Terapia pulmonar antiinflamatoria de pacientes con fibrosis quística (FQ) con amitriptilina y placebo (APA-IIb)

La fibrosis quística (FQ), el trastorno autosómico recesivo más común al menos en los países occidentales, está causada por mutaciones de la molécula reguladora de la conductancia transmembranosa de la fibrosis quística (CFTR) y afecta aproximadamente a 40 000 pacientes en Europa. La mayoría de los pacientes con FQ, si no todos, desarrollan una infección pulmonar crónica por Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). En la actualidad, se desconoce por qué los pacientes con FQ son muy sensibles a las infecciones por P. aeruginosa y, lo que es más importante, no existe un tratamiento curativo para la fibrosis quística.

Nuestros estudios proporcionaron un concepto fisiopatológico novedoso para la fibrosis quística. Los investigadores demostraron que la ceramida juega un papel crucial en el desarrollo de la fibrosis quística y la alta sensibilidad de los ratones deficientes en Cftr a la infección por P. aeruginosa (1,2). Usando técnicas bioquímicas, microscopía de fluorescencia y espectrometría de masas, los investigadores encontraron que la ceramida se acumula en los pulmones de varias cepas de ratones con deficiencia de Cftr antes de que ocurra cualquier infección, en particular en las células epiteliales de los bronquios grandes y pequeños y en los macrófagos alveolares. La acumulación de ceramida en las células epiteliales deficientes en Cftr puede estar mediada por un aumento del pH de 4,5 a 6,0 en los lisosomas secretores y los prelisosomas de las células deficientes en Cftr. El cambio de pH da como resultado una reducción de aproximadamente un 90% en la actividad de la ceramidasa ácida que consume ceramida, y una reducción de sólo un 35% en la actividad de la esfingomielinasa ácida que libera ceramida. Un desequilibrio en la actividad de estas dos enzimas, por el cual una hiperactividad relativa de la esfingomielinasa ácida produce ceramida, puede resultar en una acumulación de ceramida. La inhibición parcial de la esfingomielinasa ácida, ya sea genética o farmacológicamente, devuelve las concentraciones de ceramida a niveles casi normales en los pulmones de ratones con deficiencia de Cftr. La inhibición genética de la esfingomielinasa ácida se logró cruzando ratones deficientes en Cftr con ratones deficientes en esfingomielinasa ácida para crear ratones deficientes en Cftr y heterocigotos para la esfingomielinasa ácida (ratones Cftr-/-/Smpd1+/-). La actividad de la esfingomielinasa ácida en los pulmones de estos ratones fue aproximadamente un 50 % menor que en los pulmones de los ratones de tipo salvaje. La inhibición farmacológica de la esfingomielinasa ácida se logró mediante el tratamiento de ratones deficientes en Cftr con el inhibidor funcional de la esfingomielinasa ácida amitriptilina (1,2). El aumento de las concentraciones de ceramida en las células epiteliales bronquiales de los ratones con deficiencia de Cftr provocó la muerte de estas células, el depósito de ADN en los bronquios, la inflamación pulmonar crónica y una alta susceptibilidad de los ratones con deficiencia de Cftr a las infecciones pulmonares por P. aeruginosa. La normalización de las concentraciones de ceramida por medios genéticos normalizó estos cambios y la inhibición farmacológica de la esfingomielinasa ácida previno estos cambios. También se observó acumulación de ceramida en células epiteliales nasales ciliadas, macrófagos y materiales de trasplante de pulmón de pacientes con FQ (1-4). Este hallazgo sugiere que los resultados de nuestros estudios murinos también se aplican a los seres humanos con fibrosis quística. A continuación, los investigadores aplicaron un panel de inhibidores funcionales de la esfingomielinasa ácida y trataron ratones con deficiencia de Cftr mediante la inhalación de amitriptilina, trimipramina, desipramina, clorprotixeno, fluoxetina, amlodipina o sertralina, todos los cuales son inhibidores funcionales de la esfingomielinasa ácida. Esta inhalación redujo la actividad de la esfingomielinasa ácida específicamente en el pulmón y normalizó las concentraciones de ceramida pulmonar, la inflamación y la susceptibilidad a la infección (2). Hallazgos recientes de C. Ward y asociados confirmaron la acumulación de ceramida en muestras de pulmón de pacientes con FQ (5).

Datos clinicos:

1. Estudio piloto: basado en la protección mediada por amitriptilina de ratones con deficiencia de Cftr, los investigadores iniciaron un pequeño estudio clínico cruzado con 4 pacientes con fibrosis quística que fueron tratados con amitriptilina o placebo, respectivamente. Los resultados revelaron un aumento clínicamente relevante de la función pulmonar (determinado como FEV1) en todos los pacientes con fibrosis quística después del tratamiento con amitriptilina durante 2 semanas.
2. Fase IIa: los datos positivos del estudio piloto nos alentaron a iniciar un estudio cruzado de fase IIa en 18 pacientes e investigar un efecto beneficioso de la amitriptilina sobre la fibrosis quística en una población de pacientes más grande para demostrar la seguridad, probar bioquímicamente los mecanismos de acción, y para encontrar la dosis de amitriptilina (25 mg/día, 50 mg/día, 75 mg/día). La amitriptilina fue bien tolerada en el grupo de pacientes y no se registraron EAG al final del ciclo de 28 días. De los 80 EA, 35 estaban relacionados o posiblemente relacionados con el medicamento. Dos AA bien conocidos de la amitriptilina, es decir, xerostomía y cansancio, fueron significativamente diferentes entre el placebo y los tres grupos de tratamiento con amitriptilina, pero en su mayoría fueron transitorios. El FEV1 se analizó en el análisis por protocolo en 13, 7, 8 y 8 ciclos de pacientes disponibles, que habían recibido placebo, 25 mg, 50 mg o 75 mg de amitriptilina/día, respectivamente. Después de 14 días de tratamiento, el criterio principal de valoración FEV1 había mejorado significativamente en el grupo de 25 mg/día de amitriptilina en relación con el placebo (FEV1: +5,0 % en comparación con el grupo de placebo; p = 0,048). No se observaron cambios significativos en la función pulmonar cuando a los pacientes se les administraron 50 mg y 75 mg de amitriptilina (6).
3. Fase IIb: para evaluar los datos positivos del ensayo de fase IIa, los investigadores iniciaron un estudio de fase IIb en 2009 con un diseño de grupos paralelos.