre la supervivencia, fue comparable en ambas poblaciones. Sin embargo, existía una diferencia significativa en el efecto pro apoptoico la TNF-alfa (Tissue Necrotic Factor) o sea la supervivencia, a las seis horas después de la exposición, los neutrofilos de los FQ eran resistentes a la matanza temprana por la TNF-alfa en relación con los neutrófilos del grupo control, sugiriendo que la supervivencia prolongada de los neutrofilos contribuye a la perpetuación de la inflamación.
Inhibiendo la Formación de Biofilm
La P. aeruginosa coloniza las vías aéreas con producción de biofilm, que protege al organismo contra la actividad bactericida de PMNs del cuerpo y de los antibióticos. La formación del biofilm y la producción factores virulentos, como el TNF (Factor de Necrosis Tisular) son dependientes del quorum sensing (QS) que poseen dichas bacterias cuando actúan juntas y estudios recientes en animales han demostrado que algunas moléculas QS (ej. las lactonas N-acyl de la homoserina) suprimen la activación de los PMN.
La inhibición de QS hace a la bacteria más susceptible a la fagocitosis por parte de los PMNs y al tratamiento con tobramycin, sugiriendo que un tratamiento anti pseudomona combinado con un inhibidor de QS, podría eliminar las bacterias que producen biofilm (ej. P. aeruginosa), antes que la infección crónica pueda establecerse.
En el ECFC, Bjarnsholt et el al. divulgaron los resultados de un estudio in vitro que demostró que los biofilms de P. aeruginosa tratados con ajo, un inhibidor de QS, eran más susceptibles a la fagocitosis por los PMNs y a la tobramycin. Un modelo de ratones tratados con ajo y tobramycin produjo aumento de la inflamación y mejoró el clearance de P. aeruginosa comparados con otros animales tratados con un control de soluciones salinas. Resultados similares se obtuvieron al utilizar la combinación de ginseng chino y tobramycin.
Estudios in vitro también han informado que el macrolido azithromycina inhibe la producción de mucinas interfiriendo con la lactona de la homoserine. Más aún, nuevos datos de este congreso, indican que la azithromycina tiene efectos antiinflamatorios significativos a través de la inhibición de NF-kappaB y TNF-alfa. Estos efectos pueden contribuir a los beneficios de la azithromycina administrada en baja dosis en la función pulmonar .
Tratamiento temprano
La infección crónica con P. aeruginosa es un factor predictor importante de la declinación de la función pulmonar y supervivencia a largo plazo en Fibrosis Quística (ver cuadro 1) y se aconseja la intervención terapéutica temprana para suprimir o atenuar la acción del organismo, antes de que emerjan organismos más resistentes.
En el ECFC, el proyecto neonatal de la investigación de los FQ de Wisconsin divulgó los resultados de un análisis de la base de datos de 56 pacientes FQ seguidos por 16 años. En total, 30% de los pacientes adquirieron nonmucoid P. aeruginosa. La edad media de adquisición de pseudomonas nonmucoid y mucoid eran 1 y 13 años, respectivamente, indicando que hay una oportunidad de tiempo durante el cuál el organismo puede ser suprimido.
Valerius et el al. demostraron que el tratamiento anti pseudomonas temprano puede reducir perceptiblemente el número de los pacientes FQ que se colonizarán cronicamente con P. aeruginosa y se han descripto numerosos protocolos para el tratamiento (Tabla 1).
Los nuevos datos canadienses de presentados en este meeting, demuestran que un protocolo de tratamiento agresivo ante la primera demostración, puede reducir el porcentaje de los pacientes infectados con P. aeruginosa del 44% en 1995 a 14% en 2004 (véase el abstracto en inglés).
El grupo nacional Español para el tratamiento antimicrobiano en Fibrosis Quística, ha formulado sus pautas para la erradicación de los primeros aislamientos de P. aeruginosa. El grupo recomienda ciprofloxacin oral 15-20 mg/kg dos veces al día, 3-4 semanas, más la solución de tobramycin nebulizada (TOBI) o colistin inhalado; alternativamente, el tratamiento intravenoso con o sin los antibióticos inhalados puede también ser empleado.
No se ha determinado aún sin embargo cuál es el tipo óptimo y su duración y se han descrito protocolos más cortos.
Gibson et el al. divulgaron la erradicación de la P. aeruginosa en 8 de 8 pacientes tratados con un curso 28 días de TOBI 300mg dos veces por día.
Estos resultados serán investigados más profundamente en el ensayo de la ELITE (Erradicación temprana por intervención con TOBI), estudio europeo multicentrico diseñado para evaluar las ventajas de TOBI en pacientes con infección temprana por P. aeruginosa. Hasta 120 pacientes FQ serán seleccionados y tratados aleatoriamente con TOBI 300 mg dos veces por día durante 28 a 56 días. Los puntos a estudiar son cuál es el porcentaje de erradicación de P. aeruginosa con el tratamiento y la duración del período libre.
Tratamiento de Mantenimiento
El curso de la infección se puede supervisar con la prueba serológica para detectar los anticuerpos a los antígenos específicos contra la P. aeruginosa. Sin embargo, este es un campo de desarrollo nuevo y la importancia clínica de la prueba y la posibilidad de su uso rutinario en la práctica aún está desarrollándose.
Así, Campana et el al. realizaron varios estudios: títulos de IgG e IgA contra el lipopolysaccharide de la P. aeruginosa, prueba de anticuerpos contra los componentes de los anticuerpos de la PA (proteasas, elastasas, exotoxina A) mediante ELISA, y testearon precipitar los anticuerpos contra los extractos sonicos de la célula por medio de immunoelectrophoresis cruzada. Mientras que la especificidad de anticuerpos contra factores y precipitinas de la virulencia de la P. aeruginosa era 100%, la sensibilidad de estos métodos era baja (el 52% y el 72%, respectivamente). El método de ELISA que mide IgG e IgA específicos tiene especificidad baja (38%) aunque alta sensibilidad (96%).
Por lo tanto, como ninguno de estos métodos permite detectar una respuesta de los anticuerpos en todos los pacientes infectados con P. aeruginosa, actualmente se recomienda por lo menos utilizar dos métodos.
En resumen, los objetivos del tratamiento de mantenimiento para la infección crónica con P. aeruginosa, son reducir el número de exacerbaciones agudas, estabilizar o mejorar la función pulmonar y reducir la carga bacteriana. Con frecuencia se emplea el colistin inhalado, basado en los resultados de varios estudios pequeños, pero aún no se ha publicado datos con estudios seleccionados al azar, controlados.
En contraste, varios ensayos con la solución inhalada del tobramycin TOBI) han demostrado mejoras en la función pulmonar por lo menos de hasta 96 semanas (cuadro 2), y una reducción en las hospitalizaciones debida a exacerbaciones respiratorias. Un ensayo cuatrisemanal de la comparación de 115 pacientes FQ con 300 mg dos veces diarias, produjo una mejora media en la función del pulmón de 6.7%, mientras que produjo menos mejoría el colistin 80 mg dos veces por día (cambios favorables del 0.37%).
Según nuevos datos de ECFC, una prolongación de este estudio multicéntrico, encontró que los pacientes TOBI-tratados que fueron cambiados al colistin experimentaron una declinación en la función pulmonar de -0.88%/mes; los pacientes en el grupo del colistin que se pasaron al TOBI demostraron una mejora de +0.35%/mes en la función pulmonar.
El tratamiento crónico antipseudomonas se asocia al aumento de niveles de resistencia antimicrobiana según lo determinado por la susceptibilidad in vitro que lo prueba. Pero estos hallazgos no parecen ser significativos clínicamente.
La eficacia clínica, según lo determinado por mejorías en la función pulmonar y disminución de los anticuerpos, se puede alcanzar incluso en presencia de organismos resistentes. En un análisis de dos ensayos placebo-controlados de tobramycin nebulizada, divulgaron que la administración crónica dio lugar a susceptibilidad disminuida de la P. aeruginosa a la tobramycin, pero este efecto no redujo la eficacia clínica de la droga. No hubo evidencia de la selección para aislamientos más resistentes, ni hubo aumento de otros patógenos bacterianos, tales como Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia o Alcaligenes xylosoxidans. Hubo aumento en el aislamiento de los Candida albicans y del Aspergillus sp.
Un estudio complementario de diez años de los pacientes con FQ recibían regímenes antibióticos intravenosos o ciprofloxacina oral divulgó que las tasas de resistencia de la P. aeruginosa no aumentaron generalmente con el ceftazidima; la resistencia al tobramycin disminuyó de 20% a 17%. La resistencia al meropenem, actualmente antibiótico de segunda opción, aumentó de 12% a 41% entre 1994 y el 2004. El uso rutinario de la ciprofloxacin también dio lugar a doblar la resistencia (de 29% a 52%) durante ese mismo período.
Sin embargo, el valor de la sensibilidad in vitro es un tema de discusión. En el caso de la infección crónica de pulmón con P. aeruginosa la importancia de la prueba es comprometida por la inactivación antibiótica que posee el esputo y por la heterogeneidad de la sensibilidad de la bacteria si produce biofilm. El testeo de las bacterias más resistentes de una sola muestra del esputo a menudo no correlacionan con las mejoras clínicas.
Actualmente se estudia la prueba de la sinergia in vitro, para determinar la combinación óptima de los antibióticos, aunque este acercamiento es complejo y honeroso.
En el ECFC, se presentó un nuevo método, la prueba de Ellipsometer (Etest), divulgado como confiable para la detección de las cepas nonmucoid y mucoid de la P. aeruginosa. El índice más alto de sinergia fue observada para la combinación del ceftazidime y tobramycin.
Patógenos emergentes
Existe un alerta en aumento hacia la detección y significación de la infección por micobacterias no tuberculosas (NTM) en FQ. Se estima una incidencia de NTM en los Estados Unidos del 13%, siendo la variedad avium del M. y el abscessus del M. las especies más comunes. Los pacientes FQ adultos parecen ser los de mayor riesgo, sin embargo, un estudio retrospectivo reciente divulgó la infección de NTM en el 6% de pacientes FQ menores de 12 años.
Según nuevos datos de ECFC, la infección por NTM en pacientes pediátricos FQ es infrecuente en Italia (3%), pero es perceptiblemente más alto (13%) en Francia. Un estudio retrospectivo en el Reino Unido divulgó que la infección con NTM en el adulto ha aumentado de 1.7% de 1984 al 20% en el 2004 (véase el abstracto en inglés).
El M. abscessus del M. presenta una preocupación especial. En el estudio francés, el tratamiento suprimió el organismo en el solamente en 30% de los pacientes. En el estudio británico, la infección del M.abscessus se asoció con una declinación en la función pulmonar. La amikacina EV se emplea a menudo como tratamiento first-line pero su uso está limitado por su posible ototoxicidad y con frecuencia la droga no puede suprimir el organismo. Dado que el M.abscessus del M. parece ser clínicamente importante en pacientes FQ, una aproximación sería procurar suprimir el organismo cuando primero se aísla.
Tratamientos Nuevos
Actualmente existen varios nuevos tratamientos en desarrollo para mejorar el tratamiento en la FQ.
Suecia ahora ha licenciado una gamaglobulina anti pseudomonas (IgY) para la prevención de la infección por pseudomonas en pacientes FQ basados en resultados de diez años de la administración oral diaria(gargarismos, Kollberg).
Los estudios en fase II del denufosol, un agonista selectivo de P2Y que realza la frecuencia del golpe ciliar y la hidratación de la mucosa, ahora han sido terminados. Se seleccionaron al azar un total de 89 pacientes para su uso. El tratamiento resultó en un FEV1 perceptiblemente más alto, respecto del placebo.
La ventaja más importante parecería estar en el estudio de la fase III de Pulmozyme. Ahora se está planeando.
Los estudios preliminares con montelukast (Singulair) han indicado que este antagonista de los leukotrienos, puede reducir la inflamación eosinófila en pacientes FQ, aunque este efecto aún no ha podido asociarse a ninguna mejora clínica durante su empleo a corto plazo. En una prolongación de ese estudio presentado en el ECFC, 15 pacientes FQ leves recibieron montelukast durante una media de 3-4 años." No hubo mejoría en la función pulmonar a pesar del tratamiento contínuo, aunque 6 de 7 pacientes crónicamente infectados con P. aeruginosa tenían cultivos negativos al final del período de estudio. Por lo tanto, el montelukast podría ser útil en la prevención de la colonización crónica de P. aeruginosa, aunque no aparece ser clínicamente útil para mejorar la función pulmonar en FQ.