1 | INTRODUCCIÓN
Los fármacos biológicos dirigidos a las vías tipo 2 son de gran interés en el tratamiento del asma. Sin embargo, dirigirse a mecanismos que no sean tipo 2 en pacientes asmáticos supone un reto y es necesario identificar biomarcadores novedosos y fáciles de medir más allá de los marcadores tipo 2 clásicos. Además, en los asmáticos obesos, el valor predictivo de los biomarcadores convencionales como los eosinófilos en el esputo, los eosinófilos en suero y la fracción exhalada de óxido nítrico (FeNO) es escaso. La investigación sobre el fenotipo y la funcionalidad de las células inmunitarias es sin duda importante para comprender los mecanismos subyacentes en los subtipos de asma. Sin embargo, los ensayos basados en células no son factibles de realizar de forma rutinaria en entornos clínicos. Es necesario identificar nuevos biomarcadores proteicos en tejidos de fácil acceso, como el plasma sanguíneo, que podrían proporcionar más información sobre las vías implicadas y los mecanismos de la enfermedad, y ayudar a guiar el tratamiento adaptado a los fenotipos de obesidad del asma. El objetivo de este estudio es explorar los biomarcadores plasmáticos relacionados con el asma magra y con sobrepeso/obesidad en adultos jóvenes. Dado que los mecanismos de la enfermedad y la prevalencia del sobrepeso/obesidad difieren entre el asma alérgica y no alérgica, también se analizó la asociación con los biomarcadores en estos subfenotipos.
2 | MÉTODOS
La población del estudio incluye 2069 sujetos nacidos en 1994-1996 que completaron un cuestionario y un examen clínico en el seguimiento de 24 años de la cohorte sueca de base poblacional en curso BAMSE (Barn/Child, Allergy, Milieu, Stockholm, Epidemiology). Los individuos con asma (n = 239) tenían un diagnóstico médico de asma en combinación con síntomas de dificultad respiratoria y/o uso de medicación para el asma en los últimos 12 meses. Los individuos sin asma (n = 1830) se denominan “controles”. Todos los individuos se subdividieron en “delgados” (índice de masa corporal [IMC] <25.0 kg/m2) o “con sobrepeso/obesos” (IMC ≥25.0 kg/m2). Los sujetos con sobrepeso/obesidad y asma se subdividieron a su vez en “asma alérgica” o “asma no alérgica” en función de la sensibilización IgE coincidente.
2.1 | Variables clínicas
Para evaluar la sensibilización a IgE, se analizaron los sueros en busca de anticuerpos IgE específicos a alérgenos frente a alérgenos comunes transportados por el aire (abedul, Phleum pratense, artemisa, ácaros del polvo doméstico, gato, perro, caballo y moho) y alimentos (huevo, leche, bacalao, trigo, cacahuate y soya) mediante Phadiatop y fx5, de manera respectiva, se utilizó el sistema ImmunoCAP y un valor de corte de IgE ≥0.35 kUA/L (Thermo Fisher Scientific, Uppsala, Suecia).
Se utilizó la Prueba de Control del Asma (ACT) para evaluar el nivel de control del asma. Se utilizó una concentración de eosinófilos en sangre de ≥0.3×109/L para definir el asma eosinofílica según las guías de la Sociedad Respiratoria Europea.
La rinitis se definió como síntomas oculares o nasales debidos a animales peludos o polen (sin estar resfriado) en los últimos 12 meses antes del cuestionario. El eccema se definió como cualquier erupción cutánea con prurito en el último año en combinación con 3 de los 4 criterios siguientes: (i) piel seca en el último año, (ii) aparición de eccema <2 años, (iii) antecedentes de eccema flexural, (iv) antecedentes de asma y/o rinitis.
El tabaquismo y el consumo de tabaco se definieron como no fumador, ocasional y diario según las respuestas del cuestionario. El peso y el porcentaje de grasa corporal se midieron con un monitor de composición corporal Tanita MC 780. Las mediciones de FeNO se realizaron con el Exhalyzer® D (EcoMedics Ltd) con el filtro Air Safety Eco Slimline, cat No 4222/01 (Air Safety LTD), y el programa Spiroware 3.6.1. Las pruebas de función pulmonar se realizaron mediante espirometría según los criterios de la ERS/ATS con el aparato de espirometría Jaeger y SentrySuite 2.17. El flujo espiratorio forzado durante 1 s (VEF1) y la capacidad vital forzada (CVF) no podían diferir más de 150 ml o 5% del valor anterior. Los sujetos recibieron 4 × 0.1 mg de inhalación de Airomir (agonista beta-2) y volvieron a realizar la prueba después de 15 min para investigar el grado de reversibilidad de la función pulmonar. El VEF1/FVC se presenta como puntuaciones z utilizaron valores de referencia de la Iniciativa Pulmonar Global.
2.2 | OlinkTM ensayo multiplex de proteínas
La sangre venosa se recogió en tubos con EDTA y el plasma se obtuvo por centrifugación, se alicuotó y se almacenó a -80° Celsius. Las muestras se recogieron durante el examen clínico sin requisitos específicos de ayuno previo u hora de la toma de muestras. La expresión de 92 biomarcadores proteicos en plasma se analizó mediante el Proseek Multiplex Inflammation Panel (Olink Biosciences, Uppsala, Suecia). Los datos se expresan como expresión proteica normalizada (NPX) en una escala log2 calculada a partir de los valores Ct normalizados. Las abreviaturas de las proteínas se utilizan en las tablas de todo el manuscrito.
2.3 | Análisis estadístico
Se utilizaron las pruebas chi-cuadrada, exacta de Fisher, U de Mann-Whitney o Kruskal-Wallis para analizar las diferencias en las variables basales y clínicas. Los niveles de expresión de las proteínas relacionadas con la inflamación en el asma magra y los grupos con sobrepeso/obesidad se investigaron mediante un modelo de regresión logística multinomial cruda o ajustada por sexo con el grupo de control delgado como referencia. Para dilucidar si la asociación entre las proteínas plasmáticas y el asma difería en función del estado del IMC, se incluyó un término de interacción (proteína*grupo IMC) en un modelo de regresión logística binaria con el asma como resultado. Para explorar de forma adicional la diferencia en los biomarcadores relacionados con el asma alérgica y no alérgica se utilizó un modelo de regresión multinomial con el grupo de control con sobrepeso/obesidad como referencia para analizar estos subfenotipos. El sexo, el IMC (continuo) y el porcentaje de grasa corporal se incluyeron como covariables en el modelo ajustado.
2.4 | Declaración ética
El estudio se aprobó por el Comité Regional de Ética de Estocolmo (DNR 2016/1380-31/2) y se llevó a cabo de conformidad con la Declaración de Helsinki. Todos los participantes proporcionaron por escrito consentimiento informado por escrito.
3 | RESULTADOS
Las variables basales y clínicas se muestran en la tabla 1. Los sujetos del estudio se dividieron según lo descrito en asma magra (n = 166), controles magros (n = 1440), asma con sobrepeso/obesidad (n = 73) y controles con sobrepeso/obesidad (n = 390). Los sujetos con asma son con mayor frecuencia mujeres (62%), sensibilizados por IgE a aeroalérgenos aéreos y alimentarios, padecían rinitis y eccema, experimentaban más infecciones respiratorias, tenían un IMC, un porcentaje de grasa corporal y una FeNO más elevados y una función pulmonar más deficiente.
3.1 | Asociación con biomarcadores en asma delgado y sobrepeso/obesidad
En la regresión multinomial, los niveles de 41 proteínas se asociaron con el asma magra o con el asma por sobrepeso/obesidad, de las cuales el factor de crecimiento nervioso beta (BetaNGF), la interleucina 10 (IL-10) y la metaloproteinasa de matriz 10 (MMP10) se asociaron sólo con el asma magra, mientras que la quimiocina 20 con motivo C-C (CCL20), el factor 19 de crecimiento de fibroblastos (FGF19), la interleucina 5 (IL-5), el factor inhibidor de la leucemia (LIF), el ligando del factor de necrosis tumoral miembro 9 de la superfamilia (TNFRSF9) y el activador del plasminógeno tipo urocinasa (uPA) sólo se asociaron con el fenotipo de asma con sobrepeso/obesidad. Las 32 proteínas restantes también se asociaron con el fenotipo de control de sobrepeso/obesidad.
3.2 | Modificación del efecto del sobrepeso/obesidad en la asociación entre biomarcador y asma.
Se identificaron 14 proteínas asociadas con el asma en los grupos de IMC delgado y/o con sobrepeso/obesidad en el modelo logístico del asma. La modificación del efecto por el sobrepeso/obesidad es significativo en 3 de las proteínas en el modelo ajustado por sexo: factor de crecimiento de fibroblastos 21 (FGF21), interleucina 4 (IL-4) y uPA.
3.3 | Biomarcadores relacionados con el asma alérgica y no alérgica asma entre sujetos de estudio con sobrepeso/obesidad
El asma no alérgica con sobrepeso/obesidad (n = 21) se caracterizó por una mayor proporción de mujeres (81% frente a 48%, p = 0.009), una menor prevalencia de rinitis (25% frente a 77%, p < 0.001) y eccema (19% frente a 46%, p < 0.001), y una mediana de FeNO más baja (9 ppb frente a 20 ppb, p < 0.001) en comparación con el asma alérgica con sobrepeso/obesidad (n = 52). La mediana del IMC es de 29.3 kg/m2 y 28.5 kg/m2 en los dos grupos (p = 0.300) y la mediana del porcentaje de grasa corporal es del 36% en los sujetos con asma no alérgica en comparación con 31% en los sujetos con asma alérgica (p = 0.069). Las diferencias en los niveles de proteínas se examinaron en un modelo de regresión logística multinomial con el grupo de control con sobrepeso/obesidad como referencia. Las proteínas FGF19, interleucina 2 (IL-2), IL-4 y proteína quimiotáctica de monocitos 3 (MCP3) se asociaron con el asma alérgica, mientras que la IL-5, la interleucina 6 (IL-6), la proteína 2 similar al regulador silencioso de la información (SIRT2), la molécula de activación linfocítica de trasmisión de señales (SLAMF1), la proteína de unión a STAM (STAMBP), y uPA se asociaron con el asma no alérgica en el modelo ajustado por sexo, IMC y porcentaje de grasa corporal.
4. | DISCUSIÓN
En este estudio, en el que se investigó a adultos jóvenes de una cohorte de base poblacional con asma leve/moderada, varias proteínas plasmáticas se relacionaron con un fenotipo de asma en el delgado y/o con sobrepeso/obesidad. La IL-6 se asoció con el asma no alérgica con sobrepeso/obesidad, pero no con el asma magra ni con el asma alérgica con sobrepeso/obesidad. Dado que la IL-6 se asoció de manera fuerte tanto al sexo como a las medidas de composición corporal, es importante señalar que los resultados siguieron siendo significativos tras ajustar por sexo, IMC y porcentaje de grasa corporal. Los niveles de IL-6 se redujeron mediante una intervención combinada de dieta y ejercicio en un ensayo aleatorizado. La IL-6 también se relaciona con un fenotipo de asma grave con peor función pulmonar y exacerbaciones más frecuentes, de manera independiente del IMC. La IL-6 desempeña un papel complejo en el tejido adiposo y es probable que también lo tenga en la patogénesis del asma, algo que aún debe dilucidarse.
El FGF19 tuvo una asociación negativa con el asma entre los sujetos con sobrepeso/obesidad, mientras que el FGF21 tuvo una asociación positiva. Se sabe que el FGF19 y el FGF21 intervienen en la homeostasis energética y que los sujetos obesos tienen niveles más bajos de FGF19 y más altos de FGF21. Los resultados del presente estudio podrían indicar cambios metabólicos específicos relacionados con el riesgo de asma asociado a la obesidad. Un estudio reciente demostró que, en un modelo de asma grave resistente a los esteroides, la inhibición del receptor del FGF prevenía la inflamación neutrofílica, lo que sugiere que los FGF son posibles dianas terapéuticas en el asma.
El uPA se correlacionó con el asma en sujetos con sobrepeso/obesidad y de manera más notable en el asma no alérgica. Se observaron niveles reducidos del receptor soluble de uPA (uPAR) un año después de la cirugía bariátrica, así como tras una intervención combinada de dieta y ejercicio, y el uPAR también se correlaciona con el asma no alérgica grave y la hiperreactividad bronquial. Estos resultados sugieren la importancia de la vía de transmisión de señales uPA-uPAR en especial en un fenotipo de obesidad asmática no alérgica.
Los miembros de las metaloproteinasas de matriz se relacionan con la remodelación de las vías respiratorias en varias enfermedades pulmonares y se identificaron como posibles dianas terapéuticas. En el presente estudio, la MMP10 es una de las pocas proteínas asociadas de manera única al asma magra. De manera reciente, se demostró que los niveles de MMP10 se asociaron al asma eosinofílica. La MMP10 se relaciona con la remodelación de las vías respiratorias y la inflamación bronquial en el asma y regula la actividad de los macrófagos y, de manera posterior, la extensión de la lesión inflamatoria en las vías respiratorias.
Antes se sugería que la proteína 1 que contiene el dominio CUB (CDCP1) era un biomarcador sérico que diferenciaba entre el asma mal y bien controlada. En el presente estudio, CDCP1 se asocia tanto con el asma magra como con el asma con sobrepeso/obesidad y con el asma alérgica y no alérgica con sobrepeso/obesidad, aunque no tras ajustar por sexo, IMC y porcentaje de grasa corporal. Estos resultados sugieren un posible papel en el asma, aunque se necesitan más estudios para dilucidar la relación con los diferentes fenotipos de asma.
Una complejidad adicional del fenotipo asmático de la obesidad es la coexistencia de otras enfermedades, como la apnea obstructiva del sueño (AOS), que podrían modificar la inflamación de las vías respiratorias. Se observan niveles elevados de IL-6 en las vías respiratorias de pacientes con AOS y niveles elevados de MMP9 en el esputo de asmáticos con AOS difíciles de tratar.
Las fortalezas del estudio son la cohorte bien definida de adultos jóvenes y la solidez del ensayo Olink. Las limitaciones son la inclusión de pocos sujetos con asma grave y la imposibilidad de analizar el asma en el obeso por separado del asma con sobrepeso. Además, el diseño transversal de este estudio impide extraer conclusiones sobre la causalidad. Los biomarcadores identificados en los resultados deben estudiarse más a fondo en estudios de intervención dirigidos a fenotipos específicos de asma por obesidad.
En conclusión, este estudio subraya la importancia de tener en cuenta el sobrepeso/obesidad, así como los mecanismos tipo 2 y de otro tipo, cuando se identifican posibles nuevas dianas terapéuticas en el tratamiento del 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. Rosa Ivett Guzmán Avilán Profesor
Dra. Martha Patricia Estrella Sauceda Residente 1er Año
Dra. Alejandra Macías Weinmann Profesor
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