MESA REDONDA: ACTUALIZACIÓN EN ALERGIA PEDIÁTRICA (I). MARCADORES DE LA INFLAMACIÓN EN ALERGIA RESPIRATORIA
(Moderador: J. I. Sierra)
El óxido nítrico exhalado
M. T. Giner Muñoz
Sección de Alergia e Inmunología Clínica. Unitat Integrada Hospital Clínic-Hospital Sant Joan de Déu. Barcelona.
RESUMEN
El óxido nítrico es una molécula que en condiciones normales se sintetiza a partir de la L-arginina, merced a la acción de las denominadas ONS-c (oxido-nítrico sintetasas constitutivas) en distintas células, en cantidades muy escasas. Se comporta como un neurotransmisor modulando diferentes funciones vasculares, y del músculo liso en las vías aéreas.
Sin embargo, la síntesis del ON puede también producirse mediante la acción de las denominadas ONS-i (oxido-nítrico sintetasas inducibles) cuya expresión se induce por endotoxinas y diversas citocinas pro-inflamatorias. Su actividad da lugar a grandes aumentos de carácter brusco que se asocian a situaciones de inflamación.
En el asma se ha comprobado que existe un aumento de las cifras de ONE por encima de lo que presenta la población general, traduciendo una situación de inflamación de la vía aérea; característica fundamental de la patogénesis del asma, que condiciona la obstrucción y la hiperreactividad de la vía aérea que terminan de definir el asma según el concepto actual.
Hasta ahora la valoración de la inflamación de las vías aéreas se hace por determinaciones séricas de otros marcadores inflamatorios que están sujetas a otras influencias y algunas son poco fiables, además de caras; o bien por determinaciones de estos marcadores en esputo inducido, o lavado broncoalveolar. La dificultad de obtención de este tipo de muestras en la edad pediátrica hace que este sistema de valoración de la inflamación no sea viable en la práctica diaria.
La determinación del ONE en el aire espirado se realiza por medición por quimioluminiscencia de la síntesis de NO2 producido tras reaccionar el ON con el ozono. Esta reacción es fotoquímica y emite luz infrarroja de forma proporcional a la concentración de ON en el aire exhalado.
En la exposición, trataremos de analizar el papel que juega el ONE en la patología inflamatoria del árbol respiratorio, qué técnicas podemos usar para su medida, por qué causas se puede alterar su medición y finalmente como se comporta en la alergia respiratoria.
En general la literatura sobre el tema, que es extensísima, adolece de algunos defectos: disparidad de métodos de recogida de muestras de aire exhalado, diferentes situaciones patológicas en las que se determina el ONE (por ejemplo: pacientes tratados con corticoides inhalados y vírgenes de tratamiento corticoideo), grupos de pacientes pequeños, y todo ello en conjunto dificulta la comprensión del valor de la determinación del ONE en la práctica diaria.
Pero de ningún modo hace que nos parezca de poca utilidad, sino al contrario: reafirma la necesidad de estudiar el comportamiento de los niveles de ONE en el asma, tanto en situaciones basales como en relación con el tratamiento de esta enfermedad.
Palabras clave: Óxido nítrico exhalado. Rinitis. Asma. Inflamación.
SUMMARY
Nitric oxide is a molecule that under normal conditions is synthesised from L-arginine, thanks to the action of the so called NOS-c (nitric oxide synthethase constituents) in different cells, in very small amounts. They behave like a neurotransmitter, modulating different vascular functions of the flat muscle in the aerial vias.
However, the synthesis of NO can also come about by means of the action of the so called NOS-i (nitric oxide synthethase inducers) whose expression is induced by endotoxins and different pro-inflammatory cytokines. Their activity gives rise to enlargements of an abrupt nature, that are associated to inflammatory conditions.
In asthma it has been proven that there is an increase in the ENO figures, which are above the normal amount that the general population have; causing an inflammatory condition of the air way; a basic characteristic of the pathogenesis of asthma, that conditions the obstruction and the hyper-reactivity of the air ways that conclude in defining asthma according to the current concept.
Until now, the valuation of the inflammation of the aerial vias is done by serum determinations of other inflammatory markers that are subject to other influences and some of them are not very reliable, apart from being expensive; or by determinations of these markers in induced sputum, or bronchoalveolar ablution. The difficulty of obtain this type of samples in young children means that it is not viable to use this system to assess the inflammation for daily practice.
The determination of the ENO in the expired air is carried out by the chemoluminiscence measurement of the synthesis of O2N produced after the NO reacts with the ozone. This is a photochemical reaction and emitys infrared light in proportion to the concentration of the NO in the exhaled air.
In the presentation, we will try to analyse the role that the ENO plays on the inflammatory pathology of the respiratory tree; which techniques we can use to measure it; for which reasons the measurement can be altered and finally how it behaves in respiratory allergy.
In general the literature on this theme, which is very extensive, shows some defects: there is a disparity in the methods used to collect exhaled air, the pathological situations which determine the ENO are different (for example: patients being treated with inhaled corticoids and people who have never been treated with corticoids) the groups of patients are small and all this together makes it difficult to understand the value of the determination of the ENO in daily practise.
But this does not mean that we feel isn''t useful, on the contrary: it confirms the need to study the behaviour of the ENO levels in asthma, both in basal situations as well as in relation to the treatment of this illness.
Key words: Exhaled nitric oxide (ENO). Rhinitis. Asthma. Inflammation.
INTRODUCCIÓN
En 1987 Palmer comunicó en una publicación de la revista "Nature" que el radical libre óxido nítrico (ON), guardaba similitud con el factor relajante derivado del endotelio (EDRF: endotelially derived relaxing factor). Rápidamente se hizo obvia su importancia en la regulación de una amplia variedad de funciones celulares y tisulares.
Desde entonces, hemos sido materialmente inundados de publicaciones acerca del ON en diversos campos de la biología y la medicina, incluyendo los correspondientes al sistema respiratorio (1). Estamos sólo empezando a captar la complejidad de la producción de ON endógeno por el sistema respiratorio. Se está dibujando el esquema de cómo las alteraciones de la liberación del ON endógeno pueden influenciar y correlacionar las enfermedades del sistema respiratorio y de otros órganos.
El ON está sustancialmente elevado en el aliento de los pacientes con asma activa. El papel del ON en la patogénesis del asma es, como Crapo (2) lo denomina, un enigma torturante.
Ahora bien, el poder disponer de un marcador inflamatorio que nos traduzca una situación de estas características en el epitelio respiratorio, de forma sencilla, reproducible, no invasiva ni agresiva, validada y estandarizada, con resultado inmediato, abre grandes expectativas en cuanto al mejor manejo y, por tanto, tratamiento más adecuado de nuestros pacientes.
BASES FISIOPATOLOGICAS
El óxido nítrico se sintetiza a partir de la L-arginina por un enzima, la óxido-nítrico-sintetasa (ONS), que tiene isoformas constitutivas (ONS-c), e inducibles por lipopolisacáridos y/o citocinas (ONS-i) (3).
En condiciones normales el ON se produce en pequeñas cantidades por las ONS-c; es un neurotransmisor no-adrenérgico, no-colinérgico, que regula el tono de las vías aéreas y es un inhibidor de componentes de la cascada inflamatoria incluyendo la activación leucocitaria, su movilidad y adhesión. Junto con estas acciones positivas, tiene también acciones potencialmente nocivas (2), cuando se sintetiza bruscamente en grandes cantidades mediante la acción de las ONS-i:
Aumento del riego sanguíneo bronquial.
Efectos citotóxicos directos sobre las células del epitelio respiratorio.
Aumento de la exudación plasmática de las vías aéreas.
Interferencia del balance Th1/Th2, suprimiendo la función T-helper del subtipo Th1.
Las ONS-c tienen dos isoformas, la ONS-neuronal (ONS-n, o bien ONS tipo I) y la endotelial (ONS-ec, o también ONS tipo III). Se encuentran en las neuronas no-adrenérgicas, no-colinérgicas; en las células epiteliales respiratorias y en las células endoteliales. Son calcio-dependientes y calmodulina-dependientes y actúan como una señal de transducción modulando distintas funciones de las vías aéreas y vasculares, incluyendo el tono del músculo liso (2). Su expresión no se inhibe por los corticosteroides (4) y de hecho los corticosteroides no modifican la producción de ON exhalado en los individuos sanos.
Las ONS-i se encuentran en una variedad de células del tracto respiratorio que incluyen macrófagos, fibroblastos, células epiteliales, y endoteliales. Su expresión es inducible por endotoxinas y citocinas pro-inflamatorias como la IL-1ß, y el TNF-* (18), TNF-ß, INF* y otras citocinas (25). Son calcio-independientes.
Las cifras de ON en el paciente asmático se normalizan tras tratamiento con glucocorticoides, lo que indica que su origen viene dado por la ONS-i.
En condiciones normales, el O-2, como radical libre se produce en pequeñas cantidades como subproducto de la respiración mitocondrial. Sin embargo en una situación de inflamación los niveles de O-2 se elevan espectacularmente, como parte de la reacción defensiva del huésped. Las fuentes de O-2 extracelulares incluyen macrófagos, eosinófilos, y neutrófilos (2). El ON reacciona con el O-2 formando peroxinitrito (ONOO-) que rápidamente da lugar a la nitratación de los residuos proteicos de tirosina. La sobreproducción de peroxinitrito es un factor importante de los mecanismos que producen daños tisulares en situaciones como la inflamación crónica (30).
La conversión del ON en un metabolito activo como el GSNO (s-nitrosoglutation) podría proteger al ON del ataque del O-2 alargando su vida media y permitiendo mayor efectividad de su función como señal de transducción. De hecho en el fluido extracelular del epitelio respiratorio de los asmáticos el GSNO está disminuido. En el fluido extracelular de las vías respiratorias, hay niveles inusualmente altos de antioxidantes, básicamente GSH (glutation) y EC-SOD (superóxido dismutasa extracelular) la combinación de niveles altos de ambos es extremadamente efectiva para mantener niveles bajos de O-2 y peróxido de hidrógeno en los espacios extracelulares de las vías aéreas.
Según opinan Crapo et al (2), si los niveles altos de ON que se producen en condiciones clínicas de asma pudieran mantenerse como niveles altos tisulares se podría obtener importante variación en la progresión del asma, con relajación del músculo liso e inhibición de las vías metabólicas de la inflamación (Fig. 1).
Figura 1.--Esquema modificado de Crapo JD, Day BJ (2).
La pregunta de si el ON es una molécula fundamental en la patogénesis de la inflamación de las vías aéreas permanece.
Los datos que indican que el ON es un iniciador de la cascada pro-inflamatoria serían una razonable explicación para las paradójicas acciones del ON, y plantean numerosas preguntas, considerando qué moléculas de oxígeno y nitrógeno son activas en las paredes de la vía aérea de los pacientes asmáticos.
TÉCNICA DE MEDICION DEL ÓXIDO NITRICO EXHALADO (ONE)
La presencia de ON en el aire exhalado se describió por primera vez por Gustafsson en 1991 (5), y poco después se demostró que el ONE se encontraba en el aire exhalado por los asmáticos a mayores concentraciones que en los no asmáticos (6).
Los niveles de ON en el aire exhalado se encuentran tan sólo en concentraciones del orden de partes por billón (ppb) pero puede medirse con exactitud por quimioluminiscencia. Este método consiste en hacer reaccionar el ON con ozono en una cámara de reacción en frío, convirtiéndose el ON en NO2. Esta es una reacción fotoquímica, con emisión de luz en la gama infrarroja que puede detectarse por un tubo fotomultiplicador con una respuesta lineal en el registro (1).
Para el análisis del aire exhalado en línea es esencial un analizador de respuesta rápida, ya que los analizadores de respuesta lenta requieren mayores cantidades de gas, obligando a almacenar el aire exhalado (1).
FACTORES QUE CONTRIBUYEN A LA VARIACION DE LOS VALORES DEL ONE
Los valores publicados de ONE varían ampliamente en las distintas publicaciones, puede deberse a diferencias entre la toma de muestras, la adquisición de las técnicas espiratorias, y el uso de pinzas nasales. Las diferencias entre los métodos de medida de los diferentes investigadores dificultan nuestra comprensión del problema y limitan los beneficios de la comparación de los resultados.
Se utilizan tres técnicas fundamentalmente para la recogida de la muestra de aire exhalado:
Exhalación lenta desde la TLC (capacidad pulmonar total) con un flujo constante contra resistencia Hoy en día la técnica considerada como de elección (7).
Espiración profunda única no controlada dentro de un globo de material impermeable.
Respiración lenta a volumen corriente durante dos minutos.
Intentaremos exponer los factores que pueden hacer variar los valores del ONE.
| Tabla I: Algunas características de las ONS humanas | ||||||
| Isoformas | Sinonimias en inglés | P. M. del monómero | Localización intracelular | Fuentes celulares humanas | Presencia | Activación |
| ONS-n | nNOS Neuronal NOS NcNOS NOS1 NOS type I | 155 kD | Asociadas a la membrana | Neuronas Médula adrenal Mácula densa renal Glía Astrocitos | Constitutiva | 
|
| ONS-i | iNOS Inducible NOS NOS2 NOS type II | 125-135 kD | Citosólicas | Macrófagos Monocitos Leucocitos Neutrófilos Endotelios Músculo liso Epitelio pigmentado de la retina Astrocitos C. de la microglía Hepatocitos Células de Kuffer Fibroblastos | Inducible | Inducción por transcripción. Ca++ independiente. Siempre unida a calmodulina |
| ONS-e | Endotelial NOS ecNOS NOS3 NOS type III | 135 kD | Membrana (inactiva) Citosólica (activa) | Endotelio Plaquetas Músculo liso | Constitutiva | 
|
| Tomado de Burgner D, Rockett K, Kwiatowski. "Nitric oxide and Infectious diseases". Arch Dis Child 1999;81:185-8. | ||||||
| *Todos los enzimas activos son dímeros. | ||||||
Factores relacionados con el procedimiento
Una de las razones para las diferencias entre los valores de ONE publicados es la diferencia en la toma de muestras. Se ha comunicado que contener la respiración previamente a la toma de muestras aumenta la concentración de ONE en el espacio muerto. Los intervalos entre la toma de muestras son también importantes. Se recomienda en general intervalos de un minuto en sujetos normales y dos minutos en pacientes con una mala distribución de la ventilación.
1. Método de exhalación
* Variaciones del flujo espiratorio
Distintos estudios han comunicado dependencia de la concentración y excreción del ONE, especialmente durante la hiperventilación en el ejercicio. Silkoff demostró que existía una relación entre el flujo espiratorio y la meseta del ONE que alcanzaba niveles mayores cuando el flujo espiratorio disminuía. En conjunto con Kisoon publicaron hace dos años datos en los que las mesetas de mediciones de ONE en niños sanos y asmáticos aumentaban cuando se disminuían los flujos.
En 1997, la European Respiratory Society Task Force publicó unas recomendaciones técnicas para la determinación del ONE mediante la técnica de exhalación lenta contra resistencia. En ellas aconsejaban un flujo espiratorio de 10-15 L por minuto (de 166 a 250 ml/s) que a su vez debe originar una presión retrógrada de 50 mmH2O en la boca, suficiente para cerrar el velo del paladar e impedir el escape de ONN (óxido nítrico nasal) hacia la cavidad oral (8).
No existen, sin embargo, técnicas bien estandarizadas en pediatría.
En la experiencia de Silkoof y Kisoon la mayoría de niños menores de siete años son incapaces de mantener estos flujos tan altos el tiempo necesario. En la edad pediátrica debe usarse un flujo espiratorio que esté en relación con su espacio muerto y volúmenes pulmonares.
Ya que los valores de ONE dependen del índice de flujo espiratorio, los autores de este grupo proponen mantenerlo restringido, y flujos entre 30-50 ml/seg parecen adecuados para los niños tanto asmáticos como sanos, de manera que por encima de los seis años son capaces de mantener la espiración el tiempo necesario. Por debajo de esa edad los datos son menos consistentes.
Jöbsis (9) individualiza de forma estándar el flujo espiratorio en el 20% de la CV (capacidad vital) del paciente por segundo.
De acuerdo con estos datos el método de respiración lenta a volumen corriente sería menos ideal, dado que las cifras de flujo espiratorio varían de respiración a respiración. Otros autores, como por ejemplo Baraldi (10), utilizan este método e incluyen entre sus ventajas que es más fácilmente realizable en niños de menor edad.
* Óxido nítrico nasal
La cavidad nasal excreta ON en cantidades muchísimo mayores que las vías respiratorias bajas, tanto que se mide en partes por millón (ppm). Se han usado diferentes métodos para evitar la contaminación del ONE a partir del ONN. La aspiración nasal continua usada por diversos autores es moderadamente efectiva, pero poco delicada y molesta para los pacientes.
La contaminación nasal es una de las posibles causas de la pobre reproductibilidad de las muestras recogidas por el método de la respiración a volumen corriente. En un excelente trabajo que compara los tres métodos más habituales de medida del ONE (9), se considera ésta la posible causa de la discordancia de este método con los otros dos que alcanzan una importante concordancia entre ambos.
No se recomienda el uso de pinzas nasales, ya que puede empeorar el escape de ON permitiendo la acumulación del ONN y facilitando la apertura del paladar blando. Con el sistema de exhalación lenta contra resistencia se crea una presión retrograda que ocluye el velo evitando la contaminación nasal sin que se aprecien aumentos relevantes del CO2 (ni en adultos, ni en niños) (1).
* Recogida de muestras
La recogida de muestras en un globo de material inerte (polietileno o mylar) tiene buena correlación con el método de exhalación lenta contra resistencia, siempre que se tenga en cuenta colocar una resistencia en línea con la bolsa, ya que si no podría existir contaminación nasal.
Este método permite la determinación de ONE en pacientes alejados del analizador de quimioluminiscencia.
Con este método, el paciente realiza una sola espiración profunda a través de un tubo de plástico, en un globo impermeable de una capacidad máxima de 1.750 ml. El flujo y la presión no pueden monitorizarse, pero si se llena el globo en unos 3-5 segundos, el flujo espiratorio oscila entre 250-600 ml/s y existe una presión positiva oral > 6 cm H2O, que es suficiente para ocluir el velo del paladar.
El único estudio comparativo hasta el momento de los tres métodos de determinación del ONE, con los mismos pacientes, realizando las determinaciones en el mismo orden, es el publicado por Jöbsis (9).
El método de respiración lenta a volumen corriente es menos reproducible [hasta un 22% de coeficiente de variación individual, frente a un 7% de los otros dos métodos en el trabajo comparativo citado (22)].
Silkoff (11) compara en una reciente publicación la exhalación lenta contra resistencia a flujo constante (45 ml/s) monitorizando ON y la presión en línea, con una inhalación y exhalación hasta TLC (capacidad pulmonar total) en un globo de "mylar" contra la misma resistencia. Comprueba también la estabilidad en los globos hasta 48 horas después.
Los valores del ON recogido en reservorios eran menores que los obtenidos con el método en línea, pero con una buena correlación con los mismos. Las medias geométricas de las concentraciones de ON en los globos aumentaban desde 55,8 ppb basalmente a 64,5 a las 24 horas y a 69,5 ppb a las 48 horas. Concluyen que este es un método útil pero que los valores obtenidos no pueden compararse con los obtenidos en línea.
Recientemente se han publicado las recomendaciones de la American Thoracic Society para la medida del ONE y del ONN en adultos y niños, lo que nos facilitaría una herramienta común de trabajo, facilitando la comparación de resultados (12).
2. Factores ambientales
En las áreas urbanas, el ON atmosférico puede cambiar rápidamente a lo largo del día en pocas horas, posiblemente en relación con el tráfico y durante el invierno puede aumentar hasta 100-200 ppb (4).
En una experiencia de Baraldi en que determina valores de ONE en pacientes asmáticos respirando aire ambiente, o aire libre de ON en un circuito cerrado, los valores obtenidos en los asmáticos eran superiores a los de los controles, pero los obtenidos en aire ambiente fueron mucho mayores que los que se obtuvieron en la determinación con aire libre de ON (49 ± 4,6 ppb, frente a 23,7 ± 1,4 ppb) y aumentaron de forma significativamente relacionada con la concentración atmosférica de ON. Esta experiencia se llevó a cabo mediante el método de respiración lenta a volumen corriente.
Sin embargo, en estudios realizados por otros autores con distintas concentraciones de ON atmosférico, usando otros métodos de determinación, no se afectaba el ONE en sujetos normales.
Cuando el aire exhalado se recoge en reservorios, al parecer el incluir el gas procedente del espacio muerto depende en mucho de las concentraciones ambientales.
De todos modos, los autores más fiables aconsejan el uso de filtros.
3. Factores relacionados con el paciente
* Fisiológicos
A pesar de que en algunas publicaciones iniciales se hablaba de diferencia entre sexos de las cifras de ONE, no se confirma es estudios posteriores (6, 10, 13, 14).
Aunque no se han realizado estudios con suficiente número de pacientes en edades muy tempranas, en los trabajos realizados en edades pediátricas (entre los seis y 17 años) no se encuentran diferencias por la edad, si exceptuamos el trabajo de Franklin (13), en el que encuentra que las cifras de ONE aumentan con la edad.
Pero las diferencias están aún más marcadas en tres grupos creados sin tener en cuenta la edad, sino si presentaban pruebas cutáneas negativas (grupo 1), con una prueba de la batería positiva (grupo 2), o con dos o más positividades (grupo 3) y las medias geométricas de la concentración de ONE eran de 7,2 ppb en el grupo 1; de 10,2 para el grupo 2 y de 20,1 para el grupo 3 (p > 0''0001).
Tampoco se han encontrado diferencias significativas en relación con la talla, ni con los valores de FEV1.
* Patológicos
Enfermedades no respiratorias
Se ha comunicado que el ONE presenta valores elevados en la insuficiencia renal crónica (15), en la glomerulonefritis crónica (16), en el síndrome de Sjogren (17), en la cirrosis hepática y el síndrome hepato-pulmonar (18), en el lupus eritematoso sistémico (19). El tabaquismo reduce los valores de ONE, pero si lo medimos inmediatamente después de fumar un cigarrillo encontraremos niveles elevados (20).
La ingesta aguda de alcohol puede disminuir el ONE en los asmáticos, pero no en los controles sanos (21).
En la insuficiencia cardiaca moderada y grave los niveles de ONE están disminuidos (22), y también en la esclerosis sistémica (23) con hipertensión pulmonar.
Indudablemente, aparecerá más información en el futuro respecto al comportamiento del ONE en otras enfermedades.
Enfermedades respiratorias
En los pacientes de EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica) el ONE se encuentra en niveles superiores a los de los controles sanos, pero los pacientes de EPOC ex-fumadores tenían mayores niveles de ONE que los que seguían siendo fumadores (24).
A diferencia del asma, en las exacerbaciones no se normaliza rápidamente con los corticoides, pero según Agustí (25) tras unos meses de estar estabilizados los pacientes alcanzan valores próximos a la normalidad.
En la alveolitis fibrosante se encuentran también niveles altos de ONE (6).
Aumenta también en el cáncer primitivo de pulmón (26), y en la sarcoidosis pulmonar (27).
Se han observado niveles elevados de ONE en la tuberculosis pulmonar activa (28), que se normalizan tras el tratamiento antituberculoso.
En las bronquiectasias algunos autores habían encontrado niveles altos de ONE, pero en otras publicaciones recientes no se confirmaron (29).
En la fibrosis quística cabría esperar que los niveles de ONE estuviesen por encima de los controles sanos, sin embargo, Ho (29) no encuentra diferencias con ellos y expresa la posibilidad de que esto sea debido a una dificultosa difusión del ON a través de las secreciones.
Se ha demostrado en la FQ un aumento de los metabolitos del ON en esputo, con cifras superiores a las de los controles (30). Esto apoyaría que los niveles bajos de ONE se debieran a retención y metabolización del ON en las secreciones.
COMPORTAMIENTO DEL ONE EN LA ALERGIA RESPIRATORIA
Hemos comentado anteriormente que el ONE aumentaba en relación con la edad en algunos estudios realizados en población sana (13), y que en la misma publicación se hacía constar que aumentaba de forma proporcional al número de positividades de las pruebas cutáneas frente a alergenos.
En los pacientes atópicos, aún asintomáticos, se han demostrado niveles de ON y de CO superiores a los de los controles sanos (31). Por otro lado, en un grupo de asmáticos estables con asma leve crónica se compararon los niveles de ONE entre los atópicos y no atópicos; y lo mismo se determinó en un grupo de rinitis perenne.
Tanto entre los pacientes riníticos, como entre los asmáticos, el ONE era mayor en los atópicos (32).
Así pues, parece que la naturaleza alérgica de la inflamación de las vías aéreas, es responsable de forma fundamental de la mayor producción de ON en las vías aéreas bajas.
RINITIS ALÉRGICA
Ya Martin (33) en el año 96 publicó que los niveles de ONE eran significativamente más elevados en los pacientes de rinitis alérgica estacional que en sus controles sanos, pudiendo este hecho indicar que existe una inflamación de las vías aéreas incluso sin asma clínica en estos pacientes.
Por otro lado es conocido que una proporción significativa de los pacientes de rinitis alérgica tiene una hiperreactividad bronquial demostrable en la prueba de la metacolina, y en el caso de las rinitis estacionales esta hiperreactividad aumenta en la época estacional, y también a los 30 minutos de una provocación nasal con alergenos.
Henriksen (7) estudió los niveles de ON exhalado y nasal en pacientes afectos de rinitis alérgica con relación a su sensibilización, la época polínica y su hiperreactividad bronquial.
EL ONE, fuera de la estación polínica, estaba más elevado en los pacientes afectos de rinitis alérgica que en los controles, y lo estaba más en aquellos pacientes que presentaban sensibilización tanto a pólenes como a alergenos perennes, pero en la estación polínica se duplicaban los valores de ONE en los pacientes con rinitis estacional.
El ONE estaba más alto en aquellos pacientes que presentaban HRB (hiperreactividad bronquial) y disminuía significativamente tras la broncoconstricción inducida por metacolina, lo que indica que la producción del ON se realiza en las vías aéreas periféricas. Esto coincide con lo observado por otros autores en el asma.
Todos estos datos contribuyen a apoyar la idea que entre otros sostiene Prieto (34), y sustentada también por la práctica clínica diaria de muchos de nosotros, de que posiblemente el asma y la rinitis alérgica sean manifestaciones clínicas del mismo proceso.
ASMA BRONQUIAL
En el concepto actual del asma la inflamación se considera la causa de la obstrucción bronquial y de la hiperreactividad de la vía aérea.
Disponemos de métodos de valoración de la función pulmonar y de la broncomotricidad que habitualmente consideramos como orientativos de la situación inflamatoria de las vías aéreas, pero lo cierto es que no siempre están correlacionados el grado de afectación de la función pulmonar, o la HRB con el grado de inflamación de las vías aéreas documentado a través de marcadores biológicos de la inflamación bien en suero, o en esputo inducido, o incluso por biopsia bronquial o lavado broncoalveolar.
Estos dos últimos métodos citados son excesivamente agresivos para su uso habitual en clínica, y la recogida de muestras de esputo inducido presenta dificultades especialmente en la edad pediátrica.
La determinación del ONE puede proporcionarnos un marcador de inflamación determinable con rapidez, sin molestias para el paciente, con una técnica que la mayoría de niños por encima de los seis años aprenden bien, y posiblemente cada vez más barata.
Veamos, entonces, cómo se comporta el ONE con respecto al asma. Ya hemos repetido que las cifras de ONE son mayores en el paciente asmático que en los controles normales (6, 14).
Exposición al antígeno
Los pacientes asmáticos extrínsecos presentan niveles mayores de ONE cuando se encuentran expuestos al alergeno (35), como se demuestra en un trabajo que compara los niveles de ONE en pacientes asmáticos atópicos expuestos a niveles significativos de alergenos, frente a un grupo que no estaba expuesto a ellos.
Piacentini (36), evidenció que la evicción del alergeno disminuía significativamente los niveles de ONE en niños asmáticos, comprobando en niños sensibles a ácaros, cómo a las dos semanas de residir a 1.756 metros sobre el nivel del mar disminuía llamativamente, pero volvía a aumentar a las dos semanas de regresar los pacientes a sus residencias a nivel del mar.
Exacerbaciones de la enfermedad
Los pacientes asmáticos presentan mayores valores de ONE cuando han tenido recientemente una exacerbación de su enfermedad; aun aquellos que se encuentran bajo tratamiento habitualmente con corticoides inhalados.
En el momento de una exacerbación de la enfermedad asmática, Crater (37) confirmó la existencia de niveles superiores de ONE en pacientes adultos que en los controles sanos y en un grupo de enfermos con asma estable.
De igual modo Lanz (38) confirmó que los niños en crisis aguda de asma presentaban valores de ONE altos que disminuían tras el tratamiento corticoideo a dosis de 1 mg/Kg/día durante cinco días. Hace notar el autor que subjetivamente para el paciente en crisis la maniobra de determinación del ONE fue mucho menos angustiosa que la espirometría. Las cifras de ONE se correlacionaban con los aumentos del FEV1 de los pacientes tras el tratamiento con corticoides. Resultados similares obtuvo Baraldi (39, 40).
Relación con las pruebas de exploración funcional respiratoria
* En los escasos estudios que correlacionan las cifras de ONE con la espirometría basal, correlación con los parámetros propios de ésta que sugerirían la existencia de una inflamación bronquial. Silvestri (41), no encuentra esta relación en niños afectos de asma leve intermitente (para FEV1, CVF, FEF25-75%) y tampoco Stirling (43) la encuentra en adultos con asma de difícil control a pesar de tratamiento con corticoides orales y sistémicos (FEV1, FEV1/FVC y variabilidad del PEF) sin embargo, en este trabajo Stirling sí que encontraba correlación de la frecuencia de los síntomas y del uso de los ß2-adrenérgicos de rescate con las cifras de ONE.
Existen pocos trabajos que correlacionen las cifras de ONE con los datos obtenidos mediante pletismografía. Un estudio (42), está realizado en lactantes afectos de patología distinta agrupados en cuatro grupos: asma, displasia broncopulmonar, infecciones respiratorias recidivantes y mucoviscidosis. No se encontró correlación con ningún parámetro excepto con el aire atrapado (aumento del volumen residual) que es un índice relativamente precoz de hiperinsuflación pulmonar.
Arlich (43), no obtiene correlación alguna entre las resistencias de las vías aéreas y los niveles de ONE.
* Respecto a la correlación de las cifras de ONE con las pruebas que valoran la existencia de hiperreactividad bronquial, como la prueba de metacolina, los resultados no son totalmente concluyentes en los distintos estudios realizados, pero existe una mejor concordancia entre las cifras de ONE y los datos que cuantifican la hiperreactividad bronquial.
Existe correlación en pacientes de asma leve entre la PC20 y las cifras de ONE en un estudio de Jatakanon (44), y van Rensen (45) encuentra mejoría en la hiperreactividad bronquial (PC20), los eosinófilos en esputo y las cifras de ONE en pacientes asmáticos tras un tratamiento con fluticasona a dosis altas. Lim (46) encuentra correlación también entre el ON y la PC20 para metacolina en la determinación basal de un estudio que estudia estos parámetros entre otros en relación con la respuesta a tratamiento con budesonida.
Correlación con otros marcadores de la inflamación
La eosinofilia y la determinación de productos de origen eosinofílico (ECP, EPX, ...) en sangre y en esputo, se han usado como marcadores de la inflamación en el asma. Diversos autores han intentado correlacionar el nivel del ONE con los valores de estos otros marcadores de inflamación, pero como en muchas de las publicaciones que hemos citado, se refieren a pocos casos de forma que este tema requerirá estudios posteriores.
En general, existe más información acerca de los marcadores en esputo que en suero, pero en pacientes no tratados con corticosteroides Silvestri (41) relaciona las cifras de eosinofilia (tanto en cifras absolutas como porcentuales) con la existencia de niveles altos de ONE.
Piacentini (47), también en pacientes sin tratar encuentra correlación entre el ONE y los eosinófilos en esputo, y entre estos y la ECP en el mismo medio, sin embargo no demuestra relación entre el ONE, la ECP sérica y en esputo y el FEV1. Este autor no encontró correlación entre los parámetros investigados en los niños tratados con corticoides inhalados.
Este motivo podría ser una de las aparentes discordancias entre las distintas experiencias publicadas, ya que por ejemplo Mattes (48) que estudia pacientes cortico-dependientes encuentra una buena correlación entre el ONE y la ECP en esputo y EXP en orina, pero una mala correlación con la eosinofilia en esputo en estos pacientes.
Lanz (49) en pacientes en el curso de una exacerbación de su asma atribuye mayor sensibilidad a la determinación del ONE que a la de ECP sérica, siendo así que ambas disminuyen tras el tratamiento con corticoides.
Influencias farmacológicas en las cifras de ONE
Como se puede ver, los niveles de ONE se influyen por el uso de fármacos, esto es fácilmente comprensible en el caso de aquellos que tienen un efecto antiinflamatorio, pero también otros medicamentos pueden influir en la determinación del ONE, bien porque modifiquen sus condiciones de síntesis; como por que influyan en el calibre de las vías aéreas y por tanto en su paso al aire exhalado.
A lo largo de esta revisión hemos comentado en varias ocasiones que los corticoides tanto sistémicos (38-40, 49) como inhalados (budesonida (48) [(fluticasona (46)] eran capaces de disminuir el ONE en los pacientes asmáticos y también en otras patologías inflamatorias (25) de la vía aérea. No vamos a extendernos más sobre ello.
Para algunos autores la determinación de ONE sería de utilidad para evaluar la dosis necesaria de estos fármacos para controlar la inflamación de las vías aéreas (14).
Otros fármacos con actividad antiinflamatoria son también capaces de bajar las cifras de ONE, entre ellos los antagonistas de los receptores de los leucotrienos. En el estudio de Bisgaard (50) con montelukast se demuestra un descenso medio del 20% de los valores de ONE que se produce rápidamente (a los dos días había descendido un 15%); además este efecto del montelukast es independiente de que los pacientes estuvieran recibiendo corticoides inhalados.
Por otro lado, es interesante el dato comunicado por Bratton (51) de que tras suprimir el montelukast a las dos semanas no se observó un rebote del ONE a valores previos al tratamiento que se había prolongado durante dos semanas.
La teofilina (52) ha demostrado ser capaz de inhibir la producción de ON en cultivos de células de sangre periférica de pacientes de asma, en un interesante ensayo en que comparaba la teofilina con hidrocortisona, salbutamol y bromuro de ipratropio; ninguno de los cuales fue capaz de inhibir la síntesis de ON. Esto apoyaría las recientes orientaciones acerca de una actividad antiinflamatoria de la teofilina.
Otros fármacos usados en el tratamiento del asma sin efecto broncodilatador pueden influir también en los valores del ONE. Aunque Baraldi (39) admite variaciones de las cifras de ONE tras administrar salbutamol no encuentra variaciones en un grupo de niños asmáticos tras una prueba broncodilatadora. Silkoff (53) ve aumentos de las cifras de ONE superiores a 10 ppb una hora después de administrar salbutamol en pacientes asmáticos, lo que indica que el calibre de la vía aérea puede influir también en las cifras de ONE.
Ya que la práctica de una espirometría previa a la determinación de ONE causa descensos inmediatos hasta del 10% de las cifras de ONE un minuto después, algunos autores (51) determinan el ONE a los 20 minutos de haber realizado una espirometría y administrado una dosis de broncodilatador; con el fin de evitar artefactos debidos a la existencia de broncoconstricción, o a la práctica de una espirometría.
Los ß2-adrenérgicos de acción mantenida no alteran los valores de ONE (54).
UTILIDAD DE LA DETERMINACION DEL ONE EN LA ALERGIA RESPIRATORIA
A la vista de los conocimientos actuales, pienso que la determinación del ONE va a ser de gran utilidad en la práctica clínica dentro de poco tiempo. Podemos considerar al ONE como un marcador de inflamación de las vías aéreas fiable, que podemos obtener por métodos no invasivos y esto puede ser de especial utilidad en pediatría.
Ahora bien, a pesar de la ingente cantidad de publicaciones y estudios sobre el ONE, vamos a tardar un tiempo en estructurar todos estas nuevas informaciones y sus implicaciones en el conocimiento y tratamiento del asma.
Ya es mucho que vayan apareciendo normativas de las diferentes sociedades científicas respecto a su determinación en niños y adultos, aunque algunas de ellas no cumplan aún más que unos meses desde su publicación, porque una de las mayores fuentes de discrepancias en los resultados proviene de esta situación.
El que se trate de un método sencillo, desde el punto de vista de la técnica respiratoria del paciente, va a facilitar mucho que los trabajos de investigación se realicen con mayor número de pacientes que hasta ahora y por tanto aumentará la fiabilidad de sus resultados y nos ayudará a hacer mejor uso de esta herramienta que tenemos los clínicos a nuestro alcance.
La determinación del ONE puede resultarnos útil para determinar la eficacia de los tratamientos antiinflamatorios como opinan algunos autores, pero si el paciente se encuentra asintomático, aunque tenga unas cifras altas de ONE no parece que sea sensato someter al paciente a tratamientos antiinflamatorios durante largos períodos de tiempo para prevenir posibles "remodelaciones" de la vía aérea, con tratamientos que no son inocuos y tampoco conocemos hasta cuándo deberíamos mantener.
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