El estudio PAC-EPOC reclutó 342 pacientes hospitalizados por primera agudización de EPOC en 9 hospitales españoles desde enero de 2004 hasta marzo de 200611,12. Los pacientes incluidos se estudiaron 3meses después del alta hospitalaria (más una semana de desviación como máximo) en fase de estabilidad clínica (8semanas sin nuevas agudizaciones ni cambios en la medicación) y se siguieron ambulatoriamente durante 3años12. El diagnóstico de EPOC se estableció en estabilidad clínica de acuerdo con las recomendaciones ATS/ERS13. Se excluyeron del estudio pacientes menores de 45años, con cáncer, secuelas postuberculosas, neumonectomía y/o neumoconiosis. En el presente estudio participaron los 133 pacientes (39% del total) que disponían de muestras válidas y simultáneas de inflamación pulmonar y sistémica. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética de todos los hospitales participantes, y todos los pacientes firmaron el consentimiento informado.

Como se ha descrito previamente11,12, los datos clínicos y de historia tabáquica se obtuvieron a partir de cuestionarios validados. El índice de masa corporal (IMC) se calculó como la relación entre el peso y el cuadrado de la altura en metros11,12. La espirometría forzada con prueba broncodilatadora, volúmenes pulmonares, DLCO y gasometría arterial se cuantificaron siguiendo metodología estándar14-16. Los valores de referencia de la espirometría, volúmenes pulmonares y DLCO corresponden a una población mediterránea17,18.

Siempre que fue posible, se obtuvo y se procesó una muestra de esputo espontáneo al menos 60min después de las pruebas funcionales respiratorias (225pacientes). En el caso de que el paciente fuese incapaz de expectorar espontáneamente, la muestra de esputo se obtuvo tras inducción con suero salino según metodología estándar19. De los pacientes que se obtuvo una muestra de esputo (n=225), 133 mostraron <20% de células escamosas y fueron utilizados para el análisis20.

En el sobrenadante del esputo se cuantificó la concentración de interleucina 6 (IL-6), IL-8 y factor de necrosis tumoral alfa (TNFα) (Cytokine bead array system, BD Biosciences San Diego CA, EE.UU.). El límite inferior de detección (LID) de IL-6, IL-8 y TNFα fue de 2,5, de 3,6 y de 3,7pg/ml, respectivamente. Siguiendo recomendaciones previas, para evitar el sesgo debido a los pacientes que presentaban valores inferiores al LID, en estos pacientes se asignó un valor nominal de la mitad del LID1. Todas las determinaciones se realizaron por duplicado en el laboratorio central del Hospital Universitari Son Espases (Palma de Mallorca). Dado que el coeficiente de variación fue <10% en todos los casos, para el análisis se utilizó el valor medio de las 2 determinaciones.

Las muestras de esputo también fueron cultivadas siguiendo la metodología habitual21. La carga bacteriana se cuantificó mediante unidades formadoras de colonias (ufc) por mililitro. Los cultivos se consideraron positivos para colonización si hubo un crecimiento mínimo de 100ufc/ml de Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis, Pseudomonas aeruginosa, enterobacterias y/o Staphylococcus aureus22. En pacientes con cultivos polimicrobianos se consideró para el análisis el microorganismo potencialmente patogénico (MPP) con mayor carga bacteriana.

El mismo día de la obtención del esputo se obtuvo una muestra de sangre venosa (20ml) con EDTA por venopunción periférica entre las 08.00 y las 09.00 horas de la mañana, tras ayuno de al menos 6h; a los fumadores activos también se les solicitó que se abstuvieran de fumar durante las 6h previas a la obtención de muestras biológicas. La muestra de sangre así obtenida fue inmediatamente centrifugada durante 10min a 2.000rpm, y el suero resultante se almacenó a −80°C hasta su análisis posterior.

Los niveles de proteína C reactiva (PCR) se determinaron por duplicado mediante nefelometría de alta sensibilidad, con un LID de 0,175mg/l (Siemens Healthcare Diagnostics Products GMBH, Marburg, Alemania). Los niveles séricos de IL-6, IL-8 y TNFα se determinaron (por duplicado) por ELISA de alta sensibilidad (Biosource, Camarillo, CA, EE.UU.), con un LID de 0,03, de 0,10 y de 0,13pg/ml, respectivamente. Como se ha comentado anteriormente para las determinaciones de esputo, para evitar un sesgo a la baja, en aquellos pacientes con valores inferiores al LID se asignó un valor nominal de la mitad del LID1. Todos los análisis se realizaron de forma centralizada en el Hospital Universitari Son Espases (Palma Mallorca). Dado que el coeficiente de variabilidad fue <10% en todos los casos, para el análisis de datos se utilizó el valor medio de las 2 determinaciones.

El tamaño muestral del estudio PAC-EPOC (n=342) venía determinado por sus objetivos principales12 y el número de pacientes con datos disponibles para el presente estudio era de 133. Antes de realizar ningún análisis, calculamos el tamaño muestral necesario para identificar como estadísticamente significativas una correlación de 0,35 entre marcadores inflamatorios en suero y vía aérea6 y una correlación de 0,29 entre marcadores inflamatorios y FEV18, usando el programa GRANMO7.1223. Aceptando un riesgo alfa de 0,05 y un riesgo beta de 0,2 en un contraste bilateral, el número de pacientes requerido es de 62 y 92, respectivamente, y en ambos objetivos es superado por el número de pacientes disponible. La normalidad de la distribución de las variables se calculó con el test de Kolgomorov-Smirnov. Los resultados se muestran como media (desviación estándar) en las variables que siguen distribución normal o mediana [percentil 25-75] en caso contrario. Las variables cualitativas se muestran como porcentaje. Para la comparación de los valores de 2 grupos se utilizó el test de t de Student para variables de distribución normal y el de Mann-Whitney o Wilcoxon en caso de variables de distribución no normal. La valoración de las diferencias entre variables cualitativas se realizó mediante el test de Chi-cuadrado. La relación entre las variables de inflamación pulmonar y sistémica se estimó mediante coeficientes de correlación de Spearman. Se consideró una correlación muy baja, baja, moderada o alta si el coeficiente de correlación era en valor absoluto <0,25, 0,25-0,50, 0,51-0,75 o >0,75, respectivamente24. Se consideró significativo un valor de p<0,05, excepto en el caso de comparaciones/correlaciones múltiples, en el que el citado valor de p se modificó de acuerdo a Bonferroni. El análisis estadístico se realizó con el programa SPSS (SPSS Inc, Chicago, IL, EE.UU.).

De la cohorte inicial (342 pacientes), el esputo no se pudo recoger en un tercio de los pacientes porque fueron incapaces de expectorar, por lo que de entrada se evaluaron 225 pacientes con esputo. Estos pacientes eran (p<0,05) más jóvenes (66 vs. 69años), tenían menor exposición tabáquica (58 vs. 69 paquetes-año), mayor limitación al flujo aéreo (FEV1 49 vs. 54% ref.) y menor valor de DLCO (60 vs. 67% ref.). De estos 225 pacientes, solo 133 tenían esputo representativo. Sus características clínicas eran similares a los que no tenían un esputo válido, excepto que su FEV1 era inferior (52 vs. 57%, p<0,05). De los 133 pacientes con esputo válido, en 76 se obtuvo el esputo espontáneamente y en 57 fue inducido sin haber diferencias clínicas ni biológicas entre ambas poblaciones (datos no mostrados).

La tabla 1 muestra los principales datos antropométricos, clínicos y funcionales de los pacientes incluidos en el estudio.

Treinta y nueve (29%) de los 133 pacientes en los que se obtuvo una muestra válida de esputo estaban colonizados por MPP. El MPP más frecuentemente aislado fue Haemophilus influenzae (n=22, 19%).

La tabla 2 muestra los niveles de biomarcadores inflamatorios en esputo y en sangre (siempre superiores en esputo). La mediana de PCR fue de 4,1 [1,9-7] mg/l. La figura 1 muestra la práctica ausencia de relación entre los valores de IL-6, IL-8 y TNFα medidos simultáneamente en el mismo paciente en suero y esputo. Se observa una correlación aislada, baja, con outliers y gran dispersión, entre el TNFα en esputo y en sangre (r=0,24, p<0,01).

Figura 1.

Relación de marcadores inflamatorios (IL-6, IL-8 y TNFα) en suero y esputo en 133 pacientes con EPOC estable.

(0.15MB).

Por otra parte, observamos que los marcadores inflamatorios determinados en suero no tenían relación (aunque alguna aislada, pero al igual que en el caso anterior, con poca relevancia estadística) con los valores de FEV1 (fig. 2), DLCO (fig. 3), PaO2 o edad (datos no mostrados). Los resultados de las asociaciones entre la inflamación sistémica y la colonización bronquial se publicaron previamente y solo se observó una asociación aislada entre PCR y colonización bronquial20.

Figura 2.

Relación entre el grado de limitación al flujo aéreo (FEV1, % referencia) y marcadores inflamatorios determinados en suero.

(0.23MB).

Figura 3.

Relación entre la capacidad de difusión (DLCO % referencia) y marcadores inflamatorios determinados en suero.

(0.24MB).

Diversos estudios previos han evaluado las relaciones entre inflamación pulmonar y sistémica en pacientes con EPOC. Sin embargo, presentan algunas limitaciones metodológicas, como la correlación entre marcadores diferentes en los compartimentos pulmonar y sistémico10, o que evalúan las relaciones entre inflamación sistémica y variables de función pulmonar, asumiendo que estas son reflejo de la inflamación pulmonar25,26. Por otra parte, los estudios que comparan los mismos marcadores en sangre y pulmón tienen un tamaño muestral pequeño (<30pacientes)6,8,9. Nuestro estudio compara los mismos marcadores en suero y esputo en una muestra muy superior (133 pacientes) a la de estos estudios previos, y además, a diferencia de estos, nuestros pacientes estaban mejor caracterizados11,12.

Se ha sugerido que la inflamación sistémica en pacientes con EPOC se debe al paso de células y/o proteínas inflamatorias desde el pulmón a la sangre (spill-over)7. Esta hipótesis se basaba en observaciones previas en animales de experimentación27 y en humanos28 que demostraban que el paso de proteínas pulmonares a la circulación sistémica era posible. Nuestros resultados no apoyan la teoría del spill-over porque no observamos ninguna relación relevante entre marcadores de inflamación pulmonar y sistémica determinados en el mismo paciente de forma simultánea (fig. 1). Por el contrario, nuestras observaciones sugieren que la respuesta inflamatoria en estos 2 compartimentos biológicos en pacientes con EPOC estable tiene mecanismos de regulación diferentes. La ausencia de correlaciones relevantes entre inflamación sistémica y variables de función pulmonar (figs. 2 y 3) apoya esta interpretación y está en concordancia con diversos estudios previos2,29-31. En la misma línea, la colonización bronquial, que se asocia a una marcada respuesta inflamatoria local20, no asociaría un incremento paralelo de estos mismos marcadores a nivel sistémico en nuestros pacientes, aunque asociándose de forma aislada a niveles más elevados de PCR en sangre en los pacientes colonizados20 pero de menor magnitud que los observados durante las agudizaciones de la enfermedad6. En conjunto, todas estas observaciones indican que la presencia de inflamación sistémica es una característica fenotípica independiente en la EPOC cuyo origen y consecuencias tendrán que ser definidos en futuros estudios.

Finalmente, cabe comentar que la relación entre marcadores inflamatorios sistémicos y edad es controvertida29; en nuestro caso no objetivamos ninguna correlación.

Si, como sugieren nuestros resultados, la inflamación sistémica es una característica fenotípica independiente en la EPOC, y su presencia se asocia a una mayor frecuencia de agudizaciones y superior mortalidad1, se precisan ensayos clínicos aleatorizados que evalúen diversas alternativas terapéuticas en pacientes con EPOC con estas características. En este sentido es de interés señalar el estudio piloto de McDonald et al.32, en el que se utiliza el valor de PCR para indicar tratamiento con estatinas; los pacientes tratados mostraron una reducción significativa de la PCR.

El tamaño muestral de nuestro estudio (n=133), muy superior al de estudios previos8,9, la completa caracterización clínica de los pacientes estudiados (función pulmonar, estado nutricional, microbiología, comorbilidades, etc.), y especialmente el hecho de que los diferentes marcadores inflamatorios analizados hayan sido determinados simultáneamente en suero y esputo son claras fortalezas del mismo. Como cualquier estudio, sin embargo, el nuestro también tiene limitaciones, entre las que cabe destacar: 1)La inflamación determinada en esputo podría no ser idéntica a la existente en tejido pulmonar. 2)No se obtuvo esputo en 117 pacientes de la cohorte inicial de 342 pacientes (34%); estos pacientes eran más jóvenes (66 versus 69años), más fumadores (58 versus 69paq-a) y con peor función pulmonar (49% versus 54%). Ello podría explicarse por la mayor historia de tabaquismo que podría favorecer la expectoración33 o que de per se podría constituir otro fenotipo. Por lo que se refiere a la edad, a pesar de que las diferencias fueron estadísticamente significativas, en valor absoluto fueron clínicamente irrelevantes (3años). 3)Solo se obtuvo esputo válido en 133 pacientes del total 225 con esputo. Los pacientes con esputo válido del resto de pacientes que consiguieron expectorar se diferenciaron solo en el FEV1 (52 versus 57%, p<0,05). Este fenómeno ya se ha descrito en otros estudios, que han observado una correlación directa entre el esputo válido y el grado de obstrucción al flujo aéreo34. Por lo que respecta al porcentaje de esputos válidos respecto al total de la cohorte (133/342; 39%), es similar a otras series35,36. 4)Los datos microbiológicos se publicaron en otro artículo20, pero los objetivos del presente estudio son diferentes y la gran mayoría de resultados también. Para complementar mejor las relaciones entre la inflamación pulmonar se han añadido estos datos de microbiología. 5)La mayoría de los pacientes eran hombres, por lo que nuestros resultados no se pueden extrapolar directamente a mujeres, ya que la enfermedad se manifiesta de forma diferente37.