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Introducción
Desde la década de 1960 hemos asistido a una sor- prendente escalada de la prevalencia global de asma, así como de la morbilidad, mortalidad y carga económica a ella asociadas. A partir de los datos recogidos por la Global Initiative for Asthma (GINA)^1 , se estima que la prevalencia de asma en el mundo se está incremen- tando en un 50% cada década. En el caso de la Unión Europea, la prevalencia se ha doblado en el último de- cenio, lo que se traduce en una cifra actual cercana a los 30 millones de personas afectadas. En el caso de Espa- ña, entre el 5,1 y el 7,5% de la población es asmática.
El coste global del asma excede el coste combinado del virus de la inmunodeficiencia humana/sida y la tubercu- losis, siendo en Europa de aproximadamente 17,7 billo- nes de euros al año2,3. Ante estas cifras, resulta lógico que el asma sea el centro de una extensa actividad cien- tífica, que ha dado lugar a la publicación, como prome- dio, de un artículo original de investigación cada 3 h durante la última década^4. El despliegue tecnológico que aceleradamente está propulsando todos los campos de investigación biomédica ha facilitado avances impor- tantes en el conocimiento de los mecanismos patogéni- cos del asma y ha dado lugar a avances terapéuticos que han tenido un impacto significativo en el manejo y con- trol de la enfermedad. Sin embargo, el número de asmá- ticos continúa aumentando y no se ha eliminado una proporción de la incidencia y prevalencia de asma que corresponde a enfermedad grave y de difícil manejo. Globalmente se atribuyen al asma unas 180.000 muer- tes al año. Aunque la distribución geográfica de los fa- llecimientos por asma muestra variaciones regionales en
DE LA BIOLOGÍA A LA CLÍNICA
Asma
David Ramos-Barbón
Unidad de Investigación Respiratoria. Centro de Investigación Biomédica y Servicio de Neumología. Complejo Hospitalario Universitario Juan Canalejo. A Coruña. España.
D. Ramos-Barbón es investigador contratado del Sistema Nacional de Salud (Fondo de Investigación Sanitaria, exp. CP04/00313). Correspondencia: Dr. D. Ramos-Barbón. Centro de Investigación Biomédica. Anexo Hospital Materno-Infantil. Complejo Hospitalario Universitario Juan Canalejo. As Xubias de Arriba, 84. 15006 A Coruña. Correo electrónico: david.ramos-barbon@canalejo.org.
El asma es un problema creciente debido al aumento sos- tenido de su prevalencia y a la morbilidad, mortalidad y carga económica a ella asociadas. Los recursos para el con- trol del asma grave son aún limitados. Los avances en tecno- logía para la investigación han ampliado el conocimiento de los mecanismos biológicos de la enfermedad. Ello proporcio- na la base para definir potenciales dianas terapéuticas y di- señar moléculas que interaccionen con ellas. Seguidamente, estos agentes candidatos pasan por un proceso sumamen- te selectivo de desarrollo preclínico, más las fases de ensayo clínico. Sin embargo, aunque el conocimiento biológico de los mecanismos de enfermedad nos faculte para definir dia- nas terapéuticas altamente específicas y con una sólida base fisiopatológica, el desarrollo exitoso de tratamientos nuevos reviste una gran complejidad. En este artículo se revisan los avances recientes en el conocimiento de la biología del asma y el estado actual de su traslación a la clínica.
Palabras clave: Asma. Moléculas de adhesión celular. Quimioci- nas. Citocinas. Células dendríticas. Modelos animales de enferme- dad. Eosinófilos. Sistema inmunitario. Mastocitos. Linfocitos-T.
Asthma
Asthma is a growing problem due to the sustained increase in its prevalence and its associated morbidity, mortality, and economic burden. Resources for the control of severe asthma remain limited. Advances in research technology have increased knowledge of the biological mechanisms of this disease, providing the basis for defining potential therapeutic targets and designing molecules that interact with them. These candidate agents then go through a highly selective process of pre-clinical development and the distinct phases of clinical trials. However, although biological knowledge of the mechanisms of asthma allows us to define highly specific therapeutic targets with a solid physiopathological basis, the successful development of new therapies is highly complex. The present article reviews recent advances in our knowledge of the biology of asthma and the current status of its translation into clinical practice.
Key words: Asthma. Cell adhesion molecules. Chemokines. Cytokines. Dendritic cells. Disease models, animal. Eosinophils. Immune system. Mast Cells. T-lymphocytes.
el mundo, factores como el tratamiento inadecuado, la pobreza y las limitaciones en la accesibilidad a servi- cios de salud apropiados explican sólo parcialmente la mortalidad por asma. En lugares sanitariamente privile- giados como la Unión Europea, la mortalidad por asma oscila entre el 0,78 y el 1 por 100.000 habitantes en los países centroeuropeos e islas británicas^2 , lo que supon- dría aproximadamente entre 8 y 10 muertes por asma al año en una población local de 1.000.000 de personas. En algunas zonas de la Unión Europea, la letalidad del asma alcanza 10 casos por 100.000 asmáticos y año^1. El tratamiento inadecuado o el incumplimiento del trata- miento parecen explicar sólo un porcentaje limitado de estos fallecimientos. A la vista de este conjunto de datos sobre prevalencia y mortalidad, existe unanimidad en que la dimensión del problema del asma ha aumentado a pesar de los avances acaecidos, y el pulso entre el de- sarrollo científico y el comportamiento de la enferme- dad continúa. En años recientes la investigación sobre asma ha dado lugar a giros conceptuales importantes, que probablemente se seguirán de implicaciones clíni- cas, algunas de las cuales ya se encuentran, en mayor o menor medida, en camino. El objetivo principal de la investigación traslacional en el asma es entender los mecanismos de su patogenia y, consecuentemente, de- sarrollar estrategias terapéuticas que hagan diana bioló- gica sobre esos mecanismos. En este artículo se revisa- rán avances recientes en el conocimiento de la biología del asma y el estado actual de las innovaciones que este conocimiento puede aportar al manejo médico de la en- fermedad.
Papel del sistema inmunitario adaptativo en la patogenia del asma y modulación biofarmacológica de la inflamación
Un fenómeno cardinal en el asma es la inflamación crónica de las vías respiratorias, dirigida, como elemen- to coordinador central (fig. 1), por células T CD4+^ con un fenotipo de activación denominado T helper -2 (Th2), que se define por su secreción de citocinas. La secuen- cia de mecanismos inmunobiológicos que originan esta inflamación se conoce mejor en el caso del asma de ori- gen alérgico. El proceso de sensibilización alérgica y posteriores reencuentros con el alergeno conlleva la captación y procesamiento del antígeno alergénico por células presentadoras de antígeno, y la presentación de los péptidos resultantes a células T CD4+^ específicas. Las principales células presentadoras “profesionales” de antígeno son las dendríticas, de las que las vías res- piratorias cuentan con una tupida red subepitelial. La presentación de antígeno a las células T CD4+^ conduce a su activación tipo Th2 y a la generación de fenotipos efectores y de memoria. La secreción de las citocinas interleucina (IL) 4, 5 y 13 por las células Th2 efectoras induce la maduración y el reclutamiento de eosinófilos a la vía respiratoria, así como la generación de inmuno- globulinas E (IgE) por células B, en las que se activa la síntesis de esta clase de inmunoglobulina y maduran ha- cia células plasmáticas productoras del anticuerpo. El
anclaje de moléculas de IgE en receptores situados en mastocitos y su entrecruzamiento cuando interaccionan con el alergeno conducen a la activación de los mastoci- tos y a una rápida liberación de mediadores inflamato- rios, que da lugar a respuestas alérgicas inmediatas de las vías respiratorias y obstrucción al flujo. Por otra par- te, las células Th2 efectoras y de memoria modifican su patrón migratorio y adquieren la capacidad de infiltrar
Fig. 1. La respuesta inmunitaria adaptativa. Las células T CD4+^ y CD8+ se diferencian de una línea común pretímica. Diversos tipos celulares pueden capturar antígeno (Ag), procesarlo y presentarlo a las células T CD4+^ acoplado a moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) de clase II. La célula presentadora de antígeno más “profesional” es la célula dendrítica (Dend). Otras células que pueden ejercer esta fun- ción son los macrófagos (Mac), las células B y, facultativamente, algunas células estructurales (Estr). Por otra parte, las células estructurales pue- den presentar otros antígenos bajo restricción del MHC de clase I a las células T CD8+, que adquieren función citotóxica. Algunas células T cito- tóxicas son CD4+. Tras la presentación antigénica con restricción del MHC de clase II, y en presencia de las señales coestimuladoras apropia- das, las células T CD4+^ se activan, sufren expansión clonal y generan célu- las con funciones efectora y de memoria. Durante el proceso de activa- ción, se generan 2 posibles fenotipos denominados T helper (Th) 1 y 2, definidos por su secreción de citocinas y con inhibición recíproca. Una de las funciones de las células Th1 es la activación de macrófagos. Las cé- lulas Th2 inducen sobre las células B el cambio de clase de inmunoglobu- lina expresada a inmunoglobulina E (IgE), la generación de células B de memoria (Bm) y la maduración hacia células plasmáticas (Plasm) pro- ductoras de anticuerpo. La IgE se une por su fracción constante a recep- tores situados en la superficie de los mastocitos (Mast) y estas células que- dan preparadas para reconocer el antígeno ante un reencuentro, activarse y liberar sus productos inflamatorios. Otra función de las célu- las Th2 es inducir la maduración, quimioatracción y activación de los eo- sinófilos (Eos).
Eos
Mac
Células T citotóxicas
Plasm
IgE Mast
Bm Mac
Dend
Estr T
T CD8+
Estr
T CD4+
B
Th
Th
Ag
trarreceptores correspondientes situados en el endotelio vascular y estructuras tisulares, dirigen y facilitan su ex- travasación y su navegación intersticial en los tejidos in- flamados. Se conocen más de 50 quimiocinas implica- das en el reclutamiento de células inflamatorias que interaccionan con al menos 20 receptores de superficie celular, ofreciendo un amplio campo de intervención farmacológica^24. Una vía quimiotáctica que ha llamado la atención es el conjunto de las quimiocinas CCL (eotaxina), CCL5 (RANTES, de regulated on activa- tion, normal T cells expressed and secreted ) y CCL (proteína-4 quimioatrayente de macrófagos, MCP-4), todas ellas con producción incrementada en el asma y que interaccionan con el receptor de quimiocinas CCR ( cysteine-cysteine chemokine receptor -3), expresado en los eosinófilos, contribuyendo de forma importante a su reclutamiento a las vías respiratorias. Se desarrollaron varios inhibidores no peptídicos de bajo peso molecu- lar del receptor CCR3 (UCB35625, SB-297006 y SB-328437) y un anticuerpo antieotaxina (CAT-213). Los inhibidores de CCR3 han mostrado ser efectivos a la hora de inhibir el reclutamiento de eosinófilos a las vías respiratorias en modelos de asma experimental^25 , mientras el anticuerpo CAT-213 bloquea la actividad quimiotáctica sobre los eosinófilos de la eotaxina pre- sente en esputo inducido de asmáticos^26 y de eotaxina humana inyectada intradérmicamente en ratones^27. Sin embargo, los planes de inversión en el desarrollo clínico de estos compuestos se ven complicados por resultados experimentales y clínicos, que indican que la inhibición del reclutamiento de eosinófilos a las vías respiratorias en el asma puede tener efectos pobres o no significati- vos sobre las manifestaciones clínicas de la enferme- dad. Por una parte, ratones knock-out con abolición de los eosinófilos resultaron competentes en desarrollar in- flamación Th2 e hiperreactividad bronquial tras sensi- bilización alérgica y broncoprovocación, a pesar de la ausencia absoluta de eosinófilos^28. Los datos obtenidos en este estudio indicaron como resultado colateral que los eosinófilos contribuyen a inducir el componente fi- brogénico de la remodelación de las vías respiratorias, pero el cuadro asmático experimental no resultó atenua- do en los ratones knock-out. Con ello se aportó una ra- zón más a la incertidumbre actual sobre el papel de los eosinófilos en el asma. Por otra parte, la experiencia frustrante de los ensayos clínicos con antagonistas de la IL-5 mostró que en el asma humana el hecho de hacer diana terapéutica sobre los eosinófilos puede no condu- cir a un beneficio clínico significativo8-11,29. Aparte del papel de las quimiocinas y sus receptores, los receptores de adhesión leucocitaria son otro aspecto de los meca- nismos de reclutamiento de células inflamatorias que también proporciona un campo de posibles acciones far- macológicas. Una familia de glucoproteínas deno-mina- da integrinas proporciona 2 vías de adhesión leucocitaria implicadas en el tráfico de células T y eosinófilos: los receptores LFA-1 ( lymphocyte function-associated anti- gen - 1 ) y VLA-4 ( very late activation antigen - 4 ), ambos expresados en la superficie de célu-las T y eosinófilos, y sus contrarreceptores respectivos, ICAM-1 (molécula de adhesión intracelular-1) y VCAM-1 (molécula de ad-
hesión de células vasculares-1), expresados en el endo- telio vascular y células de tejidos conectivos tales como células musculares lisas y fibroblastos. El efalizumab, un anticuerpo monoclonal contra la subunidad alfa (CD11a) del receptor LFA-1 comercializado para el tra- tamiento de la psoriasis mediante administración subcu- tánea, se probó en pacientes con asma atópica, en los que mostró capacidad para disminuir la presencia de eosinófilos en esputo inducido tras provocación alergé- nica^30. Sin embargo, en la línea de otras intervenciones efectivas en la disminución de eosinófilos, no se modifi- caron significativamente los indicadores funcionales de asma, en este caso, las respuestas alérgicas temprana y tardía tras provocación antigénica y la broncorreactivi- dad a metacolina. Aparte del caso del omalizumab, el desarrollo de una serie de moléculas diseñadas para blo- quear receptores de adhesión leucocitaria, se ha visto complicado por la posibilidad de que estos agentes in- terfieran de forma amplia con las respuestas inmunita- rias normales, y pudieran así conducir a efectos adver- sos que comprometan la seguridad de su uso. Un caso especialmente ilustrativo es el del natalizumab, un anti- cuerpo monoclonal contra la subunidad α 4 del receptor VLA-4, que mostró eficacia en el tratamiento de la en- fermedad de Crohn^31 y la esclerosis múltiple^32 , y fue aprobado en el año 2004 para el tratamiento de esta últi- ma. El fármaco tuvo que retirarse debido a la aparición de casos de leucoencefalopatía multifocal progresiva asociada a su uso, y atribuida a la reactivación en el sis- tema nervioso central de infección latente por Polyoma- virus^33 , y sólo muy recientemente se ha aprobado su uso de forma cautelar y con restricciones^34. La experiencia con el natalizumab ha mostrado las limitaciones a que puede verse sujeto el desarrollo clínico de inhibidores de VLA-4 que han mostrado ser efectivos en la inhibi- ción de respuestas alérgicas experimentales en corderos^35 , o de inhibidores de ICAM-1 que inhiben la infiltración eosinófila e hiperreactividad bronquial en primates^36. La manipulación y potenciación de mecanismos na- turales reguladores de las respuestas inmunitarias ofre- cen otro campo de potencial intervención terapéutica que atrajo la atención y continúa resultando de interés en algunos aspectos. Estudios sobre la diferenciación fenotípica de las células T CD4+^ hacia los perfiles de activación Th1 y Th2 mostraron la existencia de regula- ción cruzada entre estos 2 tipos de células efectoras, con inhibición recíproca. Este principio originó la “teo- ría de la desviación inmunitaria”, según la cual la in- ducción de un entorno inmunitario tipo Th1 podría te- ner efecto terapéutico sobre alteraciones resultantes de respuestas tipo Th2 como las alergias y el asma. Recí- procamente, la inducción de una desviación en sentido Th2 podría resultar beneficiosa en el caso de ciertas en- fermedades autoinmunitarias, como la esclerosis múlti- ple y la diabetes tipo 1, en las que se había demostrado un papel dominante de respuestas linfocitarias tipo Th1. La IL-12 e IL-18, citocinas que participan en el inicio de las respuestas tipo Th1, y el interferón-gamma (IFN- γ), principal citocina efectora Th1 e inhibidora de las células Th2, podrían emplearse como agentes terapéuti-
cos en el asma. Sin embargo, a pesar de su atractivo fundamento teórico, este abordaje para el tratamiento del asma y otras enfermedades se topó con dificultades importantes. Las citocinas son mediadores que en ge- neral, en su papel biológico natural, actúan a bajas concentraciones en un microambiente celular local ejer- ciendo efectos autocrinos y paracrinos, y su administra- ción farmacológica está limitada por la posibilidad de toxicidad importante y por tener una vida media muy corta. Por otra parte, los mecanismos patogénicos de las alteraciones inmunitarias que originan las alergias, el asma y las enfermedades autoinmunitarias resultaron ser más complejos que la dicotomía Th1/Th2 descrita originalmente en ratones^37. En el caso del asma, aunque el papel de las células T CD4+^ tipo Th2 está sólidamen- te establecido, ello no excluye su articulación con otras vías efectoras en forma compleja y con la posibilidad de variaciones en los efectos finales. Datos obtenidos de muestras humanas indicaron la presencia de IFN-γ en las vías respiratorias en el asma38-40, y en algunos estu- dios experimentales las células Th1 y el IFN-γ antago- nizaron la inflamación alérgica^41 , mientras que en otros tuvieron efectos proinflamatorios42-44. La inmunoterapia específica mediante extractos alergénicos aumenta la producción de IFN-γ por células T circulantes, incre- menta la cantidad de células productoras de esta citoci- na en biopsias nasales de pacientes con rinitis alérgica y ha mostrado beneficio en casos de asma bajo indicación apropiada45,46. Sin embargo, la administración intranasal de IFN-γ recombinante no ha mostrado tener un efecto reductor de inflamación significativo^47 , quizá porque no ha sido posible alcanzar una concentración suficiente de la citocina en las vías respiratorias, por lo que este in- tento terapéutico se ha abandonado. Una faceta diferen- te como campo de posibles intervenciones terapéuticas utilizando mecanismos de regulación inmunitaria, gira en torno a la reciente descripción de nuevas subpobla- ciones linfocitarias con función reguladora48-50. Aunque los indicios de una función inmunológica “supresora” se remontan a los años 1960 (atribuida a células CD8+, o T8 según terminología obsoleta), la existencia de po- blaciones celulares con esta función permaneció duran- te mucho tiempo como un ente teórico más que como una realidad fundada en datos. La complejidad de la biología de las células T CD4+^ ha resultado ir mucho más allá de su tradicional función “cooperadora”, y sólo muy recientemente ha sido posible la identificación ine- quívoca de subpoblaciones celulares T, actualmente de- nominadas reguladoras (Treg), dentro de esta categoría. Este nuevo campo se encuentra en evolución; los nue- vos subtipos Treg son aún de definición confusa, y no está clara la interrelación entre ellos. Aunque se sabe de la existencia de células Treg CD4+/CD25+^ derivadas del timo que son de aparición “natural” o constitutiva, tam- bién se conoce la generación de células Treg adaptati- vas, que se diferencian durante las respuestas inmunita- rias, y está aún poco claro a qué subtipos corresponden estas células y cuál es la relación entre Treg constituti- vas y adaptativas. Los mecanismos por los que las Treg ejercen su función reguladora también son poco conoci- dos. En cualquier caso, al margen de estas lagunas de
conocimiento, sí parece haberse extendido y aceptado el concepto de que las Treg tienen la capacidad de inhibir las respuestas Th2 frente a alergenos y que estos meca- nismos pueden ser defectuosos en las personas que de- sarrollan sensibilización alérgica. Esta circunstancia convierte a estas células y sus mecanismos de acción en un importante foco de atención actual como posible fuente de nuevas dianas terapéuticas. La IL-10 es una citocina con conocida función inmunomoduladora y es segregada por algunos subtipos de Treg. En personas no atópicas, la frecuencia de células T específicas de antí- geno y productoras de IL-10 está aumentada con res- pecto a las alérgicas^51. En un modelo murino de asma experimental, las células Treg CD4+/CD25+^ fueron efec- tivas a la hora de suprimir la producción de citocinas Th2, el reclutamiento de eosinófilos y la hiperreactivi- dad bronquial, además estas acciones estuvieron media- das, al menos en parte, por la IL-10^52. Aunque el uso de la IL-10 como agente farmacológico está sujeto a las li- mitaciones conocidas para otras citocinas, la IL-10 hu- mana recombinante ha alcanzado la fase de desarrollo clínico, con resultados positivos para la enfermedad de Crohn53,54. No se han realizado hasta la fecha ensayos clínicos con IL-10 en el asma. Sin embargo, la estrate- gia de aumentar la expresión de IL-10 se consigue indi- rectamente como efecto de la inmunoterapia específica con extractos de alergenos, a cargo de una subpoblación de Treg que probablemente media los efectos del trata- miento^55. Por otra parte, la eficacia de los corticoides, centrales en el tratamiento actual del asma, parece estar ligada a su capacidad de inducir la producción de IL- por células Treg. Las células T CD4+^ de pacientes con asma refractaria a corticoides son deficientes en su ca- pacidad de producir IL-10 bajo estimulación in vitro, en comparación con las células de pacientes sensibles a los corticoides^56. Sorprendentemente, la vitamina D 3 esti- mula en pacientes con asma refractaria a corticoides, la capacidad de las células T de producir IL-10 in vitro al mismo tiempo que, administrada oralmente, incrementa la capacidad de respuesta de producción de IL-10 frente a los corticoides en estos pacientes57,58, con lo que se abre una novedosa expectativa de tratamiento adyuvante para el asma refractaria. Finalmente, un ejemplo de traslación exitosa de la bio- logía a la clínica en el asma es el bloqueo de la IgE me- diante el omalizumab59,60. La inmunoglobulina IgE es- pecífica contra un antígeno alergénico determinado es segregada por células plasmáticas que son el resultado de la activación de células B durante la fase de sensibi- lización alérgica. Parte de la IgE circulante se ancla por su fracción constante (Fc) en receptores de alta afinidad (FcεRI) expresados en la superficie de mastocitos^61 y basófilos. El entrecruzamiento de 2 o más moléculas de IgE que interaccionen con el alergeno a través de su fracción de reconocimiento antigénico (Fab) desencade- na la rápida liberación de mediadores inflamatorios pre- formados, así como la liberación sostenida de mediado- res cuya nueva síntesis se activa. En los mastocitos, este conjunto de mediadores incluye autacoides (histamina, prostaglandina D 2 , leucotrieno C 4 ), citocinas que parti- cipan en la activación Th2 de células T, la inflamación
contexto de una sinapsis inmunológica formada por las moléculas del MHC con péptidos acoplados y en inte- racción con los complejos moleculares que conforman el receptor de las células T para el reconocimiento anti- génico, más diversos receptores de coestimulación en interacción con sus contrarreceptores respectivos, y se- ñales químicas vehiculadas por citocinas. Un aspecto de particular interés acerca de la función de las células dendríticas es su capacidad, en ausencia de los mecanis- mos de reconocimiento específico propios del sistema inmunitario adaptativo, de discriminar entre antígenos asociados a microorganismos invasores y la inmensa di- versidad de antígenos inocuos con los que interacciona- mos constantemente. Las consecuencias de una y otra situación son por lo general la inducción de respuesta inmunitaria o de tolerancia, respectivamente. Si el siste- ma inmunitario innato genera señales equívocas, se puede producir sensibilización alérgica (¿o activación de una respuesta adaptativa en ausencia de sensibiliza- ción específica en el caso del asma “intrínseca”?; se desconoce por completo). Investigaciones recientes han desvelado que las células dendríticas ejercen su función según un “sentido del peligro” cuya base molecular re- side en receptores conocidos como TLR (de toll-like re- ceptors , receptores tipo toll ), que reconocen patrones estructurales microbianos repetitivos y representan un sistema defensivo de gran antigüedad evolutiva. El des- cubrimiento de estos receptores y su función74-78^ revirtió la escasa atención que el sistema inmunitario innato ha- bía atraído anteriormente y lo convirtió en un centro de nuevo interés en investigación. Hasta la fecha se ha identificado una importante variedad de ligandos de los TLR. Algunos ejemplos son el lipopolisacárido o endo- toxina de la pared de bacterias gramnegativas, estructu- ras de la pared micobacteriana, varios glucolípidos bac- terianos, proteínas y ARN bicatenario víricos, y ADN bacteriano con motivos CpG^79. Estudios posteriores mostraron que las infecciones bacterianas activan varios TLR y que esta activación es necesaria para desencade- nar respuestas Th1 específicas de antígeno^80. Con ello, estas recientes investigaciones contribuyeron a aclarar mecanismos que vinculan el entorno antigénico medio- ambiental con las respuestas del sistema inmunitario adaptativo, al mostrar que los TLR controlan la activa- ción de las vías efectoras Th1 y Th2. En torno al mismo año salían a la luz datos que apuntaban a que la exposi- ción a productos bacterianos a edades tempranas redu- cía la aparición posterior de enfermedades alérgicas81-85. Estos datos sucedían a la observación previa de una re- lación inversa entre el riesgo de desarrollar fiebre del heno y el tamaño de la familia^86. El conjunto de estas observaciones, más el descubrimiento de la función in- munológica de los TLR, originó la “teoría de la higie- ne”, según la cual el modo de vida moderno en los paí- ses occidentalizados evita la exposición a edad temprana a agentes microbiológicos que desempeñan un papel en la maduración y balance de las respuestas del sistema inmunitario, a consecuencia de lo cual se producen una desviación hacia la vertiente Th2 y una propensión hacia el desarrollo de enfermedades alérgi- cas. Aunque la teoría de la higiene no satisface algunas
complejidades, y es más un debate en evolución que una explicación consolidada al aumento de la frecuen- cia de enfermedades alérgicas y asma en nuestro me- dio87,88, ha contribuido a hilvanar la investigación actual sobre conceptos relativos al papel de la exposición a microorganismos diversos, incluidos comensales, el grado y la variedad de la exposición medioambiental, la interacción con factores genéticos individuales y la rela- ción con las respuestas inmunitarias. Hasta la fecha, las investigaciones en desarrollo so- bre los mecanismos del sistema inmunitario innato y la teoría de la higiene no han tenido consecuencias prácti- cas relevantes en cuanto a su traslación a la clínica. Se ha ensayado la administración de IL-12, una citocina producida por las células dendríticas que está implicada en el inicio de la polarización de las células T CD4+^ ha- cia el fenotipo Th1. Su administración redujo los títulos de eosinófilos en sangre y esputo, y atenuó el incremen- to de eosinófilos circulantes tras broncoprovocación alergénica, pero produjo efectos secundarios importan- tes y no redujo la hiperreactividad bronquial ni la bron- coconstricción en la respuesta alérgica tardía^89. Un in- tento preventivo basado muy directamente en la teoría de la higiene ha sido la administración de probióticos ( Lactobacillus ) a corta edad, que en un estudio prelimi- nar mostró un efecto de reducción de la incidencia de dermatitis atópica^90. En un modelo murino, la adminis- tración de secuencias inmunoestimulantes de ADN bac- teriano con secuencias CpG fue efectiva a la hora de prevenir la inducción de asma experimental si se reali- zaba durante la sensibilización alérgica^91 , y revirtió la eosinofilia e hiperreactividad bronquial en el caso de enfermedad ya establecida92,93.
Remodelación de las vías respiratorias El concepto de remodelación de las vías respiratorias ha conducido a un avance importante en la comprensión de la patogenia del asma94-96. Actualmente se entiende, sobre la base de un abundante y sólido cuerpo de datos científicos, que la remodelación estructural de las vías respiratorias desempeña un papel fundamental en la ge- neración de los efectos clínicos del asma, incluidas la hiperreactividad bronquial y la obstrucción al flujo de forma episódica o, en algunos asmáticos, de forma per- sistente como consecuencia de un deterioro crónico y potencialmente irreversible de la función pulmonar. Los cambios estructurales que forman parte de la remodela- ción de las vías respiratorias en el asma incluyen hiper- plasia epitelial con incremento del número de células caliciformes productoras de moco, fibrosis subepitelial por aumento del depósito de componentes de la matriz extracelular y alteraciones en su renovación, incremento del grosor de la capa de músculo liso debido a una com- binación de hiperplasia e hipertrofia junto a probables alteraciones en la frecuencia de apoptosis, incremento del número y tamaño de las glándulas mucosas, angio- genia bronquial y aumento del espesor de la capa ad- venticia. En conjunto, estos cambios conducen a un en- grosamiento de la pared de la vía respiratoria a costa de todas sus capas. La remodelación de las vías respirato-
rias parece iniciarse en estadios muy tempranos del asma, antes de que la enfermedad se haga clínicamente manifiesta, y sus causas residen probablemente en las respuestas inmunitarias que conducen a la inflamación crónica, con la que al menos en su inicio se asocia, en combinación con mecanismos de reparación alterados. En este sentido, es probable que la remodelación estruc- tural patológica ocurra utilizando mecanismos norma- les, aquéllos programados en nuestro organismo para la reparación de tejidos. Las investigaciones recientes y en curso sobre los me- canismos de la remodelación apuntan como partí- cipes a diversos efectores celulares y moleculares de las respuestas inmunitarias que subyacen al asma, y a las propias células estructurales de las vías respiratorias, a través de un conjunto de complejas vías e interacciones, cuyo conocimiento es limitado y se encuentra en rápida expansión. Por lo que se refiere a los mediadores mole- culares, es ya muy abundante la lista de citocinas, qui- miocinas, enzimas, factores de crecimiento, receptores, sistemas de señalización intracelular y factores de trans- cripción genética para los que se ha identificado alguna participación en la remodelación. Con ello se están des- velando posibles puntos de intervención que podrían constituir nuevas y potenciales dianas terapéuticas. Sin embargo, estos avances no conllevan aún una vertiente traslacional hacia la clínica, que permita entrever en un futuro próximo el desarrollo de tratamientos emergentes a partir del conocimiento de los mecanismos biológicos de la reparación y remodelación. Cabe mencionar que se ha estudiado el efecto sobre la remodelación de algunos agentes en investigación. La experiencia de neutralizar la IL-5 con anticuerpos monoclonales, a pesar de no haber satisfecho las expectativas de eficacia terapéutica que se habían generado, aportó información interesante sobre un probable papel de los eosinófilos en la remodelación de las vías respiratorias. En análisis de biopsias bron- quiales, pacientes con asma tratados con mepolizumab mostraron una reducción del exceso de depósitos de te- nascina, lumicán y procolágeno III, componentes de la matriz extracelular que contribuyen al engrosamiento de la lámina reticular en el asma^97. Esto se asoció a una re- ducción del número y porcentaje de eosinófilos que transcribían la citocina fibrogénica TGF-β 1 y a una dis- minución de esta citocina en el lavado broncoalveolar. Estos hallazgos clínicos indicativos de una contribución de los eosinófilos en la remodelación son coincidentes con hallazgos experimentales en el ratón28,98. La adminis- tración de oligonucleótidos de ADN con secuencias in- munoestimuladoras CpG también ha inhibido la fibrosis subepitelial, así como la hiperplasia de células calicifor- mes, en modelos experimentales de ratón y primate99,100. El interés actual sobre las posibilidades terapéuticas o preventivas en el campo de la remodelación de las vías respiratorias se ha centrado más en analizar el efec- to de los tratamientos disponibles, especialmente los corticoides. Experimentos en modelos animales han in- dicado que los corticoides inhalados tienen la capacidad de prevenir la remodelación de las vías respiratorias, pero no de revertir la remodelación ya establecida. En la rata, el propionato de fluticasona fue efectivo en la pre-
vención del desarrollo de hiperreactividad bronquial y remodelación si se administraba desde el inicio de un protocolo de broncoprovocaciones repetidas con aler- geno101,102, pero fue inefectivo a la hora de revertir la remodelación e hiperreactividad ya establecidas si se in- troducía a partir del final del protocolo de broncoprovo- caciones^101. En humanos, los datos de varios estudios apuntan a que los corticoides inhalados pueden tener efectos sobre la remodelación establecida, pero su papel es objeto de debate. El tratamiento con corticoides inha- lados redujo el espesor de la lámina reticular y el depó- sito subepitelial de colágeno en biopsias bronquiales de pacientes con asma comparadas antes y después de pe- ríodos de tratamiento de 6 meses103,104. Otro estudio no constató cambios en la lámina reticular, pero la dura- ción del tratamiento fue únicamente de 4 semanas^105. Los corticoides inhalados mostraron también capacidad para disminuir la densidad de vascularización de la lá- mina propria^106. Un aspecto abordado en algunos estu- dios que resulta de especial interés, porque podría tener utilidad clínica tangible en un futuro a corto plazo, es el uso de pautas modificadas de corticoides inhalados para atenuar el desarrollo de la remodelación, acopladas al empleo de la medición de la reactividad bronquial como indicador funcional no invasivo de remodelación. En un ensayo clínico se comparó el ajuste del tratamiento con corticoides inhalados según las directrices existentes para el manejo del asma, con otro grupo de sujetos en el que se empleó el grado de reactividad bronquial como guía adicional para el ajuste de la medicación^107. Se ob- tuvieron biopsias bronquiales en el momento de la in- corporación de los pacientes al estudio y al cabo de 2 años de intervención mediante una estrategia o la otra. El ajuste de los corticoides inhalados según la hiperre- actividad bronquial dio lugar a una reducción persisten- te del grosor de la lámina reticular; estos resultados in- dicarían que las directrices actuales para el manejo del asma pueden conducir a un control subóptimo de la en- fermedad, y que la medición de la reactividad bronquial puede servir de guía para un mejor control del asma ba- sado en la prevención o cierta reversión de la remodela- ción. Otros estudios aportaron también datos en esta lí- nea: observaron una asociación entre el efecto de los corticoides sobre la remodelación y el control de la hiperreactividad bronquial103,104,108. En conjunto, estos estudios –aunque los datos que aportan se centran en el componente fibrótico de la remodelación y hay una gran carencia de información acerca del músculo liso– apuntan a que la estrategia actualmente más accesible para obtener algún beneficio clínico sobre la remodela- ción de las vías respiratorias sería actualizar el manejo de los corticoides inhalados de acuerdo con criterios re- visados, e incorporar la medición protocolizada de la reactividad bronquial como guía de seguimiento funcio- nal. Ambos aspectos plantean la necesidad de más estu- dios a fin de acumular evidencia lo suficientemente concluyente para consolidar una posible revisión de las directrices del manejo del asma. La información acerca del efecto potencial de otros fármacos sobre la remodelación es mucho más escasa. Aunque las células musculares lisas expresan receptores
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