lunes, 21 de mayo de 2018

Sensibilización a enterotoxinas del Staphylococcus aureus en fumadores con asma


Introducción
El Staphylococcus aureus es un patógeno humano oportunista y un comensal en la piel humana. Se encuentra con frecuencia en la nariz. La evidencia acumulada sobre las enterotoxinas del S aureus (ESa) en condiciones alérgicas sugiere que la sensibilización a las SE modifica los hallazgos fisiopatológicos del asma y la rinosinusitis crónica con poliposis nasal. Las ESa inducen a las células dendríticas humanas a someterse a una polarización de células tipo 2 al actuar como superantígenos y promover la inflamación tipo 2 o eosinofílica en estudios tanto in vitro como in vivo.
Huvenne et al encontraron que la aplicación concomitante de ovoalbúmina y SE tipo B facilitaba la sensibilización a la ovoalbúmina y la inflamación eosinofílica de las vías respiratorias. Además, las ESa inducen la producción de sus anticuerpos IgE específicos, y la sensibilización a ESa se asocia con la gravedad del asma e inflamación tipo 2 o eosinofílica, en particular en el asma de inicio tardío o el asma aparentemente intrínseca, como se reveló en estudios en humanos. Estudios epidemiológicos de Europa y Corea revelaron que la sensibilización a ESa se asoció de manera significativa con el asma en la población general. De manera más importante, el tabaquismo activo se asoció con la sensibilización frecuente a ESa en estudios epidemiológicos.
Es bien conocido que el tabaquismo aumenta la inflamación de la vía aérea, en particular la inflamación neutrofílica, en pacientes con asma. Además, la exposición a ESa tipo B (ESaB) sola induce inflamación neutrofílica en modelos de estudio animal; sin embargo, cuando se considera sobre la sensibilización frecuente a ESa en fumadores en la población general, es plausible que la sensibilización a ESa se incremente en fumadores con asma y quizá aumente la IgE o la inflamación eosinofílica. Este hallazgo se apoya por estudios previos que demuestran que no sólo la inflamación neutrofílica, sino también la IgE o la inflamación eosinofílica se incrementan en las vías aéreas de fumadores con asma. Por lo tanto, los efectos de la sensibilización a las ESa aún se mantienen desconocidos, En este estudio, el objetivo fue aclarar el papel de la sensibilización a ESa en fumadores con asma mediante la evaluación de la frecuencia de sensibilización a las ESa en los fumadores actuales y antiguos con asma y los efectos de sensibilización a ESa sobre la inflamación y la gravedad de la enfermedad.
Métodos
Pacientes adultos con asma que nunca fumaron o que fumaron por más de 5 paquetes-años se inscribieron en su primera visita a la clínica de asma en el Hospital Universitario de Kyoto entre octubre de 2013 y octubre de 2015, de manera independiente de su condición de tratamiento. El asma se diagnosticó según los criterios de la Asociación Torácica Americana. Los exfumadores se determinaron como aquellos que dejaron de fumar desde hacía al menos 3 meses. Los pacientes que tenían radiografías de tórax con hallazgos anormales y otras enfermedades pulmonares diferentes al EPOC, se excluyeron del estudio, el tabaquismo y la presencia de rinitis alérgica, la dermatitis atópica y la sinusitis se basaron en autocuestionarios y entrevista y/o examen médico realizado por especialistas. El protocolo de estudio se aprobó por el Comité de Ética de la Universidad de Kyoto, y se obtuvo el consentimiento oral de todos los pacientes. En su primera visita, los pacientes se sometieron a un examen de evaluación que incluía cuestionarios, un examen físico, pruebas sanguíneas, radiografía de tórax, medición de la fracción exhalada de óxido nítrico, y espirometría. Se midieron los niveles séricos totales y específicos de IgE contra aeroalérgenos comunes, como la mezcla de polen de pasto (Dactylis glomerata, Anthoxanthum odoratum, pasto Bermuda, pasto Timothy y junco), mezcla de mohos (Penicillium, Cladosporium, Aspergillus, Candida, Alternaria y Helminthosporium), hierba, ácaro del polvo doméstico, polen de cedro japonés, caspa de gato y caspa de perro, con ImmunoCAP (Phadia, Tokio, Japón). Los pacientes se consideraron atópicos cuando los niveles de IgE sérica específica a uno o más aeroalérgenos fueron 0.35 UA/mL o más. La sensibilización a ESa (ImmunoCAP) se determinó cuando los niveles de IgE específica para ESa fueron de 0.10 UA/ml o más. El nivel de fracción exhalada de óxido nítrico se midió a una exhalación constante de 50 ml por segundo con un analizador de quimioluminiscencia (NOA 280, Sievers, Boulder, Colorado), de acuerdo con las guías actuales. La capacidad vital forzada (FVC), el volumen espiratorio forzado en 1 segundo (FEV1), y el flujo espiratorio forzado entre 25% y 75% (FEF25%-75%) prebroncodilatador y posbronchodilatador (inhalación de 200 mg de salbutamol), se midieron con un espirómetro ChestGraph HI-801 (Chest MI Corp, Tokio, Japón), de acuerdo con las guías de la Sociedad Torácica Americana. Los pasos del tratamiento se evaluaron de acuerdo con las pautas de la Iniciativa Global para el Asma (GINA) 2016, 6 meses después del enrolamiento al estudio. El tamaño de la muestra se determinó en función de las medidas de los niveles séricos totales de IgE en pacientes con y sin sensibilización a ESa en el estudio previo de los autores. En general, se estimó que 60 fumadores actuales o exfumadores con asma eran necesarios para detectar las diferencias en los niveles séricos de IgE total entre pacientes con y sin sensibilización a ESa con un α unilateral de .05 y un poder de 0.80.
Los análisis estadísticos se realizaron con el sistema JMP, versión 12 (SAS Institute Inc, Cary, Carolina del Norte). Dos o tres grupos se compararon con la prueba de suma de rangos de Wilcoxon, prueba de Kruskal-Wallis, prueba χ2, o prueba exacta de Fisher, según corresponda. La correlación de coeficiente de Spearman se utilizó para analizar las asociaciones entre los datos. Se realizó un análisis de característica operativa del receptor (ROC) para determinar el límite del período de abstinencia de fumar para predecir la ausencia de sensibilización a ESa. Los datos se expresaron como medias (SD). La P <.05 se consideró significativa.
Resultados
En general, se inscribieron 181 pacientes con asma, 63 de los cuales eran actuales o exfumadores. Veintiséis pacientes se inscribieron en el estudio anterior de los autores. Las características clínicas de fumadores actuales, exfumadores y nunca fumadores con asma se presentan en la Tabla 1. Una mayor proporción de fumadores actuales o exfumadores eran hombres y tenían recuentos más altos de eosinófilos en sangre y menor FEV1/FVC y FEF25%-75% que los nunca fumadores. La frecuencia de sensibilización a ESa tipo A (ESaA) y/o ESaB fue mayor de manera significativa en los fumadores actuales (65%), exfumadores (35%), y nunca fumadores (31%), en orden decreciente (P = .006) (Fig. 1 y 2). En particular, fumar en la actualidad fue un riesgo factor de sensibilización a ESaA y/o ESaB, con una razón de Momio de 3.99 (IC de 95%, 1.52-11.2; P = .005) en comparación con no fumar nunca y 3.05 (IC de 95%, 1.03-9.57; P = .04) comparado con un exfumador, después de ajustar por sexo, edad de enrolamiento y los pasos 4 y 5 de tratamiento de GINA a los 6 meses después de la enrolamiento. Mientras tanto, las frecuencias de sensibilización a otros aeroalérgenos no difirieron de manera significativa entre los 3 grupos de pacientes. La frecuencia de comorbilidades (dermatitis atópica, rinitis alérgica, y sinusitis) no fue diferente entre los 3 grupos de pacientes, o entre pacientes con o sin sensibilización a ESa.
De manera subsecuente, el análisis se confinó a fumadores actuales y exfumadores. La sensibilización a ESaA y ESaB se asoció con niveles mayores de IgE sérica total, y mayor sensibilización a otros aeroalérgenos, como moho, ácaros del polvo doméstico, caspa de perro y pasto (Tablas 2 y 3). Estos hallazgos también se observaron cuando los fumadores actuales o exfumadores con asma se estratificaron de acuerdo con el estado de sensibilización a ESaA y ESaB o ESaA o ESaB (eTablas 1 y 2). Los fumadores actuales o exfumadores con sensibilización a ESaB exhibieron conteos más altos de eosinófilos en la circulación y mayor reversibilidad de la vía aérea que aquellos sin sensibilización a ESaB (Tabla 2). Menor FEV1 y FEV1/FVC en el enrolamiento y frecuencias más altas de paso 5 según GINA a los 6 meses después del enrolamiento se asociaron de manera significativa con sensibilización a ESaA (Tabla 3) y de forma marginal con sensibilización a ESaB (Tabla 2). Los niveles de IgE específica para ESaA (ρ = 0.33, P = .008) y ESaB (ρ = 0.28, P = .03) se asociaron de manera débil, pero significativa con los pasos de tratamiento de GINA a los 6 meses después del enrolamiento (Fig. 2 y 3). Las características de los nunca fumadores con asma estratificadas de acuerdo con el estado de sensibilización a ESaA y ESaB (eTabla 3) también se presentan en el suplemento en línea.
Por último,  en el análisis de fumadores actuales y exfumadores,  una duración más larga después de dejar de fumar se asoció de manera significativa con niveles bajos de IgE específica para ESaA y de manera marginal para niveles de IgE específica para ESaB, ningún otro nivel de IgE específica de otro aeroalérgeno se asoció con los periodos de abstinencia de fumar, un análisis de curva ROC reveló que 3 años después de dejar de fumar fue el mejor punto de corte para predecir la ausencia de sensibilización para ESaA y ESaB, en pacientes fumadores o exfumadores con asma, con una sensibilidad de 0.71 y una especificidad de 0.66, el área debajo de la curva ROC fue de 0.675.
Discusión
Hasta donde saben los autores, éste es el primer estudio en descubrir que, entre los pacientes con asma, la sensibilización a ESa, pero no a otros aeroalérgenos, fue más común en fumadores actuales o exfumadores que en los que nunca fumaron, Además, la sensibilización a ESa aumentó la IgE o la inflamación eosinofílica, la limitación del flujo de aire y la intensidad del tratamiento en fumadores actuales o exfumadores con asma. De manera notable, la sensibilización a ESa disminuyó en asociación con un mayor periodo de abstinencia al tabaquismo.
La frecuencia general de sensibilización a ESa en el presente estudio fue de 48%, que fue similar a la de los pacientes con asma en el estudio GA2LEN (41%) y los resultados presentados por Bachert et al (41%). En este estudio, la frecuencia de sensibilización a ESa en los fumadores actuales o exfumadores fue de manera significativa más alta que en los asmáticos que nunca fumaron; su frecuencia en fumadores actuales con asma aumentó a 65%, mientras que la frecuencia de sensibilización a otros aeroalérgenos no difiere entre fumadores actuales o exfumadores y asmáticos que nunca fumaron. Estos hallazgos son consistentes con los encontrados en la población general del estudio GA2LEN, lo que demuestra que los fumadores actuales comparados con los que nunca fumaron se sensibilizaron con más frecuencia a ESa, con una razón de Momio de 2.02, pero no para polvo de casas u otros aeroalérgenos.
Aunque los mecanismos por los cuales la frecuencia de sensibilización a ESa aumenta en paciente fumadores activos, o exfumadores con asma, aún se mantiene con poca claridad, deben discutirse 2 mecanismos potenciales: (1) aumento de la respuesta proinflamatoria tipo 2 de las células epiteliales hacia microorganismos en pacientes fumadores con asma, que podría representarse con  elevación de la lipoproteína tímica estromal en las vías aéreas y (2) colonización incrementada de S aureus en las vías aéreas. El humo del cigarro daña la barrera epitelial bronquial, lo que conduce a un aumento de la colonización de S aureus en las células epiteliales, lo que tal vez serviría como reservorio de ESa por la formación de biopelículas, inducir la penetración de ESa a las capas subepiteliales, e incrementar la estimulación de células T. Sin embargo, la influencia del tabaquismo activo sobre la colonización nasal por S aureus en individuos sanos arrojó resultados conflictivos. Bogaert et al encontraron que el tabaquismo activo y pasivo era factor de riesgo para la colonización nasal en niños de 1 a 19 años, mientras que Anderson et al encontraron que el tabaquismo activo reduce el riego de colonización nasal por S aureus en gemelos de mediana edad y mayores. Por lo tanto, los efectos del tabaquismo en la colonización por S aureus y las respuestas hacia S aureus en las vías aéreas bajas en pacientes con asma deberían clarificarse en estudios futuros.
Como era de esperarse, los fumadores activos y exfumadores con sensibilización a ESa se sensibilizaron con más frecuencia a otro aeroalérgeno y tuvieron niveles mayores de IgE total, y de conteos de eosinófilos que aquellos que no estaban sensibilizados a ESa, esta información coincide con varios estudios clínicos, y modelos de asma alérgica en ratas, y podrían explicarse por su naturaleza de superantígenos. De manera notable, fumadores activos o exfumadores con asma que eran sensibles a pasto todos estaban sensibilizados a ESa de igual manera, pero el mecanismo subyacente por el que ocurre esta sensibilización permanece desconocido. La sensibilización a ESa se asoció de forma clínica a limitación del flujo aéreo y paso 5 del tratamiento de GINA en condiciones estables en fumadores activos o exfumadores con asma en el presente estudio. Es por eso por lo que la sensibilización a ESa podría desempeñar un papel importante en fumadores con asma y podría ser un marcador importante de inflamación tipo 2 o eosinofílica y de gravedad de la enfermedad en esta población.
Aunque el efecto de la sensibilización a ESaA y ESaB en índices clínicos exhibió tendencias similares en fumadores actuales o exfumadores con asma, conteos mayores de eosinófilos en sangre y mayor reversibilidad aérea se asociaron con sensibilización a ESaB. En contraste, la limitación al flujo aéreo, el asma grave, y periodos cortos de abstinencia al tabaco se asociaron a ESaA sola. Aunque los precisos mecanismos detrás de estas asociaciones se mantienen desconocidos, se observaron resultados similares en estudios previos. Las ESaB aumentan la inflamación tipo 2 o eosinofílica en modelos animales, y la sensibilización a ESaA también se asoció a un pobre control del asma en pacientes con asma, no restringido a fumadores con asma. Condiciones vulnerables como una integridad de la barrera deteriorada pueden ser necesarias para establecer la sensibilización a ESaA, cuando se considera que la tasa de transcitosis de ESa fue varias veces más lenta que la de ESaB en un estudio con células epiteliales intestinales. Por consiguiente, la sensibilización a ESaA, más que a ESaB, sería un marcador de gravedad en fumadores o exfumadores con asma.
Uno de los hallazgos más importantes fue que pacientes con una duración más larga después de dejar de fumar tuvieron niveles menores de IgE específica para ESa, en particular IgE específica para la enterotoxina tipo A del S aureus, además se observó que 3 años sin fumar fue el punto de corte para predecir la ausencia de sensibilización a ESa, estas asociaciones no se observaron en otros aeroalérgenos. Es posible especular que la integridad dañada de la barrera respiratoria, y una sobreproducción de mucina que se une al S aureus pueden normalizarse después de dejar de fumar, lo que reduce la carga de Esa. Un estudio pequeño encontró de manera reciente que una abstinencia de 3 meses al tabaco no altera la diversidad microbiana de las vías aéreas bajas en pacientes con asma. Por lo tanto, tomará varios años detectar un cambio en las comunidades microbianas del pulmón, y desensibilizarse a ESa después de dejar de fumar. De hecho, toma 2 años después de dejar de fumar para normalizar los conteos de células CD4+ y la hiperplasia de las células de goblet.
Este estudio tiene varias limitaciones. Primero, no se proporcionaron datos microbiológicos, como la colonización de S aureus en las vías áreas respiratorias bajas. Segundo, el estado de tabaquismo y la duración después de dejar de fumar se basaron en las respuestas de un cuestionario llenado por el propio paciente. Por lo tanto, la colonización de S aureus y las mediciones objetivas del estado de tabaquismo, como los niveles de nicotina, deberían evaluarse en estudios futuros. Se justifican estudios prospectivos longitudinales que sigan los niveles de sensibilización a ESa después de dejar de fumar. Tercero, se incluyeron fumadores y exfumadores con EPOC como una comorbilidad del asma. Sin embargo, la inclusión de pacientes con sobreposición asma-EPOC puede no quitar valor de forma crítica a la conclusión, ya que los pacientes con EPOC se sensibilizaron a ESa con una frecuencia de 56%, lo que indica la presencia de una asociación similar entre tabaquismo y sensibilización a ESa en pacientes con EPOC. Son necesarios más estudios para investigar el papel y los mecanismos específicos de la sensibilización a ESa en pacientes con sobreposición asma-EPOC.
En conclusión, el tabaquismo podría facilitar la sensibilización a ESa en pacientes con asma. La sensibilización a ESa podría ser un marcador clave en fumadores con asma, que indica la presencia de IgE o inflamación eosinofílica, limitación del flujo de aire, y enfermedad grave.




Centro Regional de Alergia e Inmunología Clínica CRAIC, Hospital Universitario “Dr. José Eleuterio González” UANL, Monterrey, México


Dra. Med. Sandra Nora González Díaz            Jefe y Profesor
Dr. Alfredo Arias Cruz                                   Profesor
Dr. Rogelio Guzmán Cotaya                           Residente 1er Año
Dra. Alejandra Macías Weinmann                   Profesor


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