sCD163 en pacientes con ELA

Introducción La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad mortal con debilidad muscular progresiva que conduce a una discapacidad grave y finalmente a la muerte. Es la forma más común de enfermedades de las neuronas motoras e involucra tanto a las neuronas motoras superiores como a las inferiores. La mediana de supervivencia desde el inicio de los síntomas hasta la muerte es de aproximadamente 3 años.

Dado que el diagnóstico se basa en características clínicas y anomalías electromiográficas, que pueden ocurrir bastante tarde en el curso de la enfermedad, existe la necesidad de identificar pruebas de diagnóstico que puedan confirmar o descartar el diagnóstico de ELA en la fase más temprana de la enfermedad.

La ELA es una enfermedad neurodegenerativa, sin embargo, la patogenia no está bien establecida. Las causas son probablemente multifactoriales y una interacción compleja entre los factores genéticos y la disfunción de las vías moleculares vitales relacionadas con el gen c9orf72 dominantemente heredado y la absorción alterada de glutamato en los astrocitos (receptor EAAT2) de la hendidura sináptica y, por lo tanto, la excitotoxicidad del glutamato. Esta excitotoxicidad del glutamato puede causar estrés oxidativo, canales de sodio persistentes dependientes de voltaje y activación de la microglía que da como resultado la secreción de citoquinas proinflamatorias.

Más recientemente, hay estudios que sugieren que la neuroinflamación juega un papel en el desarrollo de la ELA. Un estudio de 2012 (un modelo de ratón de ALS, que sobreexpresa la superóxido dismutasa mutante (mSOD1)), ha documentado que la microglía puede proteger y dañar las neuronas motoras según el fenotipo de la microglía que se active. Parece que es un continuo entre el estado fenotípico protector M2 (inicio de la enfermedad) y el estado fenotípico neurotóxico M1 (etapa final de la enfermedad). Además, al inicio de la enfermedad, los ratones expresaron niveles más altos de Ym1, CD163 y factor neurotrófico derivado del cerebro (marcadores de M2).

De otros mecanismos moleculares, vale la pena mencionar las anomalías estructurales y funcionales de las mitocondrias, el deterioro de los sistemas de transporte axonal y el tráfico endosomal y la inducción de la respuesta de estrés del retículo endoplásmico, aunque parecen ser eventos secundarios en la ELA. El resultado neto es la degeneración de las neuronas motoras en la corteza cerebral, los núcleos de los nervios craneales, el asta anterior de la médula espinal y los tractos corticoespinales. El único tratamiento actual disponible es el Riluzol que ha demostrado prolongar la vida o el tiempo hasta la aparición de problemas respiratorios graves en pacientes con ELA. Aún debe determinarse el modo de acción del riluzol, posiblemente la dinámica sea una inhibición de la liberación de glutamato de la neurona presináptica. (1,2,3,4,5,6) Aunque parece que el proceso inflamatorio es un evento secundario, parece ser crítico para la degeneración neuronal. En un estudio, se buscó reducir la patología de la ELA a través de glucocorticoides dirigidos al sistema nervioso central y se logró reducir la patología del tronco encefálico en modelos de ratones con ELA. De diferentes biomarcadores, también se han probado marcadores inflamatorios: las citocinas de la familia de la interleucina-1. Entre ellos, solo la interleucina-18 total, su inhibidor endógeno interleucina-18BP y la forma activa de la citocina (interleucina-18 libre) fueron significativamente más altos en los pacientes con ELA que en los controles. La citocina no mostró correlación con las diferentes formas clínicas de ELA o el entorno clínico de la enfermedad. Las citocinas también se han probado como agentes neuroprotectores. La eritropoyetina (EPO) es conocida como el factor de crecimiento que mantiene el número de eritrocitos circulantes. Sin embargo, la función biológica de la EPO se ha ampliado a otras células, como las neuronas, la microglía y los astrocitos del cerebro. La EPO parece suprimir las citoquinas proinflamatorias durante la progresión de la enfermedad, mantiene las citoquinas antiinflamatorias hasta la última etapa sintomática y finalmente parece retrasar la aparición de los síntomas y preservar el número de neuronas motoras. (7,8,9,10) Grupo de diferenciación 163 (CD-163): ¿una nueva forma de controlar la inflamación en la ELA? CD-163 es un receptor scavenger (reconoce y capta macromoléculas) que marca la activación monocitos-macrófagos. CD163 funciona para macrófagos como receptor de complejos de hemoglobina-haptoglobina. La forma soluble del receptor se denomina sCD163 y se encuentra en el plasma y el líquido cefalorraquídeo, donde se encuentra regulado al alza en una amplia gama de enfermedades inflamatorias.

Se observan valores muy elevados (>20 mg/l) en enfermedades como el síndrome de activación de macrófagos, el síndrome hemofagocítico y la insuficiencia hepática aguda. Además, el nivel de sCD163 refleja la actividad de la enfermedad. Se encuentra que los pacientes con valores crecientes y altos tienen un pronóstico desfavorable. Se observan valores elevados (5-20 mg/l) en enfermedades hepáticas, sepsis y enfermedad de Gaucher. Los pacientes sépticos con valores superiores a 10 mg/l tienen un riesgo 10 veces mayor de desenlace fatal. Los valores que aumentan un poco (3-5 mg/l) se observan a menudo en estados inflamatorios o infecciosos y en el cáncer. (11,12,13,14) Datos piloto En el laboratorio de investigadores, los datos piloto (Kallestrup M et al, datos no publicados (15)) han mostrado resultados prometedores. Hubo un aumento del nivel de sCD163 en el líquido cefalorraquídeo en 7 pacientes con ELA en comparación con los controles. Además, tanto los pacientes con ELA definitiva como probable tienen un nivel elevado de sCD163. Estos resultados sugieren que se debe realizar un estudio más grande que evalúe a los pacientes con ELA en las etapas temprana y tardía de la enfermedad.

Hipótesis Los pacientes con ELA tienen niveles elevados de sCD-163 en su líquido cefalorraquídeo y suero en comparación con sujetos sanos y el nivel está relacionado con la gravedad de la enfermedad.

Propósito Definir la concentración de sCD-163 en el líquido cefalorraquídeo y el suero en pacientes con ELA en comparación con los controles (pacientes con síntomas neurológicos no especificados). Además, definiremos las concentraciones de proteína, glucosa, índice de inmunoglobulina G y otros factores en el líquido cefalorraquídeo.

Método Población del estudio La población del estudio serán todos los pacientes con ELA establecida o sospechada en el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Aarhus.

Los pacientes con ELA establecida que participen se someterán a una punción lumbar como parte de este estudio. Los sujetos que se sospeche que padecen ELA se someterán a una punción lumbar como parte de su trabajo de diagnóstico y se analizará el nivel de sCD163 en su líquido cefalorraquídeo.

En el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Aarhus hay aproximadamente 80 pacientes con ELA establecida. Esperamos que 50 de estos pacientes estén dispuestos a participar y sean elegibles para su inclusión (31-08-2015). Además, esperamos incluir 8 pacientes que serán diagnosticados con ELA en el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Aarhus durante el período de estudio.

Los controles incluyen pacientes con diversos síntomas o enfermedades neurológicos que se someterán a una punción lumbar en el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Aarhus como parte de su trabajo de diagnóstico, independientemente de este estudio. En los análisis finales, solo se incluirán los controles que terminen sin enfermedad neurológica o con una enfermedad neurológica que se cree que no afecta al líquido cefalorraquídeo. Esperamos incluir 40-50 controles.

Reclutamiento Los participantes recibirán información oral y escrita sobre el estudio. La información oral tendrá lugar en el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Aarhus. Además, se entregará el folleto "Forsøgspersoners rettigheder i et sundhedsvidenskabeligt forskningsprojekt". Los consultores del departamento de neurología darán la información a los pacientes con sospecha de ELA. Los controles y los pacientes con ELA establecida recibirán información de los médicos del departamento de Neurología y de la estudiante de año de investigación Anne Sofie Vinther.

Es posible traer un acompañante y se ofrece a los participantes al menos 24 horas para considerar la participación.

Se solicitará el acceso a los expedientes de los pacientes, los cuales se facilitarán en el material informativo escrito.

Si aparecen nuevos conocimientos sobre las desventajas de participar en el estudio, se informará a los participantes de inmediato. Además, se informará al participante si las evaluaciones durante el estudio aportan conocimiento sobre el estado general de salud del paciente, a menos que haya sido claramente rechazado por el paciente.

Al final del estudio, los participantes pueden comunicarse con el coordinador del estudio para obtener información sobre los resultados del estudio.

Todos los participantes recibirán información sobre el proyecto de investigación y se les pedirá que den su contenido a la participación. La participación implica la extracción de 5-6 ml de líquido cefalorraquídeo y una muestra de sangre (30 ml), que se utilizará para el análisis de sCD-163.

Los participantes no recibirán ninguna forma de pago, pero pueden recibir una compensación por el transporte.

Criterios de inclusión:

ELA Pacientes diagnosticados con ELA y pacientes con sospecha de ELA. Edad >18 Controles Edad >18

Criterios de exclusión (para todos los grupos):

Infecciones agudas, incluida la neuroinfección. Otros trastornos conocidos por tener niveles elevados de sCD163. Trastornos o tratamientos que contraindiquen una punción lumbar. Otros trastornos neurológicos establecidos. En todo momento durante el trabajo de diagnóstico y consecuentemente en el proyecto de investigación lo haremos con respeto a la condición física y mental de los pacientes. El proyecto de investigación se llevará a cabo de acuerdo con la Ley de procesamiento de datos personales y, además, el proyecto se enviará al sistema de información regional común para la Región Midtjylland.

Análisis El líquido cefalorraquídeo y el suero se analizarán en el Departamento de Bioquímica Clínica del Hospital Universitario de Aarhus. Las muestras de líquido cefalorraquídeo y de sangre se depositarán en un biobanco de investigación en el Hospital Universitario de Aarhus. Está previsto que todos los análisis bioquímicos se realicen cuando se recojan todas las muestras. Al final del proyecto, las muestras serán pseudo anonimizadas. Debido a la posibilidad de desarrollar nuevos conocimientos en esta área, las muestras se depositarán en el biobanco 5 años después de la finalización de este proyecto.

Las concentraciones de sCD-163 en líquido cefalorraquídeo y suero se analizarán mediante técnicas ya establecidas en el Departamento de Bioquímica Clínica del Hospital Universitario de Aarhus.

Examen El examen consta de una historia clínica y un examen clínico. Utilizamos la escala de calificación funcional ALS revisada (ALSFRS-R), que es un instrumento de calificación para monitorear la progresión de la discapacidad en pacientes con ELA. La información del registro médico se incluirá y utilizará en este proyecto, incluido el historial médico anterior, el uso real de medicamentos, los resultados de los análisis bioquímicos y las imágenes cerebrales, los resultados del ALSFRS-R, los resultados de la electromiografía, las anomalías en los exámenes clínicos y el conclusiones del trabajo de diagnóstico.

Análisis de potencia y estadísticos Dado que los datos piloto de los investigadores (n=7) mostraron un aumento del 50 % en el nivel de CD163 en el líquido cefalorraquídeo en pacientes con ELA, se espera que la inclusión de 40 pacientes permita la detección de una diferencia más pequeña también en el suero y las relaciones entre CD163 y hallazgos clínicos.

El programa ANOVA se utilizará para los análisis estadísticos. Se utilizarán pruebas paramétricas o no paramétricas dependiendo de la distribución normal de los datos. En todos los análisis estadísticos se utilizará un nivel de significancia del 5%.

Perspectivas Es importante identificar biomarcadores pronósticos en la ELA. La patología de la ELA aún se desconoce, pero parece que la inflamación es un factor crucial en el proceso. En varios estudios, se ha demostrado que sCD163 está regulado al alza en una amplia gama de enfermedades inflamatorias y, junto con los datos piloto prometedores de los investigadores, sCD163 es un marcador potencial de ELA. (4) La evaluación de la eficacia del fármaco en la ELA sigue teniendo una base clínica y depende de la medición de la tasa de progresión de la enfermedad mediante la utilización de la escala de calificación de la ELA revisada (ALSFRS-R). Tales escalas clínicas pueden ser insensibles, especialmente en las primeras etapas del proceso de la enfermedad. El desarrollo de biomarcadores cuantificables fiables sigue siendo difícil de alcanzar en la ELA, y el desarrollo de biomarcadores de pronóstico sería crucial para la evaluación eficaz de un agente terapéutico en las primeras etapas de desarrollo.

Consideración ética Las pruebas realizadas a los pacientes involucrados en este proyecto de investigación son punción lumbar y muestras de sangre.

La realización de una punción lumbar conlleva algunos riesgos, entre los que se encuentran la cefalea post punción lumbar con una incidencia del 12 %, más frecuente en pacientes más jóvenes. Con mayor frecuencia, el dolor de cabeza tiene una duración breve y puede curarse con la aplicación de un parche de sangre. Además, la punción lumbar puede causar dolor lumbar temporal y una acumulación de sangre debajo de la piel. Existe un riesgo muy bajo de sangrado en el espacio epidural con compresión de los nervios espinales y un riesgo aún menor de infecciones (meningitis o meningoencefalitis). Sin embargo, es importante subrayar que la punción lumbar es parte del diagnóstico de rutina en el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Aarhus.

Teniendo en cuenta el bajo riesgo que implica este proyecto, el mal pronóstico de la enfermedad y el potencial para mejorar el diagnóstico y el tratamiento de futuros pacientes con ELA, consideramos que este proyecto es éticamente aceptable.

Publicación Se publicarán los resultados positivos, negativos y no concluyentes de este estudio. Los resultados se escribirán en un artículo para su publicación en una revista revisada por pares escrita en inglés.