Investigador principal: Dr. José Antonio Domínguez Benítez Hospital Universitari Germans Trias i Pujol Duración: 3 años

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1 INFLAMACIÓN LOCAL Y SISTÉMICA EN PACIENTES CON ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRÓNICA: DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS DE FASE AGUDA Y CITOCINAS EN LA EXACERBACIÓN INFECCIOSA Investigador principal: Dr. José Antonio Domínguez Benítez Hospital Universitari Germans Trias i Pujol Duración: 3 años

2 1. Resumen Objetivos Determinar los niveles sistémicos de procalcitonina (PCT), neopterina y otros marcadores de inflamación como marcadores de respuesta inflamatoria en pacientes con diagnóstico de enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), en período de estabilidad clínica, en el momento del inicio de la exacerbación, y de forma seriada hasta la resolución del episodio, analizando su utilidad como marcador pronóstico de evolución de los enfermos afectos de EPOC. Metodología Se ha evaluado a 318 pacientes con EPOC, que han sido atendidos en nuestro centro en un momento de estabilidad clínica, por presentar síntomas clínicos de exacerbación aguda o por presentar síntomas clínicos o radiológicos de neumonía. Se recogieron datos demográficos y epidemiológicos de cada individúo (edad, género, hábito tabáquico), historial clínico (comorbilidades, estado de la EPOC, FEV 1, oxigenoterapia crónica, tratamiento inmunosupresor), así como características de los procesos de exacerbación (criterios de Anthonisen, presencia de síntomas clínicos, resultados microbiológicos, tratamiento antibiótico, días de hospitalización y evolución). Los enfermos tuvieron seguimiento después del episodio para estudiar la evolución clínica (readmisión, días hasta el siguiente episodio, número de exacerbaciones en el año posterior, días hasta la muerte). Se recogieron 411 muestras de suero: 318 correspondían al momento de admisión, 32 se recogieron al cabo de un mes y otras 61 durante episodios de exacerbación posteriores. Las muestras, una vez 2

3 recogidas, se almacenaron a -20 ºC hasta la determinación de los distintos marcadores. Los niveles de PCT, PCR, MR-proANP fueron medidos por técnica TRACE inmunofluorescente ultrasensible (Kryptor. Brahms AG, Hennigsdorf, Germany). Los de neopterina fueron determinados a través de técnica de ELISA competitiva (IBL, Hamburg, Germany). Las comparaciones entre grupos se realizaron a través de los tests no paramétricos Mann-Whitney U y Kruskal Wallis. Se consideró que las asociaciones eran significativas cuando el valor de la p fue <0,05. Los datos se expresan con media y los percentiles Para la comparación de parámetros cuantitativos se empleó la correlación de Spearman. El análisis se realizó con los programas estadísticos SPSS 15 (SPSS Inc, Chicago, IL) y GraphPad Prism 5 (Graph Pad Software Inc, San Diego, CA). 2. Resultados Influencia de diferentes variables en los niveles de biomarcadores Los valores de PCT y PCR mostraron diferencias significativas cuando se compararon los tres grupos de pacientes (p<0,0001). En cambio, los niveles de neopterina no mostraron diferencias significativas en ningún caso, y los niveles de MR-proANP sólo mostraron diferencias al comparar los enfermos en estado estable y los que tenían neumonía (p=0,031). Los niveles de PCT, neopterina y PCR fueron inferiores en aquellos pacientes que no eran fumadores. En cambio, los niveles eran similares al comparar fumadores habituales y ex fumadores. A pesar de estas diferencias, ninguno llegó a la significación estadística. 3

4 Los niveles de PCR, MR-proANP y neopterina fueron superiores en el grupo de enfermos sin tratamiento antiinflamatorio, pero sólo por la neopterina la diferencia era estadísticamente significativa. Los valores de PCT no se vieron afectados. El tratamiento con oxigenoterapia crónica domiciliaria no muestra influencia directa en los valores de los diferentes marcadores. La gravedad de la enfermedad (FEV 1 ) tampoco influye en los niveles de los diferentes marcadores: PCT (p=0,347), PCR (p=0,555), neopterina (p=0,633) y MR-proANP (p=0,494). Marcadores y episodios de exacerbación Según la clasificación de Anthonisen y la presencia de fiebre y disnea, ninguno de los marcadores mostró diferencias significativas. Sólo los valores de MR-proANP y neopterina fueron significativamente superiores en el grupo de enfermos con expectoración mucopurulenta (p=0,011 y p=0,037). De las 217 muestras de esputo recogida, 163 eran valorables para cultivo microbiológico. Las bacterias gram negativas representaron un 73,7% de todos los microorganismos aislados: siendo Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis y Pseudomonas aeruginosa los más frecuentes. Las bacterias gram positivas representaron un 22,3%, siendo Streptococcus pneumoniae y Staphylococcus aureus los más frecuentes. De los tres casos restantes, existió coinfección de Streptococcus pneumoniae y H. influenzae en uno de ellos y en los dos últimos se aisló Aspergillus fumigatus. Los niveles de neopterina (p=0,018) y MR-proANP (p=0,010) fueron significativamente superiores en las exacerbaciones 4

5 con aislamiento de flora comensal respecto a las exacerbaciones con aislamiento de bacterias patógenas. El estudio multivariante para predecir el origen de las exacerbaciones de origen infeccioso se basó en los niveles de los biomarcadores y las siguientes variables: criterios de Anthonisen, presencia de fiebre, insuficiencia respiratoria y expectoración mucopurulenta. Las áreas por debajo de la curva ROC al considerar únicamente los niveles de PCT, PCR, neopterina y MR-proANP fueron de 0,523; 0,527; 0,609 y 0,622, respectivamente. Cuando se añade la información que aportan las 3 variables clínicas y microbiológicas, todas las áreas por debajo de la curva ROC aumentan: 0,663 por PCT, 0,683 por PCR, 0,699 por neopterina y 0,71 por MR-proANP. De los 217 enfermos con exacerbación aguda de su enfermedad, 147 (67,7%) reingresaron al hospital por otra nueva exacerbación. Los valores de MR-proANP fueron significativamente mayores (p=0,020) en aquellos pacientes que reingresaron. No se hallaron diferencias significativas por la PCT (p=0,258), neopterina (p=0,255) ni PCR (p=0,778). El promedio del número de días hasta la siguiente hospitalización fue de 210,86 (SD 309,43). La correlación de Spearman fue -0,021 (p=0,803) por PCT, 0,209 (p=0,012) por neopterina, -0,015 (p=0,863) por PCR, y -0,038 (p=0,662) por MR-proANP. Sólo la neopterina correlaciona significativamente con el tiempo hasta la siguiente hospitalización. Los pacientes tuvieron seguimiento durante un año desde el episodio de exacerbación en el que fueron incluidos en el estudio. La media de exacerbaciones en el año posterior fue de 2,27 (SD 2,059). No se detectó ninguna correlación significativa por ningún marcador de 5

6 inflamación. La correlación de Spearman fue de -0,029 (p=0,730) por PCT, -0,115 (p=0,170) por neopterina, -0,0675 (p=0,434) por PCR y de -0,011 (p=0,903) por MR-proANP. Hay que mencionar que 55 de los 217 pacientes exacerbados murieron durante el seguimiento. Los niveles de los marcadores en estos pacientes sólo fueron significativamente más elevados por la PCR (p=0,0236). El tiempo entre el momento de la recogida de la primera muestra y el momento de la muerte del paciente también ha sido estudiado. No se observó correlación significativa alguna por ningún marcador de la inflamación. La correlación de Spearman fue de -0,150 (p=0,290) por PCT, -0,222 (p=0,111) por neopterina, 0,048 (p=0,738) por PCR y -0,252 (p=0,080) por MR-proANP. De todas formas, los valores de todos los marcadores fueron mucho más elevados en aquellos pacientes que murieron en menos de un mes, siendo menores cuando la muerte se produjo con posterioridad a un mes. De los 217 enfermos que en el momento del inicio del estudio se encontraban durante un episodio de exacerbación, en 29 de ellos se obtuvo una nueva muestra de suero al cabo de un mes. El momento en que se obtuvo esta segunda muestra se considera como período de estabilidad. Los valores observados durante el episodio de exacerbación fueron, como promedio, significativamente superiores a los observados al cabo de un mes: PCT (p= 0,0173), neopterina (p=0,0153), PCR (p= 0,0010) y proanp (p=0,0432). Datos que concuerdan con los resultados obtenidos al comparar globalmente los valores de pacientes en fase estable y en fase exacerbada. Pero a pesar de que la tendencia es que los valores disminuyan en un mes hacia valores basales, reflejando así el paso de estado de exacerbación a estado estable, en algunos pacientes los valores de 6

7 PCR y proanp, en especial, aumentan sus niveles. Se corresponde con enfermos que han reingresado con posterioridad al período de estudio. En cambio, en la neopterina, la tendencia en casi todos los casos es aumentar después del episodio de exacerbación. Ello se ha asociado a que los enfermos EPOC, como consecuencia de la enfermedad, presentan niveles basales de neopterina elevados que disminuyen durante los episodios de exacerbación como respuesta al tratamiento con corticoides. Estas observaciones nos ratifican en la percepción de que no es posible establecer puntos de corte para determinar la utilidad de los marcadores en la identificación del pronóstico de un enfermo concreto, sino que lo que tendrá valor será establecer los niveles basales para cada enfermo y su seguimiento analítico a lo largo del tiempo, conjuntamente con visita clínica rutinaria. De forma que podamos detectar para cada enfermo las modificaciones de los marcadores sobre sus propios valores basales. En este sentido, los últimos estudios se encaminan hacia la generación de una cohorte de enfermos incluidos en fase estable y determinar sus valores de marcadores cada 6 meses para ver cómo se modifican sus valores en fase estable y asimismo estudiarlos en los episodios de exacerbación, con el fin de poder establecer correlaciones entre las variaciones de los marcadores y su evolución clínica. 3. Relevancia y posibles implicaciones clínicas de los resultados finales obtenidos Disponer de una batería de biomarcadores sistémicos que nos ayuden a conocer el tipo de respuesta inflamatoria generada en el transcurso de la enfermedad respiratoria obstructiva crónica, que pueda ser utilizada como marcador pronóstico de la evolución de los pacientes y 7

8 además identifique la etiología de los procesos infecciosos agudos, nos permitiría monitorizar de forma más racional la respuesta al tratamiento, valorar la necesidad de instaurar tratamientos antibióticos y modular la respuesta inflamatoria con nuevas terapias inmunomoduladoras. Probablemente, la mejor aproximación sería realizar un seguimiento individualizado de cada paciente. De esta forma podrían establecerse los niveles basales de cada marcador para cada enfermo. Por otra parte, monitorizar los niveles de biomarcadores a lo largo del tiempo también nos permitiría conocer el pronóstico de la enfermedad, correlacionando la aparición, frecuencia y gravedad de nuevos episodios. La monitorización permitiría asimismo establecer qué cambios en las concentraciones de biomarcadores se observan entre los episodios de exacerbación y los períodos de estabilidad clínica, ayudándonos en el manejo terapéutico de las exacerbaciones. 4. Publicaciones Prat C, Domínguez J, Andreo F, Blanco S, Pallarés Ma, Cuchillo F, Ramil C, Ruiz-Manzano J, Ausina V Correlation of procalcitonin and neopterin with etiology and severity of pneumonia. Journal of Infection : Prat C, Lacoma A, Domínguez J, Papassotiriou J, Morgenthaler Ng, Andreo F, Tudela P, Ruiz-Manzano J, Ausina V Midregional Pro-Atrial natriuretic peptide as a prognostic marker in pneumonia. Journal of Infection :

9 Andreo F, Domínguez J, Lores L, Prat C, Ruiz-Manzano J, Blanco S, Corbella A, Rivelo R, Torres P, V. Ausina Evaluation of procalcitonin (PCT) and neopterin levels in acute exacerbations of COPD 15 th European Respiratory Society Annual Congress, Copenhagen European Respiratory Journal (S):227. Domínguez J, Prat C, Blanco S, Vilaplana C, Rivelo R, Latorre I, Matas L, Giménez M, Ramil C, Ruiz-Manzano J, Ausina V. Usefulness of procalcitonin and neopterin measurement in the management of exacerbation in chronic obstructive pulmonary diseases. 15 th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, Copenhagen. Clinical Microbiology and Infection (S2):690 9