APLICACIONES DE LAS CÉLULAS MADRE HEMATOPOYETICAS EN EL TRANSPLANTE AUTÓLOGO DE PACIENTES CON LINFOMA DE HODGKIN. MONOGRAFIA

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1 APLICACIONES DE LAS CÉLULAS MADRE HEMATOPOYETICAS EN EL TRANSPLANTE AUTÓLOGO DE PACIENTES CON LINFOMA DE HODGKIN. MONOGRAFIA DIANA PATRICIA ZAPATA GALEANO PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS ESPECIALIZACION LABORATORIO DE INMUNOLOGIA CLINICA SANTAFE DE BOGOTA

2 APLICACIONES DE LAS CÉLULAS MADRE HEMATOPOYETICAS EN EL TRANSPLANTE AUTÓLOGO DE PACIENTES CON LINFOMA DE HODGKIN. MONOGRAFIA DIANA PATRICIA ZAPATA G. DRA VIVIANA RODRIGUEZ Bacterióloga, M.Sc Directora Monografía PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS ESPECIALIZACION LABORATORIO DE INMUNOLOGIA CLINICA SANTAFE DE BOGOTA

3 NOTA DE ACEPTACION FIRMA DIRECTOR FIRMA DIRECTOR ESPECIALIZACION BOGOTA NOVIEMBRE DE

4 NOTA DE ADVERTENCIA Articulo 23 de la Resolución N O 13 de Julio de 1946 La Universidad no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus alumnos en sus trabajos de tesis. Solo velara porque no se publique nada contrario al dogma y a la moral católica y porque la tesis no contenga ataques personales contra persona alguna, antes bien, se vea en ellas el anhelo de buscar la verdad y la justicia. 4

5 DEDICO ESTE TRABAJO A DIOS, MIS PADRES, MI ESPOSITO Y MIS HIJITAS MARIA CAMILA Y SOFIA, POR SU TIEMPO, APOYO, ESFUERZO, Y CONFIANZA DEPOSITADA. 5

6 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Revisar la aplicación de las células Madre Hematopoyéticas en el transplante autólogo de pacientes con linfoma Hodgkin 6

7 PROBLEMA El Linfoma de Hodgkin suele comenzar con un proceso localizado que se extiende a estructuras linfoides contiguas para acabar diseminándose a los tejidos no linfoides, y es potencialmente mortal; el tratamiento requiere dosis altas de quimioterapia y/o radioterapia, las terapias intensivas pueden destruir las células normales en la médula( Lichtman.2003).; como alternativa de tratamiento se ha venido usando transplantes medulares, sin embargo el transplante autólogo de células madre se ha mostrado como uno de los mas promisorios, dado que es un método que utiliza los propios progenitores hematopoyeticos para restaurar la función de las células madre y de las células inmunitarias después de una terapia intensiva con radioterapia o altas dosis de quimioterapia. Por tanto, El transplante autólogo de células madre para el tratamiento de pacientes con Linfoma de Hodkin podría servir como terapia de rescate? 7

8 JUSTIFICACION El tratamiento del linfoma comienza al momento del diagnóstico. Existen algunas circunstancias en las cuales puede ser adecuado un enfoque de "Observar y Esperar". Ya que los linfomas de bajo grado están ampliamente diseminados al momento del diagnóstico y las elecciones actuales de terapia no son curativas, sin embargo La técnica del trasplante humano comenzó con la suposición que la principal fuente de células madre hematopoyéticas es la médula, La rareza de estas células en la sangre, no obstante, hacían que pareciese una fuente improbable para el trasplante. ( Lichtman.2003). No obstante, se han desarrollado métodos para transferir las células Hematopoyeticas de la médula a la sangre en cantidades suficientes como para recolectarlas y utilizarlas en trasplantes. Se ha visto que el empleo de células progenitoras periféricas como rescate de la hematopoyesis luego de las quimioterapias ha ido incrementando en los últimos años ya que la proyección de la tasa de supervivencia es mayor y la recuperación más rápida del recuento de neutrofilos y de plaquetas. Además, este efecto se ve reflejado en la reducción del uso de antibióticos y transfusiones de plaquetas y glóbulos rojos. ( Lichtman.2003). 8

9 TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN 1 1. MARCO TEORICO Células Madre Células Madre Embrionarias Células Madre Adultas Plasticidad de la Célula Madre Microambiente Hematopoyetico Fenotipo de la Células Madre Células Madre Hematopoyeticas Movilización De Células Progenitoras De Sangre Periférica Transplante Autólogo 9 Pág 1.8. Linfoma De Hodgkin Uso De Las Células Madre En El Transplante Autólogo En Pacientes Con Linfoma Intervenciones Recomendadas Para El Seguimiento CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA 16 9

10 INTRODUCCION Las células madre, están definidas por su capacidad de generar células comprometidas con diferentes tejidos (Fischbach et al.2004) estas células tienen la capacidad de dividirse durante toda la vida de un individuo y bajo condiciones apropiadas o señales correctas del microambiente puede dar origen a diferentes linajes con características y funciones especializadas como neuronas, monocitos y hepatocitos. (Donovan y Gearhart, 2001; Ema et al., 2000; Ivanova et al., 2002; Watt et al., 2000). A mediados del siglo XIX, científicos entendieron que las células son los componentes básicos del cuerpo y que éstas células generan otras células; cuando se describió que existía una célula como precursora de otra en medula ósea. Luego a mediados de la década de los 70 se demostró que pacientes sometidos a tratamientos de quimioterapia presentaban progenitores hematopoyeticos en sangre periférica, lo que abría la posibilidad de obtener precursores hematopoyeticos de una fuente diferente a la medula ósea. Estas células madre Hematopoyeticas en circulación constituyen una interesante alternativa para ser utilizadas en el transplante autólogo de medula osea en patologías como el Linfoma de Hodgkin (Lichtman.2003) La movilización inducida de las células madre a la sangre periférica se puede lograr por el tratamiento con factores de crecimiento en los pacientes. La ventaja principal del trasplante autólogo de células madre de sangre periférica 10

11 es la recuperación más rápida del recuento de neutrofilos y de plaquetas. Además, este efecto se ve reflejado en la reducción del uso de antibióticos y transfusiones de plaquetas y glóbulos rojos. (Drager. et al.1998). Esta revisión pretende ver las aplicaciones de las células madre Hematopoyeticas en el transplante autólogo de pacientes con Linfoma de Hodgkin. 11

12 1. MARCO TEORICO 1.1CELULAS MADRE Célula madre es, autorenovable, y capaz de regenerar uno o más tipos de células diferenciadas. (Fischbach et al 2004) Se dividen asimétricamente y dan lugar a dos células hijas diferentes, una idéntica a su progenitora, capaz de mantener su propia línea y otra capaz de diferenciarse en distintos linajes (Fischbach.et al 2004) Las células madre se pueden clasificar de la siguiente manera: Células madre de acuerdo al tipo de tejido que originan: Células madre Totipotentes pueden dar lugar a un organismo completo y sólo se pueden obtener en las primeras fases del desarrollo de un embrión. (Hochedlinger.2003) Células madre Pluripotentes, son capaces de convertirse en la mayoría de los tejidos diferentes, a partir de las tres capas germinales ectodermo, endodermo y mesodermo. (Donovan P, et al. 2001) Células madre Multipotentes: son aquellas que dan origen a precursores relacionados con solo una de las tres capas germinales. (Jiang Yuchua et al.2002). Las células madre también se pueden clasificar de acuerdo al tejido de donde pueden preceder del embrión o de un organismo adulto 12

13 CELULAS MADRE EMBRIONARIAS La célula madre embrionaria es definida por su origen ya que se da, en una de las etapas más tempranas del desarrollo del embrión, llamado el blastocisto. Las células madre embrionarias se encuentran en el interior del blastocisto en una etapa antes de que se implante en la pared uterina. La célula madre embrionaria puede autoreproducirse y es pluripotente por lo puede dar lugar a células de las tres capas germinales. (Fischbach.2004) CELULAS MADRE ADULTAS Una célula madre adulta es una progenitora no diferenciada que puede renovarse constantemente y dar lugar a células especializadas. Estas células se encuentran en los diferentes órganos para reparar los daños que se puedan producir en los tejidos. Al principio se pensó que las células madre adultas estaban sólo presentes en la sangre, y órganos como testículo, piel, higado y tracto respiratorio que tiene un gran volumen de células. Sin embargo ahora no parece ser así, en 1999, el equipo de Angelo L. Vescovi demostró la diferenciación en el laboratorio de neuronas de rata a células de la sangre. Todos los órganos contienen células madre adultas, (Raff.2003).La médula ósea ha demostrado ser, hasta el momento, la mejor fuente de células madre dentro del organismo adulto, en ella se han identificado las células madre Hematopoyeticas y mesenquimales. 13

14 1.2. PLASTICIDAD DE LA CELULA MADRE La plasticidad de la célula madre adulta es la capacidad de algunas células madre adulta para generar progenitores, cuando se coloca en un tejido nuevo. Es decir la célula madre puede transdiferenciarse, cambiar su tejido de origen, alojarse en tejidos lejanos al que reside habitualmente y ser capaz de regenerar estos tejidos. (Garrido 2003). Sin embargo la plasticidad de las células madre, ha sido ampliamente discutida ya que se creía que una célula proveniente de una de las capas embrionarias (ectodermo, mesodermo, endodermo) no podría generar células de otra capa germinal. (Lovell-Badge.2001). Se ha sugerido entonces que las células madre pueden existir en todos los tejidos y que estas poblaciones de células madre tienen la capacidad de generar cualquier tejido de acuerdo al tipo de microambiente en que se encuentre. (Liang L.et al 2002). La médula ósea ha demostrado ser, hasta el momento, la mejor fuente de células madre dentro del organismo adulto, en ella se han identificado las celulas madre Hematopoyeticas. 14

15 1.3. MICROAMBIENTE HEMATOPOYETICO El microambiente es esencial para retener a las Células madre en un ambiente que permita llevar a cabo los procesos de proliferación-diferenciación adecuados en cada momento. El micromedioambiente hematopoyetico puede definirse como el conjunto de células del estroma y células accesorias, así como sus productos (citocinas, matriz extracelular, etc.) capaces de regular la proliferación diferenciación y funcionalismo de los progenitores hematopoyeticos. (García-Conde 2003). La matriz extracelular, además de ser el soporte físico de las Células madre Hematopoyeticas interviene también en la producción de citocinas que reconocen los progenitores hematopoyeticos. Los principales componentes celulares del estroma, los componentes de la matriz extracelular y algunas de las moléculas sintetizadas en el estroma se muestran a continuación (García- Conde.2003). TABLA 1 Componentes Principales del estroma medular (García-Conde.2003) Células Célula Madre del Estroma Células Reticulares Células Endoteliales Adipositos Células Osteogenicas Matriz Extracelular Colágeno Fibronectina Laminina Hemonectina Trombospondina 15

16 1.4. FENOTIPO DE LA CELULA MADRE La célula mejor conocida fenotípicamente por su uso desde hace años para el trasplante de medula, es la célula madre hematopoyetica. Un marcador de superficie, el antígeno CD34 se ha empleado para enumerar, aislar y manipular esta célula; otros marcadores también conocidos son el antígeno CD133, el CD 90 y el c-kit.;avances recientes describen como marcador, el factor de crecimiento vascular (KDR). (Garrido 2003) CÉLULAS MADRE HEMATOPOYETICAS Todas las células sanguíneas del cuerpo son progenitores generados por un número relativamente pequeño de células madre Hematopoyeticas. (Smith 2003) El proceso de hematopoyesis envuelve un complejo intercambio entre los procesos genéticos intrínsecos de las células sanguíneas y su medio ambiente. Este intercambio determina si las células madre Hematopoyeticas progenitoras y las células sanguíneas permanecen quiescentes, proliferan, se diferencian se auto renuevan o hacen apoptosis. En condiciones normales la mayoría de células madre Hematopoyeticas y muchos progenitores están quiescentes o en fase G0 del ciclo celular, sin embargo muchos progenitores maduros están proliferando y produciendo células maduras.(smith 2003) 16

17 1.6. MOVILIZACION DE CELULAS PROGENITORAS DE SANGRE PERIFERICA Movilización Fisiológica de las células madre Hematopoyeticas se caracteriza por la migración de estas células abandonando la médula, circulando en la sangre para regresar nuevamente a la medula ósea (Cottler-Fox. et al.2003). En condiciones normales la cantidad de células progenitoras de sangre periférica circulantes es bajo, por lo que es necesario el empleo de métodos de movilización para producir un aumento in vivo de los progenitores medulares, e incrementar de forma sustancial su numero, facilitando su recolección. Tres son las técnicas de movilización empleadas; 1. Quimioterapia: Fue el primer método empleado tras la observación de que durante la fase de recuperación hematopoyetica rápida postquimioterapia, se producía un incremento en la cantidad de células progenitoras de sangre periférica circulantes. 2. Factores de Crecimiento: Es el más aplicado actualmente por su baja toxicidad y la posibilidad de programar el momento de la recolección. Los factores de crecimiento mas usados son el factor Estimulante de Colonias Granulociticas y el factor estimulante de colonias granulomacrofagicas aunque ya no se utiliza porque se descubrió un efecto pirógeno.el mas utilizado es el factor Estimulante de Colonias Granulociticas por su mayor eficacia y baja toxicidad. Se administra por vía subcutánea y tras 4-5 días de tratamiento el nivel de de células progenitoras de sangre periférica se incrementa entre 40 17

18 3. y 80 veces, la administración en dosis diarias mejoran la eficacia de la movilización. También existen otros factores de crecimiento como el ligando c-kit, cuyo uso en forma combinada con G-CSF, potencia de forma significativa la eficacia movilizadora de cada sustancia. 4. Quimioterapia y factores de crecimiento: El agente quimioterapico empleado con mayor frecuencia es la ciclofosfamida y la citocina mas empleada ha sido la G-CSF cuya combinación se asocia a incrementos en la cantidad de progenitores hematopoyeticos.(garcía-conde 2003) TRANSPLANTE AUTOLOGO El trasplante autólogo utiliza las mismas células de la médula ósea del paciente, las cuales son recogidas por medio de biopsia de médula ósea o de la sangre circulante, al ser las células del propio paciente el HLA es idéntico y no ocurrirá rechazo después del trasplante. (Miranda. et al1999). Las principales preocupaciones en el trasplante autólogo son: que la cantidad de células madre recolectadas sea adecuada para que cuando regresen al paciente, y que las células tumorales en la suspensión celular utilizada para el trasplante sean extraídas o se vuelvan incapaces de restablecer el tumor. El uso de células madre autólogas se plantea como una buena terapia de recuperación en pacientes que presentan Linfoma de Hodkin ( Lichtman.2003). 18

19 1.8. LINFOMA DE HODGKIN Antecedentes Linfoma descrito por primera vez en 1832 por Thomas Hodgkin en el Hospital Guy de Londres. A la fecha se considera dentro del grupo de neoplasias malignas curables; sin embargo, alrededor de 30% de los pacientes a pesar de todas las medidas pronósticas y terapéuticas no se curan (Gutiérrez.2002) El Linfoma de Hodgkin puede presentarse a cualquier edad, aunque es mas frecuente en la 2da y 3ra década. Usualmente es localizado, de curso indolente Puede asociarse con o progresar a linfoma B de células grandes. (García- Conde 2003).Para diagnosticar la enfermedad es necesario encontrar las células de Ree-Stenberg (RS). (Harrison. 2001). En la enfermedad de Hodgkin la mayoría de las células son linfocitos pequeños con el fenotipo de células T maduras (CD2, CD3, CD4, CD5) y también CD 45RBpositivo. Hay Dos antigenos que son expresados por las células RS que tiene valor diagnostico, el CD 15, que es el antigeno del grupo sanguíneo Lewis X y que actúa como un receptor de adhesión, y el CD 30.Las células RS pueden demostrar reordenamiento de los genes de las inmunoglobulinas. (Harrison. 2001). La enfermedad de Hodgkin suele comenzar con un proceso localizado que se extiende a estructuras linfoides contiguas para acabar diseminándose 19

20 a los tejidos no linfoides, es potencialmente mortal. La primera manifestación suele ser una masa o un grupo de ganglios linfáticos firmes, desplazables y generalmente indoloros. Los ganglios tienen tendencia a ser centrípetos o axiales y pueden volverse dolorosos después de ingerir bebidas alcohólicas Algunos síntomas que pueden presentar los pacientes son fiebre leve, que puede asociarse a sudoración nocturna de repetición y se ven mas afectadas las personas mayores o en etapas avanzadas de la enfermedad, algunos además tienen afectación abdominal extensa y pocas adenopatías periféricas, Otro síntoma importante es la perdida de peso inexplicable,y puede haber fatiga, malestar y debilidad. (Harrison. 2001). Las etapas de Linfoma de Hodgkin son La etapa I implica una región de nódulos linfáticos la Etapa II implica dos o más regiones de nódulos linfáticos sobre el mismo lado del diafragma la Etapa III implica nódulos linfáticos a ambos lados del diafragma la Etapa IV implica otros órganos además del sistema de linfático (Gutiérrez 2002) DIAGNOSTICO El diagnostico de la enfermedad se hace por biopsia, que suele tomarse de los ganglios linfáticos y el hallazgo de de la célula RS, una célula grande con núcleo bilobulado o multilobulado y nucleolos prominentes parecidos a cuerpos de inclusión.la enfermedad de Hodkin ofrece 4 variedades histológicas: De 20

21 predominio linfocitico, Esclerosis nodular, de celularidad mixta y de depleción linfocitica. La clasificación real abarca estas 4 formas. El tratamiento y el pronóstico dependen del estadio de la enfermedad. (Harrison. 2001). Desgraciadamente la quimioterapia emplea altas dosis produciendo mielotoxicidad que destruye el sistema inmune y hace que el individuo sea más susceptible a las infecciones oportunistas (Miranda.B et al1999) 1.9 USO DE LAS CELULAS MADRE EN EL TRANSPLANTE AUTOLOGO EN PACIENTES CON LINFOMA El trasplante autólogo permite a más pacientes con linfoma y de edad avanzada con recurrencia de la enfermedad recibir quimioterapia intensiva y rescatar la función de su médula, introduciendo células madre. En los transplantes existen algunas etapas de acuerdo a los protocolos que ya hay establecidos.lo primero es una etapa de movilización que va deacuerdo a las características de paciente, usando monoquimioterapia (Ciclofosfamida y Factor Estimulante De Colonias)o poliquimioterapia Factor Estimulante De Colonias Protocolos VIP, ESHAP o ICE), si el paciente es mal movilizador será necesario realizar nuevas movilizaciones pero cambiando a un protocolo diferente al que se halla utilizado: después se realiza la aféresis, que se realiza con un catéter central subclavio y se inicia el conteo de células progenitoras CD34+ en sangre periférica y leucocitos. 21

22 Para esta practica se debe contar con una maquina de Citometria de flujo (para la medición de Células CD34+ y su respectivo kit), una maquina de aféresis, (con equipo cerrado para el manejo de las células) Aféresis es el proceso de extraer componentes de sangre de la sangre periférica Esta máquina es una centrifugadora que separa la sangre en sus componentes sobre la base del peso. La máquina puede ser usada para obtener el plasma, plaquetas o células blancas. Para el trasplante de células madre, las células blancas son recogidas durante este procedimiento. Un pequeño porcentaje de estas células blancas son células madre, que pueden restaurar la función de médula ósea. y una nevera de criopreservacion (para las células progenitoras).se deben realizar de 1 a 3 aféresis hasta obtener un recuento de 2 a 5 x 10 6 células CD34+ de peso del receptor, y finalmente una etapa de acondicionamiento que se realiza a través de un Catéter central bilumen.infusión de células De manera similar a la transfusión de sangre, la suspensión de células se infunde en la vena del paciente. En el trasplante autólogo no existen barreras inmunológicas del trasplante. Sin embargo, usualmente este procedimiento se lleva a cabo en instalaciones para trasplantes, y es supervisado por especialistas en trasplantes, (Lichtman2003) 22

23 1.10 INTERVENCIONES RECOMENDADAS PARA EL SEGUIMIENTO. Es aconsejable el seguimiento prolongado, dado que si bien el tratamiento mejora también el tiempo de sobrevida, Durante el tratamiento Control clínico, hemograma y VSG antes de cada ciclo de quimioterapia. Hemograma semanal o quincenal durante la Radioterapia. Evaluación bioquímica y radiológica cada 3 meses. En estos controles se incluirán además las biopsias que estaban alteradas al comienzo, hasta su normalización. Al finalizar el tratamiento: Se repetirá la evaluación inicial excluyendo las biopsias negativas. De acuerdo a esta evaluación, los enfermos serán clasificados según los criterios de respuesta descritos anteriormente. Terminado el Tratamiento: Primer año - Control clínico y hematológico mensual. - Control bioquímico y radiológico cada 3 meses. - Seguimiento telefónico por enfermera de oncología 1 vez al año. Segundo al Quinto año: - Control clínico y hematológico cada cuatro meses. - Control bioquímico y radiológico cada 6 meses. Después del Quinto año y por vida: - Control clínico, hematológico y radiológico anual. 23

24 CONCLUSIONES Células Madre movilizadas de sangre periféricas son las mas usadas para el trasplante Autólogo, ya que un gran número pueden ser colectados con el mínimo riesgo para el paciente, además el injerto es más rápido, y hay menos citopenias. El tratamiento con altas dosis de quimioterapia, seguido de rescate hematológico con Células Madre hematopoyéticas periféricas, es una técnica segura, que puede beneficiar a muchos pacientes con neoplasias hematológicas, como el Linfoma De Hodgkin. 24

25 BIBLIOGRAFIA Cottler-Fox M. et al. Stem Cell Mobilization. Hematology 2003: Donovan P, Gearhart J. The end of the beginning for pluripotent stem cells. Nature 2001; 414: Filip S. English D, J. Mokrý.Issues in stem cell plasticity. J. Cell. Mol. Med. 2004, 8: Fischbach G. and Fischbach R. Stem cells: science, policy, and ethics The Journal of Clinical Investigation : Fruchtman S. Stem Cell Transplantation.The Mount Sinai Journal of Medicine 2003, 70 : Garcia-Conde J. Fisiología de la Hematopoyesis. Hepatología. Ed Aván. España. 2003: Garrido Colino C. Estado actual de la investigación con células madre. An Pediatr(Barc) 2003, 59: Giraldo J. et al Las Células Madre. Revista Colombiana De Obstetricia Y Ginecología 2003, 54: Gutiérrez M. Actualidades en linfomas y mieloma. Gac Méd Méx 2002,138 : Harmening D.Clinical Hematology and Fundamentals of hemostasis. Ed F.A. Davis Company. Philadelphia Harrison T. Principios de Medicina Interna. 15 Edicion.Ed McGraw-Hill.Mexico D.F Ivanova N. et al. A Stem Cell Molecular Signature. Science. 2002, 298: Jansen J, et al. Transplantation of hematopoietic stem cells from the peripheral blood J. Cell. Mol. Med., 2005, 9:

26 Janis L. et al. Mobilization of hematopoietic stem cells during homeostasis and after cytokine exposure Blood, 2003, 102: Jiang Y. et al. Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature 2002, 418: Körbling M and Estrov Z, Medical Progress Adult Stem Cells for Tissue Repair A New Therapeutic Concept? N Engl J Med 2003, 349: Lichtman, Blood and Marrow Stem Cell Transplantation: Leukemia, Lymphoma and Myeloma.2005, Lovell-Badge R. The future for stem cell research. Nature 2001, 414: MINISTERIO DE SALUD DE CHILE. Guía Clínica Linfoma en personas de 15 años y más.1st Ed. Santiago: Minsal, Raff Martin. Adult Stem Cell Plasticity: Fact or Artifact. Annual review of cell and developmental Biology; 2003, 19 :1-22 Spradling A. et al. Stem Cells find their niche. Nature. 2001, 414: Sureda, A. et al Autologous Stem-Cell Transplantation for Hodgkin s Disease: Results and Prognostic Factors in 494 Patients From the Grupo Espanol de Linfomas/Transplante Autologo de Medula Osea Spanish Cooperative Group Journal of Clinical Oncology, 2001, 19: Vats A. et al. Stem cells. Lancet. 2005, 366 :