Introducción
La rinosinusitis crónica (RSC) y el asma coexisten con frecuencia en niños y adultos. En series de pacientes pediátricos admitidos con status asmáticos, 27% tenía evidencia radiológica de sinusitis, y en otro estudio, 61 de 128 niños con asma tenían evidencia de rinosinusitis en un estudio endoscópico. Pocos estudios investigaron si el asma afecta la vía aérea superior. Los autores reportaron de forma previa que los niños con asma tienen peores resultados después de eventos quirúrgicos de los senos paranasales y/o adenoidectomía, comparado con los niños que no padecen asma.
La unión epidemiológicamente entre la RSC y el asma se confirmó por observaciones fisiopatológicas y terapéuticas. Estudios histológicos mostraron mastocitos y eosinófilos en la mucosa nasal de individuos con rinitis alérgica y en la mucosa bronquial de pacientes con asma, y la exposición de pacientes con rinitis a alérgenos específicos dispara el infiltrado eosinofílico en la mucosa nasal y bronquial. Más allá de esto, varios estudios mostraron que el tratamiento médico de la RSC alivia los síntomas de asma y mejora la función pulmonar; y el tratamiento quirúrgico alivia los síntomas de asma y disminuye las visitas a urgencias pediátricas en niños con estas dos enfermedades.
A pesar de esta evidencia, la interacción precisa entre el asma y la RSC permanece pobremente comprendida, en especial en los niños. Esto se debe sobre todo a la falta de mediciones directas de la inflamación de la mucosa en las vías aéreas de niños con o sin asma, ya que la mayoría de los pacientes se tratan de forma médica y no requieren cirugía. El propósito primordial del presente estudio es llenar estas respuestas, al analizar la expresión de la cascada de citocinas y quimocinas inflamatorias en los senos paranasales y los tejidos adenoideos removidos quirúrgicamente de pacientes pediátricos con RSC refractaria al tratamiento médico comparados con un grupo control de pacientes sin enfermedad de las vías aéreas altas y bajas.
Además. Al definir las diferencias cualitativas y cuantitativas en la expresión de citocinas asociada a la existencia de asma y RSC en niños, los autores buscaron ganar una mejor comprensión de la relación clínica entre estas condiciones patológicas y posiblemente ayudar en la interpretación de estudios clínicos y en la elección de estrategias terapéuticas más dirigidas.
Métodos
Treinta y ocho niños de 2 a 12 años de edad se incluyeron en este estudio prospectivo no aleatorizado. Veintiocho niños tenían RSC resistente a la mayoría de los medicamentos y se sometieron a cirugía endoscópica de los senos paranasales en la Universidad del Oeste Virginia de Marzo de 2010 a Septiembre de 2011. La cirugía involucró lavado de senos maxilares, antrostomía maxilar con globo, astrostomía maxilar o antrostomia maxilar con etmoidectomía anterior. Cuando se indicó, la cirugía de senos paranasales se combinó con adenoidectomía. Se realizó una adenoidectomía en los niños con RSC de acuerdo a la evidencia de que las adenoides actúan como reservorio bacteriano en estos niños y que quitarlas mejora su evolución. A todos los pacientes con RSC se les realizó tomografía de los senos paranasales para confirmar el diagnóstico de sinusitis y recibieron terapia médica máxima, que incluyó cursos de 3 semanas de antibióticos, spray salino tópico nasal y esteroide tópico nasal. Los criterios de exclusión incluyeron el diagnostico de fibrosis quística, síndromes congénitos, discinecia ciliar, sinusitis invasiva fúngica, inmunodeficiencias y trauma de los senos paranasales afectados. El consentimiento de los padres y los niños se requirió para entrar en este estudio y el comité de revisión institucional de la Universidad del Oeste de Virginia aprobó el protocolo experimental.
El grupo control incluyó 10 niños, cuyos padres firmaron el consentimiento informado para adenoidectomía, amigdalectomía y examen de biopsia de los tejidos de senos paranasales para patologías diferentes a la RSC, como faringitis estreptocócicas recurrentes e hipertrofia adenoidea. Estos pacientes no tenían tomografías computarizadas para documentar la ausencia de RSC, ya que se consideró poco ético exponerlos a los rayos X. En lugar de ello, los padres completaron cuestionarios de valoración preoperatorios sobre los síntomas sinusales (SN-5) y los pacientes se excluyeron del grupo control si la escala de SN-5 era mayor de 3.5. El cuestionario SN-5 está validado para la evaluación de los síntomas de RSC en niños y consiste en 5 dominios: síntomas de infección, obstrucción nasal, síntomas alérgicos, estrés emocional y limitaciones de actividad. El SN-5 correlaciona en gran manera con el diagnóstico tomografico de sinusitis en niños con una calificación mayor a 3.5, la cual es altamente indicativa de una verdadera enfermedad de los senos paranasales.
Los datos demográficos e históricos grabados de los pacientes incluyeron edad, sexo, adenoidectomía previa y uso de esteroides nasales. El diagnóstico de asma se basó en las guías publicadas por la Iniciativa Global de Asma (GINA) con historial médico y datos de espirometría interpretados por un neumólogo pediatra certificado. Los niveles sanguíneos específicos de IgE se midieron por el ensayo de inmunofluorescencia ImmunoCAP Fluorenxyme Immunoassay (se consideró positivo >0.35 kU/; Phadia AB, Uppsala, Suecia) o una prueba cutánea estándar para aeroalérgenos que se utilizó para confirmar el diagnóstico de rinitis alérgica. Las muestras de tejido sinusal se removieron de la zona del meato medio, por medio de guía endoscópica, con un fórceps filoso o en sacabocados. El tejido adenoideo se removió a través de la orofaringe con un fórceps filoso o sacabocado antes de la adenoidectomía. Todos los especímenes se congelaron de forma inmediata con nitrógeno líquido y se almacenaron a -80°C. Cada muestra se homogenizó en bufer de lisis proteico 1x, homogeneizado dos veces durante 30 segundos y centrifugado para remover restos.
La expresión de las citocinas y las quimiocinas inflamatorias en la mucosa se midieron con el sistema Luminex 100s (Luminex, Austin, Texas) y el kit Milliplex (Millipor, Billerica, Massachusetts) de acuerdo a las especificaciones del fabricante. Cada mediador se normalizó al contenido total de proteínas medido con el Ensayo de Precisión de Proteínas Avanzado Rojo (Cytoskeleton, Denver, Colorado)). Con 40 citocinas y quimiocinas el test incluyó el factor de crecimiento epidérmico (EGF), eotaxina, factor 2 de crecimiento de fibroblastos (FGF-2), ligando Flt 3, fractalcina, factor estimulante de colonias de granulocitos, factor estimulante de colonias granulocitos-macrófagos, oncogén relacionado al crecimiento (GRO), interleucinas (IL)-10, IL-12 (p70), IL-13, IL-7, IL-1α, IL-1β, antagonista del receptor de IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, interferón (INF)-α2, INF-γ, proteína 10 inducida por INF-γ, proteína 1 (MCP-1-/CCL2) quimioatrayente, MCP-3, quimiocina/CCL2 derivada de macrófagos, proteína1-α inflamatoria de macrófagos, proteína 1-β derivada de macrófagos inflamatorios, factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF)-AA, PDGF-AB/BB, citocina expresada y secretada por el linfocito T normal en función de su grado de activación (RANTES), ligando soluble CD40, antagonista soluble del receptor de IL-2, factor-α transformador del crecimiento, factor de necrosis tumoral (TNF)-α, TNF-β, y factor de crecimiento vascular endotelial. Los datos se analizaron con la prueba t de Student para las variables continuas o la prueba χ2 para variables nominales. Las diferencias con un valor de p menor de .05 se consideraron estadísticamente significativas.
Resultados
Los 10 pacientes de control no tenían RSC (según la valoración clínica), asma ni rinitis alérgica. Su edad promedio fue 4.5años y 7 fueron mujeres. Cuatro se encontraban en tratamiento con esteroides nasales al momento de la cirugía con el deseo de disminuir la inflamación adenoidea. No hubo diferencia estadísticamente significativa demográfica ni clínica entre los pacientes control y los 10 pacientes diagnosticados con sólo RSC (es decir, sin asma o rinitis alérgica), excepto para el promedio más bajo de la puntuación clínica SN-5 (p < .0001).
Veintitrés de los 28 niños con RSC resistente al tratamiento médico máximo también se sometieron a adenoidectomía, y 11 de ellos (48%) tenían una adenoidectomía previa. Quince pacientes (54%) tenían asma y 8 (29%) tenían rinitis alérgica. Once pacientes (39%) fueron mujeres y tenían una edad promedio al momento quirúrgico de 6.6 años. Diez y ocho pacientes (64%) utilizaban esteroides nasales al momento del evento quirúrgico por una duración promedio de 3 meses. El promedio de la puntuación SN-5 fue de 4.59. No hubo diferencia significativa en el sexo, la edad, o la historia de adenoidectomía, la puntuación SN-5, o el diagnóstico de rinitis alérgica entre los grupos de pacientes asmáticos y no asmáticos. Sin embargo, casi el doble de pacientes con RSC y asma recibieron tratamiento con esteroides nasales, comparados con los pacientes con RSC sin asma, y esta diferencia estuvo cercana a la significancia estadística (p = .06).
Cuando el tejido sinusal de los pacientes de control se comparó con el tejido de senos paranasales de niños con RSC, pero sin asma o rinitis alérgica, 34 de 40 pruebas de citocinas inflamatorias se incrementaron en el grupo de RSC, y la diferencia fue significativamente diferente para 7 citocinas, como TNF-β (p = 0.46), MCP-3 (p = .042), IL-7 (p = .023), IL-12 (P70)( p= .015), IL-12 (p40) (p = .044), Flt-3 ligando (p = .007), y EGF (p = .033). De manera similar, cuando el tejido adenoideo de pacientes de control se comparó con el tejido adenoideo de niños con RSC pero sin asma o rinitis alérgica, 36 de 40 citocinas probadas se encontraron incrementadas en el grupo de RSC, y la diferencia fue estadísticamente significativa para 16 de estas citocinas, como el factor de crecimiento endotelial (p = 0.18), TNF-β (p = .028), MCP-3 (p = .027), INF-γ (p = .041), IL-6 (p = .024), IL-5 (p = .006), IL-15(p = .0007), IL-12 (p70) (p = .003), RANTES (p = .008), PDGF-AB/BB (p = .036), proteína inflamatoria de macrófagos-1β (p = .028), quimiocina derivada de macrófagos/CCL22 (p = .033), GRO (p= .023), fractalcina (p = .014), Flt-3 ligando (p = .0007), and FGF-2 (p = .012).
Comparados con los niños que tenían RSC sin asma, el tejido de los senos paranasales de los niños con asma y RSC mostró niveles incrementados para 27 de 40 citocinas inflamatorias probadas, pero el incremento fue estadísticamente significativo sólo para TNF-β, (p = .009) En el tejido adenoideo, 39 de 40 citocinas probadas se encontraron más elevadas en niños con asma que en aquellos sin asma, y el incremento fue estadísticamente significativo para 5 de estos, como EGF (p = .018), eotaxina (p = .037), FGF-2 (p = .013), GRO (p = .037), y PDGF-AA (p = .049).
La Tabla 3 presenta la significancia estadística de las diferencias de la expresión de citocinas en el tejido sinusal medidas entre los grupos control y con sólo RSC (es decir, sin asma o rinitis alérgica) y entre los grupos con RSC asmáticos y no asmáticos. Todas las citocinas que se elevaron de manera significativa en el grupo sólo con RSC comparado con el grupo control también se incrementaron en el grupo de RSC con asma comparado con el grupo RSC no asmático. El TNF-β fue la única citocina que se incrementó de forma significativa en el grupo RSC asmáticos comparado con el grupo RSC no asmáticos y se incrementó de manera significativa en el grupo sólo con RSC comparado con el grupo control.
La Tabla 4 presenta la significancia estadística de las diferencias de la expresión de citocinas en el tejido adenoideo medidas entre el grupo control y el grupo con sólo RSC (es decir, sin asma ni rinitis alérgica) y entre el grupo RSC asmáticos y no asmáticos. Quince de 16 citocinas que se incrementaron de forma significativa en el grupo con sólo RSC comparado con el grupo control se incrementaron en el grupo RSC asmáticos comparado con el de los no asmáticos. La fractalcina y la IL-12 (p70) se incrementaron de forma significativa en el grupo sólo con RSC comparado con el grupo control y en el grupo RSC asmático comparado con el grupo RSC no asmáticos.
Discusión
Este estudio muestra que la respuesta inflamatoria, en los senos paranasales y el tejido adenoideo de los niños con RSC, es similar de forma cualitativa pero amplificada de manera cuantitativa en los pacientes con diagnóstico establecido de asma. De forma específica, las citocinas y quimiocinas que se incrementaron de forma significativa en el grupo con sólo RSC (es decir, sin asma ni rinitis) comparado con el grupo control se expresaron de forma casi universal en niveles mayores en el grupo RSC asmáticos comparado con el grupo RSC no asmáticos. Aunque esta evidencia sea consistente con estudios observacionales clínicos y epidemiológicos previos, el presente estudio es también confirmatorio para el modelo fisiopatológico con medida directa de la inflamación de la mucosa en niños.
En el tejido de los senos paranasales, el TNF-β fue la única citocina cuyo incremento alcanzó significado estadístico en el grupo de pacientes con asma y RSC, comparado con el grupo de no asmáticos y RSC. Esta citocina también se incrementó de forma significativa en el grupo sólo con RSC comparado con el grupo control. En el tejido adenoideo, FGF-2 y GRO se incrementaron de forma significativa en el grupo sólo con RSC comparado con el grupo control y en el grupo RSC asmáticos comparado con el grupo RSC no asmáticos. La fractalcina y la IL-12 (p70) se incrementan de forma significativa en el grupo sólo con RSC comparado con el grupo control y alcanzó significado estadístico en el grupo RSC con asma comparado con el grupo RSC sin asma.
Estos patrones inflamatorios pueden informar el uso futuro de citocinas específicas como biomarcadores e identificar objetivos específicos para terapias biológicas con anticuerpos anticitocinas humanizados. Por lo tanto, los resultados de este estudio sugieren que son necesarias nuevas estrategias terapéuticas, al considerar la respuesta inflamatoria importante encontrada en los tejidos de pacientes con RSC y asma, a pesar del uso de esteroides nasales en la mayoría de ellos. Ya que la biodisponibilidad de los spray nasales no depende del esfuerzo o las maniobras, los senos paranasales y adenoides examinados en este estudio pudieron haber estado expuestos a concentraciones significativas de esteroides tópicos potentes, lo que levanta algo de preocupación acerca de la potencia antiinflamatoria actual de estos medicamentos en los seres humanos. Ya que los niños incluidos en este estudio tuvieron un tratamiento farmacológico fallido, podían representar una subpoblación diferente con inflamación grave o resistencia a esteroides, o tal vez tuvieron menor cumplimiento con la terapia.
Más allá de esto, los datos proveen información sobre la relación entre la RSC y el asma. Específicamente, estos datos apoyan la hipótesis de que los niños con asma y RSC tienen una forma similar pero más grave de estos procesos inflamatorios que los niños con RSC pero sin asma. Este patrón de expresión de citocinas puede ser una manifestación de la hipótesis de las “vía aérea común”, esto es, que el proceso inflamatorio asociado a la atopia es homogéneo a través de los segmentos contiguos superior e inferior del tracto respiratorio. Por el contrario, la enfermedad de la vía aérea inferior en pacientes con RSC y asma, puede ser debida, al menos en parte, a un proceso inflamatorio más grave en la vía aérea superior. Esto puede ser el resultado de las secreciones posnasales que bajan hacia el tracto respiratorio inferior o puede derivar de la absorción sistémica de mediadores inflamatorios sintetizados en la vía aérea superior. Más probablemente, un vínculo neurogénico basado en reflejos naso-sino-bronquiales colinérgicos y/o no colinérgicos, reflejos axonales no adrenérgicos se ajustan mejor con los modelos fisiopatológicos desarrollados en animales y en otros sistemas experimentales. En todos estos escenarios, los datos presentes apoyan fuertemente la práctica de tratar de forma agresiva la enfermedad de los senos paranasales en niños con asma para adquirir un control mejor y más completo de los síntomas de asma.
Entre las limitaciones de este estudio, la mayor es la muestra relativamente pequeña. De cualquier manera, la recolección de muestras en una población pediátrica siempre es problemática, en especial cuando las muestras necesitan obtenerse de controles asintomáticos. Aunque es posible que una muestra mayor incremente el número de diferencias y alcance significado estadístico, el poder de análisis sugiere que esto sería prohibitivo en tiempo y costo. Una limitación que se relaciona de forma directa a la muestra pequeña es la imposibilidad de determinar la influencia potencial de la sensibilización alergénica y la exposición a niveles de citocinas. Lo mismo es verdadero para el uso de esteroides tópicos, los cuales demostraron disminuir de manera importante el tejido adenoideo y tratar la rinosinusitis. Los autores pudieron haber observado diferencias estadísticamente significativas también después de un periodo de lavado de esteroides tópicos. Sin embargo, esto no hubiera sido ético. La aleatorización hubiera contribuido a la calidad del estudio, pero también hubiera prevenido el acceso a algunos pacientes con síntomas graves a terapias probadas ya como efectivas. La puntuación SN-5 utilizada para excluir RSC en los pacientes control no es tan dirigida como una tomografía computarizada de los senos paranasales, pero no hubiera sido ético radiar a niños asintomáticos.
Comparado con niños que tienen RSC sin asma, los niños con RSC y asma tuvieron niveles significativamente altos de TNF-β en los senos paranasales y EGF, FGF-2, GRO y PDGF-AA en el tejido adenoideo. Aunque de acuerdo al conocimiento de los autores, la expresión de TNF-β no se estudió en los senos paranasales o los tejidos adenoideos en RSC o asma, hubo reportes que demostraron una prevalencia alta de TNF-β y sus polimorfismos en sinusitis crónica y en asma. Un estudio reciente encontró niveles elevados de marcadores activadores de células T en las adenoides de niños con RSC. Este estudio también mostro que la gravedad de RSC se asoció con niveles de células activadas y citocinas en los tejidos adenoideos. Por lo tanto, los presentes hallazgos sugieren que el TNF-β puede ser muy importante en el mecanismo de la RSC y el asma. Sin embargo, más estudios son necesarios para explorar esta posibilidad.
La investigación presente no permitió la identificación precisa del origen celular o el rol de estas citocinas en la patogénesis. Estas investigaciones serían complicadas por las características bien conocidas de las citocinas de redundancia y pleiotropía (múltiples recursos celulares y la habilidad de ejercer >1 acción en diferentes tipos celulares). Por lo tanto, la confirmación de un rol causal de cualquiera de estas citocinas en su fisiopatología requerirá la conducta de un estudio clínico controlado con un agente bloqueador específico. Sin ser sorprendente, estas citocinas se encuentran envueltas en la estimulación de crecimiento celular, proliferación y diferenciación y varios procesos graves unidos al asma y la alergia, así como la quimioatracción de las células inflamatorias (por ejemplo, eosinófilos) y el remodelado tisular. También hay diferencias que se observan en las adenoides comparado con los senos paranasales, que tal vez reflejan el rol principal de las adenoides en la regulación de la función inmune.
El presente estudio se enfocó en los senos paranasales y el tejido adenoideo en niños, pero otros investigadores realizaron estudios en niños con otitis media. Un estudio reciente encontró producción incrementada de IL5 y TNF-α, en células estimuladas de los tejidos hipertróficos adenoideos de pacientes pediátricos con otitis media vs otitis media exudativa. Sobol et al estudiaron los tejidos del oído medio para células por inmunocitoquímica y para expresiones de citocinas por medio de hibridación in situ en 2 pacientes con otitis media exudativa que se sometieron a timpanectomía y colocación de tubos de ventilación. Comparado con niños sin atopia, hubo prevalencia de eosinófilos, linfocitos T y mediadores de células Th2 (IL-4 e IL-5) en el exudado del oído medio de niños con atopia. En un estudio de seguimiento con biopsias del oído medio en niños de 7 años con otitis media persistente y 7 controles, hubo incrementos estadísticamente significativos en la expresión de CD3, una proteína básica mayor e IL-5 en la población atópica. El presente estudio también evaluó la IL-5 y hubo diferencias significativas entre el grupo con sólo RSC y el control en el tejido adenoideo, pero no entre el grupo de asmáticos y RSC, y el grupo de los no asmáticos con RSC, y no en tejido de los senos paranasales.
En resumen, la información presente muestra que es similar la respuesta inflamatoria en la mucosa de la vía aérea superior de los niños con asma y RSC, pero más grave que aquella en niños con RSC sin asma. Esta observación es consistente con la hipótesis de que el asma en estos pacientes es causada o exacerbada por enfermedad de la vía aérea superior y puede proveer las bases para la observación de que los niños con asma están en riesgo de peores resultados quirúrgicos después de la cirugía de los senos paranasales y/o adenoidectomía comparados con niños sin asma. Los descubrimientos presentes apoyan el concepto de que el tratamiento de la enfermedad de los senos paranasales es primordial en el tratamiento del asma crónica en niños. Además, este estudio provee información directa y específica sobre los perfiles inflamatorios críticos para la futura validación de biomarcadores y la identificación de los objetivos de las terapias biológicas de los pacientes pediátricos con RSC y asma.
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
Dra. med. Gabriela Galindo Rodríguez Profesor
Dra. Alma Belén Partida Ortega Residente 1er Año
Dra. Alejandra Macías Weinmann Profesor
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