La magnitud y el patrón inflamatorio, sistémico y bronquial, que desencadenan la exacerbación de asma, son los responsables de su intensidad y gravedad inmediata o tardía1,2. Diversos estudios realizados en pacientes fallecidos por asma o que padecieron una exacerbación de asma con riesgo vital sugieren que el tiempo de instauración de la misma puede estar relacionado con el tipo de respuesta inflamatoria bronquial subyacente3,4, con el agente desencadenante5, y con la rapidez en la respuesta clínica al tratamiento instaurado6. Ahora bien la respuesta inflamatoria de la luz o de la submucosa bronquial es heterogénea y dependiente del desencadenante que la ha producido, como por ejemplo el tabaco, la atopia, o los virus7 y, también, del tipo de patrón inflamatorio presente en la vía aérea según los «fenotipos» de pacientes con asma considerados8–11 y, por ello, repercute en la fisiología de la vía aérea condicionando la alteración fisiológica y el tipo de respuesta producida. Un aspecto concreto que apenas se ha estudiado es la relación del perfil inflamatorio con el tiempo de instauración desde que comienzan los síntomas respiratorios, es decir, con la rapidez de la crisis. Los datos disponibles recogidos a partir de muestras bronquiales obtenidas de manera no invasiva son escasos y, solamente, algunos aspectos ligados al tiempo de instauración se han estudiado parcialmente12,13. Por tanto, es plausible realizar la hipótesis de que la rapidez de la agudización de asma esta relacionada con el tipo de respuesta inflamatoria sistémica y bronquial, y que esta podría diferenciarse según el perfil de marcadores biológicos inflamatorios presentes, condicionando la gravedad y la magnitud de la agudización. El objetivo de este trabajo, por tanto, es determinar el tipo de respuesta inflamatoria sistémica y de la luz bronquial, analizando marcadores de inflamación, indirectos o específicos, de las líneas celulares inflamatorias eosinofílica y neutrofílica presentes en la exacerbación de asma y, su relación con el tiempo de instauración de la crisis.

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  Secreción bronquial. Se obtuvo esputo después de proceder a la inhalación de una nebulización de una solución de suero fisiológico (3ml) con 5mg de salbutamol, realizado bajo presión positiva con oxígeno a altos flujos durante 20min. Todos los pacientes siguieron el mismo protocolo de obtención de muestra bronquial y todos los esputos fueron procesados de la misma manera. El tratamiento químico inicial con ditiothietrol (DTT) se hizo a una dilución 1:10 de la concentración original (Sputolysisn, Carbiochem, Corp., San Diego, CA). El volumen total de la muestra de esputo procesada fue la suma del volumen correspondiente a 4 veces el peso en mg de los tapones tratados con DTT, más el mismo volumen de tampón PBS. En el recuento diferencial inflamatorio del precipitado celular se determinaron el porcentaje de neutrofilia y eosinofilia, según el procedimiento descrito por Pizzichini et al15 y, se determinó la IL-8 mediante quimioluminiscencia (IL-8 – Siemens®, ref. LK8-P1) en un analizador immulite en el sobrenadante del esputo tras haber sido descongelado (congelado a −80°C previamente a su análisis), siguiendo las instrucciones del fabricante del kit de detección, los valores de referencia proporcionados y habiendo realizado una estandarización previa de la técnica en el laboratorio de bioquímica.

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  Muestras de sangre. Se obtuvo sangre con EDTA y sangre en tubo con gelosa diariamente en los que se determinaron, respectivamente, la fórmula leucocitaria por un lado y, por otro, la elastasa neutrofílica y la proteína catiónica del eosinófilo en suero mediante técnicas de ELISA, siguiendo las indicaciones del fabricante para la detección de ambos marcadores inflamatorios en el uso del kit de ensayo (Human PMN Enastase ELISA – SG Servicios Hospitalarios SL, ref. BLK-4-269 y ECP – Siemens®, ref. LKEOZ, respectivamente). Se determinó la albúmina plasmática solamente en el segundo día de atención urgente. La medición se hizo por colorimetría (ALB plus, ref. 1929640, Roche Diagnostics® GmbH, Mannheim, Alemania). En la extracción de sangre venosa realizada a los 30 días se determinó la IgE total para cada paciente como marcador biológico cuantitativo de atopia, y la específica para Alternaria alternata como indicador de factor de riesgo de asma de riesgo vital, según el procedimiento habitual del laboratorio central de Bioquímica en cada uno de los hospitales que participaban.

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  Muestra de orina. En las muestras de orina recogidas se determinó los niveles de leucotrieno E4 mediante técnica de ELISA (LTE-4, GE HealthCare®, ref. RPN-224) siguiendo las recomendaciones del fabricante en el kit y estandarización de la técnica de detección.

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  Función pulmonar. Tanto la espirometría como el flujo espiratorio máximo (FEM) se midieron respectivamente con un espirómetro Datospir 500 (Sibelmed S.A., Barcelona) y con un medidor homologado (Sibelmed®), siguiendo las recomendaciones de la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica y las recomendaciones de su uso para el manejo del asma descritas en la guía GEMA14.

Se utilizaron los valores medios y su desviación estándar para describir las variables analizadas en la muestra. El coeficiente de correlación de Pearson fue utilizado para cuantificar, por un lado la correlación lineal entre la variable principal (horas transcurridas desde el inicio del deterioro clínico hasta la atención urgente) y las secundarias, y por otros, las correlaciones entre los diferentes marcadores inflamatorios, y de estos con la gravedad de la obstrucción (FEM). Atendiendo a la variable principal del estudio, la muestra se dividió en tres grupos teniendo en cuenta dos criterios a la hora establecer los puntos de corte, a saber: el mantenimiento de la homogeneidad de la n en cada grupo (distribución de frecuencias de la variable principal) y la hipótesis del estudio (comienzo brusco, deterioro clínico progresivo a corto plazo y deterioro mantenido en el tiempo). Para la comparación de medianas entre los grupos se empleó la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis para el análisis de contrastes entre varias muestras independientes, y la prueba de χ2 para la comparación de variables categóricas, con el test exacto de Fisher cuando aplicaba. Se realizó un análisis de regresión múltiple de estimación de la variable principal incluyendo en el modelo las variables que mostraron significación estadística en el análisis univariante y aquellas con plausibilidad biológica de comportarse como confusoras o modificadoras del efecto estimado (rapidez en la instauración de la crisis de asma). Se aceptó un valor p inferior a 0,05 como estadísticamente significativo. El análisis de datos se realizó con la versión 15.0 del programa SPSS.

Solamente los pacientes que cumplieron con todo el protocolo fueron analizados en el estudio, excluyéndose finalmente 8; de ellos, 5 por no cumplir con las visitas programadas y 3 por tener muestras no útiles para el análisis. Se incluyeron 34 pacientes con una exacerbación asmática, ninguna de riesgo vital, pero el 18% de los casos precisó oxigenoterapia por insuficiencia respiratoria aguda (P02≤55mmHg)16. Las medias aritméticas de días y noches transcurridos con síntomas de agudización fueron de 5,5±3,5 (DE) y 4,9±3,5 (DE) respectivamente. Nueve pacientes fueron considerados no atópicos: aquellos que presentaron un «prick test» a neumoalérgenos ambientales negativo y IgE<160UI/ml (límite inferior adoptado del laboratorio de referencia). Las características clínicas de toda la muestra se detallan en la tabla 1.

Dependiendo de las horas de evolución transcurridas desde el comienzo del deterioro sintomático, la muestra de pacientes se dividió en tres grupos. La tabla 1 muestra las características clínicas y de la exacerbación asmática de los grupos analizados en función de las horas transcurridas desde el comienzo de la agudización. Se constató diferencias estadísticamente significativas en la comparación de los grupos para las variables número de atenciones urgentes en el último año (p=0,03), ingresos previos por agudización grave en la UCI (p=0,05) y determinación del FEM en el segundo día de atención tras la intensificación del tratamiento (p=0,008); siendo las primeras más frecuentes, y la última peor, en el grupo de mayor tiempo de evolución.

De los marcadores biológicos analizados, todos ellos se mostraron elevados (tabla 2). No se observaron diferencias estadísticamente significativas en los recuentos de neutrófilos y eosinófilos del esputo y la sangre. Solamente el grupo de menor tiempo de evolución presentó mayor elastasa medida el primer día (p=0,05) y albúmina sérica medida en el segundo día (p=0,008) respecto al resto de grupos. La tabla 2 muestra los valores obtenidos en las determinaciones biológicas realizadas para cada grupo de tiempo considerado.

El análisis de correlación de variables cuantitativas mostró una asociación lineal negativa estadísticamente significativa entre el tiempo de instauración de la crisis y la gravedad de la obstrucción (FEM) (r=−0,360; p=0,037), la eosinofilia del esputo (r=−0,399; p=0,029) y la albúmina sérica (r=−0,442; p=0,013); fue linealmente positiva con la IL8 en el esputo (r=0,357; p=0,038).

El modelo de regresión múltiple que se construyó teniendo en cuenta las variables clínicas y biológicas de interés clínico (variable dependiente: tiempo de instauración) y variables independientes: eosinofilia en sangre del primer día, FEM de la agudización, elastasa sérica del primer día, albúmina sérica del segundo día, leucotrieno del segundo día, consumo de tabaco y administración de corticosteroide oral o parenteral inmediatamente antes de la atención urgente, no mostró significación estadística para las variables incluidas, alcanzando una mejor tendencia hacia la significación estadística la eosinofilia en sangre (p=0,105) y la albúmina sérica (p=0,197).

Por otro lado, se constató una asociación lineal negativa de la obstrucción al flujo aéreo (FEM) y la leucocitosis en sangre del primer día (r=−0,353; p=0,04), el LTE4 del primer día en la orina (r=−0,342; p=0,048) y positiva con la albúmina sérica del segundo día (r=0,414; p=0,02).

Otras correlaciones con interés biológico entre marcadores inflamatorios sistémicos solubles y de origen celular se muestran en la tabla 3.

Los resultados sugieren una activación precoz tanto de la respuesta neutrofílica como de la eosinofílica en la exacerbación asmática, sin poder identificar un patrón inflamatorio típico dependiendo del tiempo de instauración de la crisis. El componente edematoso bronquial juega un papel importante en la patogenia de las exacerbaciones de instauración rápida, con mayor repercusión en las proteínas del plasma cuanto más se prolonga en el tiempo, y con una traducción inmediata en la obstrucción del flujo aéreo. Desde el punto de vista de las características clínicas y, a pesar de no encontrar diferencias estadísticamente significativas entre los grupos, destaca que los pacientes con una instauración de la crisis más rápida, presentan un mayor predominio de mujeres, menor proporción de desencadenantes de la crisis infecciosos, un consumo medio de corticosteroides inhalados menor, mayor proporción de corticoterapia oral y una reversión de la obstrucción bronquial (FEM) a las 24h superior, orientando hacia un perfil de paciente diferente en cuanto al impacto de la agudización de más rápida instauración. Los resultados del patrón inflamatorio obtenido en este estudio se han de interpretar con cautela, pero no difieren, en general, de los hallados en estudios llevados a cabo en asma aguda de niños y adultos, especialmente cuando el desencadenante principal es un virus, actuando solo o en combinación con un alergeno ambiental1,13. En muchas de las agudizaciones la activación inflamatoria neutrofílica y eosinofílica en la vía aérea es dual y mixta, como ya han comunicado algunos autores17. En nuestro estudio la eosinofilia en esputo del primer día destacó en el grupo de instauración de la crisis más rápida, probablemente en relación con un predominio de eosinófilos en la mucosa bronquial insuficientemente tratados de base, e incrementados tras la actuación del desencadenante. Además destaca el descenso llamativo de la eosinofilia en el segundo día, más intenso en las crisis más de instauración más rápida y mejor respuesta al tratamiento con corticosteroides. Por otro lado, la presencia de neutrofilia también fue relevante aunque con una traducción biológica en la respuesta al tratamiento diferente a la anterior. La neutrofilia está presente en muestras de esputo de niños con exacerbación de asma debida principalmente a infección vírica17 y puede enmascarar la eosinofilia basal predominante en algunos de los pacientes mientras dura la agudización18. Además, se ha informado que el patrón inflamatorio puede ser diferente en sucesivas agudizaciones dependiendo de la causa que la desencadene19. En nuestro estudio la asociación del patrón inflamatorio y de los marcadores biológicos con el tiempo de instauración no ha permitido encontrar una diferencia estadística según las horas transcurridas desde el inicio de la agudización, salvo para la elastasa neutrofílica y para la albúmina en sangre. La mayoría de las agudizaciones fueron desencadenadas por una infección vírica, al constatarse un comienzo de síntomas en la vía aérea superior, fiebre termometrada (>37,5°C), y la ausencia de necesidad de añadir antibiótico en la evolución clínica inmediata. El patrón celular inflamatorio encontrado no parece ser diferente al hallado en niños con agudización de asma, y en estos los que presentaron una inflamación neutrofílica no tuvieron una mayor rapidez de instauración20. Sí se confirma que la infiltración eosinofílica bronquial está asociada con el tiempo de evolución de la crisis pero, condicionada probablemente, al tratamiento con corticosteroide previo. El edema bronquial producido por la extravasación de plasma (mediadores solubles y proteínas de tamaño variable como la albúmina y la alfa2macroglogulina) a la vía aérea es variable, pero significativo, y se relaciona con el tiempo de instauración transcurrido, la pérdida de control y con un prolongado mantenimiento en el tiempo de la alteración de la permeabilidad vascular12–21.

Desde el punto de vista fisiopatológico es posible que la activación celular y de mediadores solubles del plasma se traduzca en una activación incipiente que comenzaría con una movilización neutrofílica sistémica inicial, con infiltración bronquial inmediata, la cual sería potenciadora de la vasodilatación y extravasación simultánea del edema producido a nivel bronquial21, y que constituye un factor determinante de la migración eosinofílica posterior a la submucosa bronquial, como ha sido constatado22,23. Los patrones celulares inflamatorios descritos serían, de alguna manera, los mismos que se hallan en el espectro de la enfermedad inflamatoria obstructiva de la vía aérea (asma y EPOC principalmente)24, aunque las concentraciones de determinados marcadores celulares y de citoquinas/quimiocinas25–27, tanto de la línea neutrofílica (neutrófilos, IL-8 o elastasa) como de la eosinofílica (eosinófilos, IL-5, ECP) mostrarían valores diferentes en algunas agudizaciones, dependiendo del grado de control8,28, gravedad9,20,29, la obstrucción bronquial presente30, la muestra biológica seleccionada24, el espectro de enfermedad o fenotipo inflamatorio de la vía aérea2,31–33, y de la historia natural de la evolución de la enfermedad inflamatoria24,31,34,35. Además, las elevadas concentraciones del metabolito urinario de los cisteinil leukotrienos (LT4) encontrado es la expresión de la gran activación de ambas líneas granulocíticas, y constituye un marcador inflamatorio sistémico no invasivo accesible para la medición global de la cascada inflamatoria36. Por todo ello creemos que la respuesta inflamatoria global, tanto celular como de mediadores, (eosinofílica y neutrofílica) en sangre y en la vía aérea se establece, sino a la par, secuencialmente muy seguidas en el tiempo, y solamente en el caso de presentar un asma de riesgo vital fulminante, menor a 1h, puede determinarse un predominio de respuesta muy determinado, como por ejemplo, la infiltración neutrofílica en la submucosa bronquial como patrón definido de la instauración rápida4.

Por otro lado la gravedad de la obstrucción bronquial determinada en la agudización se asoció a factores derivados del componente granulocitario y la albúmina en sangre y el metabolito de los cisteinilleucotrienos en orina, como expresión de la activación predominantemente eosinofílica, la cual se ha asociado con la intensidad mantenida de la obstrucción bronquial y con la inestabilidad más grave de la vía aérea30,36,37. Aunque es muy probable que el sentido de la correlación del FEM y el tiempo pueda variar en las primeras horas, dependiendo del factor desencadenante que produce la respuesta inflamatoria, la asociación con los marcadores mencionados es relevante desde el punto de vista de la evolución inmediata de la obstrucción, sobre todo al establecerse correlaciones moderadas entre ellos (tabla 3). El papel inicial de la permeabilidad vascular determinado por la albúmina extravasada en el lavado broncoalveolar y la mucosa bronquial en el inicio y grado de deterioro del asma ha sido demostrada recientemente21. La metodología seguida en el diseño del estudio ha podido condicionar de alguna manera el reclutamiento final de pacientes. Por ejemplo, la disponibilidad de la técnica del esputo durante dos días seguidos no fue posible si el reclutamiento se hacía en viernes y, además, se constató en algunos candidatos un rechazo a repetir las mismas pruebas a las 24h, como marcaba el protocolo. Por tanto, la limitación principal del estudio es la ausencia de pacientes con instauración muy rápida de la agudización que ha condicionado la muestra de pacientes reclutados, dando lugar a una heterogeneidad amplia del tiempo de instauración de la crisis. No obstante, esta heterogeneidad ha permitido obtener tres grupos de tiempos de instauración de los síntomas representativos de lo que ocurre realmente con los pacientes que acuden habitualmente para ser atendidos de urgencia por una agudización. Los grupos de asmáticos considerados han estado representados en todos los grupos y apenas han mostrado diferencias entre ellos en cuanto a las características clínicas, aunque si la n de cada grupo hubiera sido superior es posible que estas diferencias hubieran alcanzado la significación estadística para algunas variables dependiendo del tipo de asmático reclutado y del estado de activación inflamatorio previo en cada paciente, aunque un diseño del reclutamiento que incluyera pacientes muy heterogéneos en estos aspectos podría enmascarar las diferencias. Es destacable que el grupo de más lenta instauración presentaba datos de asma más grave con peor control, a pesar de las dosis medias o altas de cortiocosteroides inhalados, mientras el de más rápida instauración tenía menos dosis y unas características que orientan a un mayor componente alérgico. Es posible que una n de muestra superior condicionara el perfil inflamatorio sistémico y bronquial más inmediato presente en el inicio de la crisis, y en el análisis de regresión múltiple propuesto, alcanzara la significación estadística para las variables mencionadas con anterioridad. No obstante, algunos factores de intervención, previos a la crisis o muy incipientes, condicionan el análisis del diseño y pueden hacer poco viables o muy difíciles de conseguir analizar algunos eventos de interés biológico en la investigación, si no se diseñan de una manera experimental. Por ejemplo, factores clínicos como el tabaquismo o la corticoterapia oral o parenteral han podido ser más determinantes en el patrón inflamatorio presente y en la rapidez de la instauración de la agudización, especialmente si nos atenemos al relativo bajo porcentaje de consumo de corticoide oral previo hallado en los pacientes con crisis más prolongadas respecto a los de mayor rapidez, aunque en nuestro estudio no ha sido posible determinar su influencia al no haber predominado de manera relevante sobre ningún grupo. Estudios similares realizados en niños a los que se les había administrado corticoterapia oral previa mostraron que esta no modificó el patrón inflamatorio inicial20; solamente la eosinofilia periférica y la albúmina mostraron una tendencia a la significación estadística en el análisis de regresión múltiple empleado para analizar el tiempo de instauración, siendo por ello marcadores biológicos relevantes del pronóstico clínico inmediato y de la respuesta al tratamiento instaurado. En este punto autores como Norzila et al han constatado que la corticoterapia oral previa no tiene un efecto llamativo sobre el patrón inflamatorio presente (eosinofilia y mejoría de la obstrucción bronquial) hasta pasadas 24h13,17, probablemente debido a la importante acción mantenida de la reacción inflamatoria desencadenada y, a la corticoinsensibilidad que presenta la neutrofilia en contextos clínico y biológicos en los que predomina, como pueden ser el tabaquismo o la infección vírica38–41.

En resumen, los resultados de nuestro estudio sugieren una activación precoz tanto de la respuesta neutrofílica como de la eosinofílica en la exacerbación asmática. Es posible que el componente edematoso bronquial juegue un papel importante en la patogenia de las exacerbaciones de instauración muy rápida y, también, en la mantenida en el tiempo como expresión directa de la gran activación celular y molecular inflamatoria presente en la vía aérea.

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.