Aunque la exéresis quirúrgica es el principal procedimiento utilizado para el tratamiento de la estenosis traqueobronquial1, la colocación de stents traqueales constituye un tratamiento satisfactorio para la obstrucción de las vías aéreas superiores en pacientes no quirúrgicos, junto con otras técnicas mínimamente invasivas como la radiofrecuencia, la ablación con láser y la crioterapia2. Las prótesis de silicona son las más utilizadas, pero su implantación requiere el uso de un broncoscopio rígido y anestesia general. Por el contrario, los stents metálicos se pueden implantar mediante fluoroscopia o a través de un fibrobroncoscopio flexible o un tubo endotraqueal bajo una sedación ligera y proporcionan un alivio sintomático inmediato3. Otras ventajas de los stents metálicos respecto a los de silicona son que tienen mayor fuerza radial y mejor relación entre los diámetros interno y externo, que presentan menor incidencia de migración y menor riesgo de obstrucción por mucosidad y de colonización bacteriana4. No obstante, estas importantes ventajas se han visto empañadas por sus complicaciones a largo plazo (como la reestenosis debida a la formación de granulomas o al desarrollo de tumores) y las dificultades para su extracción5. Estos problemas dieron lugar a que, en 2005, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (Food and Drug Administration [FDA]) advirtiera del peligro del uso de stents metálicos en las lesiones benignas6.

A pesar de ello, desde 2005 se han publicado estudios que indican que los stents metálicos son seguros para el tratamiento de la estenosis traqueobronquial, tanto benigna como maligna6–9. La reestenosis, provocada por un sobrecrecimiento en el interior de la luz, se ha descrito principalmente con los stents de acero10. Los estudios realizados con stents de nitinol autoexpandibles cortados con láser han mostrado mejores resultados. Sin embargo, los stents de nitinol se emplean mayoritariamente en otros territorios, como en indicaciones cardiovasculares y de la vía biliar. En las indicaciones cardiovasculares se utilizan fármacos antiproliferativos para evitar la reestenosis11,12, pero hay poca experiencia de utilización en las vías aéreas.

Planteamos la hipótesis de que los stents liberadores de nitinol podían combinar las ventajas de los stents metálicos para el manejo de la estenosis traqueal, al tiempo que evitarían o atenuarían la posibilidad de reestenosis debida al sobrecrecimiento intraluminal a través de la propia malla y en los extremos del stent. En consecuencia, el propósito de este estudio fue evaluar las respuestas traqueales a 3 stents metálicos autoexpandibles (SMAE) distintos (stent liberador de nitinol [SLF], stent de nitinol [NiTi] y stent de acero inoxidable [SA] no recubierto) en un modelo animal.

El éxito técnico de la implantación fue del 100%. No hubo muertes inmediatas ni complicaciones importantes debidas al procedimiento.

Aunque la mayoría de animales fueron sacrificados el día 90, 8 animales (80%) del grupo SA fallecieron (media: 31,4días postintervención), al igual que 2 animales (20%) del grupo NiTi (media: 39,5días) y 4 animales (40%) del grupo SLF (media: 14,5días). Todas las muertes se debieron a causas relacionadas con el stent, tales como estenosis o infecciones.

Estudio con tomografía axial computarizadaGrado de estenosis

En la tabla 2 se presentan la estenosis traqueal máxima (%) y su localización en los días 30 y 90. En el grupo de stent de acero, la estenosis traqueal máxima se localizó en el extremo proximal, mientras que en el grupo nitinol el segmento más afectado fue el central (fig. 2). En la tabla 3 se resumen las puntuaciones de estenosis en cada uno de los grupos. Los grupos SA y SLF obtuvieron puntuaciones más altas en ambos días, aunque no estadísticamente significativas.

Tabla 2.

Evaluación de la estenosis en el estudio con tomografía axial computarizada (TAC)

Estenosis traqueal máxima (%) y su localización (días 30 y 90)
Grupo	Día 30		Día 90
	Media±DE	Segmento	Media±DE	Segmento
Control	0,00±0,00	-	0,00±0,00	-
SA	15,54±25,95	P	13,63±19,28	0
NiTi	2,86±6,91	2	3,45±5,14	2
SLF	11,28±13,98	2	16,88±13,82	2

Longitud de la estenosis (mm) en los escáneres de TAC (días 30 y 90)
Grupo	Día 30				Día 90
	n	Media±DE	min	max	n	Media±DE	min	max
SA	6	6,57±6,54a	0,0	16,5	2	14,55±12,52a	5,7	23,4
NiTi	8	5,84±12,43a	0,0	36,0	8	8,19±11,64a	0,0	34,7
SLF	8	20,51±14,08b	0,0	39,2	6	21,62±3,94a	16,0	28,2
pa		0,043				0,065

NiTi: grupo de stent de nitinol; P: tejido inmediatamente craneal respecto al extremo proximal del stent; SA: grupo de stent de acero; SLF: grupo de stent de nitinol liberador de fármaco; 0: extremo proximal del stent; 2: parte central del stent.

a

Prueba de ANOVA. Los valores con el mismo superíndice indican ausencia de diferencias estadísticamente significativas entre ellos, según el test de Duncan.

Figura 2.

A) Proyecciones axial, coronal y sagital de la estenosis en los segmentos en contacto con el stent en un conejo del grupo SLF (día 30). B) Proyecciones axial, coronal y sagital de una sospecha de granuloma, localizada en el segmento 0 de un conejo del grupo SA (día 30).

(0.32MB).

Tabla 3.

Estenosis de la luz traqueal (puntuaciones, máxima=25)

	Día 30		Día 90
	n	Media±DE	n	Media±DE	p*
Control	10	0,00±0,00a	9	0,00±0,00a	> 0,999
SA	6	3,00±3,22c	2	2,50±2,12b	0,180
NiTi	8	0,63±1,06ab	8	1,00±1,07a	0,180
SLF	8	2,38±1,92bc	6	2,83±1,33b	0,357
p**	0,006		< 0,001

Los valores con el mismo superíndice indican diferencias estadísticas entre ellos, según el test de la U Mann-Whitney.

*

Significación en la prueba de Wilcoxon.

**

Significación en la prueba de Kruskal-Wallis.

Longitud de la estenosis

Treinta días después de la implantación, el grupo SLF presentó estenosis significativamente más largas que las de los otros 2 grupos. La longitud de la estenosis aumentó el día 90 en todos los grupos, pero en los grupos SA y NiTi su longitud se incrementó más que en el grupo SLF (tabla 2). No hubo diferencias estadísticamente significativas entre grupos el día 90, ni entre los días 30 y 90 dentro de un mismo grupo.

Formación de granulomas

Todos los grupos parecieron presentar granulomas, que se localizaron en los segmentos 0 y/o 2 (fig. 3). Las mayores intensidades de estas sospechas de granuloma se observaron en los escáneres del grupo SLF. El porcentaje de casos con granulomas obvios en el grupo SLF fue estadísticamente significativo en el segmento 2 el día 30 (50%, p=0,010) y en el segmento 0 el día 90 (50%, p=0,018). En los otros grupos no hubo diferencias estadísticamente significativas.

Figura 3.

Imágenes de una sospecha de granuloma. A) Imagen de TAC, proyección sagital con aspecto de granuloma. B) Visión macroscópica de un granuloma. C) Visión microscópica (10 aumentos) de un granuloma alrededor de la estructura del stent. D) Visión microscópica (60 aumentos) de una célula gigante.

(0.21MB).

Estudio anatomopatológico

En la tabla 4 se resumen todas las puntuaciones AP, y en la figura 4 se presentan las imágenes AP.

Tabla 4.

Evaluaciones de los parámetros histológicos (puntuaciones)

Engrosamiento del epitelio (máximo=15)	n	Media±DE	min	max
Control	10	0,00±0,00a	0	0
SA	10	5,50±1,77b	3	8
NiTi	10	2,13±2,75c	0	8
SLF	10	3,67±1,21c	2	5
pa		< 0,001
Engrosamiento subepitelial (máximo=15)
Control	10	0,10±0,32a	0	1
SA	10	7,56±2,7b	4	11
NiTi	10	2,38±2,83ac	0	7
SLF	10	4,00±3,74c	0	12
pa		< 0,001
Formación de granulomas (máximo=10)
Control	10	0,00±0,00a	0	0
SA	10	1,11±0,78b	0	2
NiTi	10	0,25±0,70a	0	2
SLF	10	0,30±0,67a	0	2
pa		< 0,001

Los valores con el mismo superíndice indican ausencia de diferencias estadísticamente significativas entre ellos, según el test de la U Mann-Whitney para valores pareados.

a

Significación de la prueba de Kruskal-Wallis.

Figura 4.

Imágenes anatomopatológicas de las respuestas traqueales a los stents evaluados. Primera fila: anatomía macroscópica; segunda fila: grosor del epitelio; tercera fila: alteraciones del epitelio. Hematoxilina-eosina, 60 aumentos.

(0.55MB).

Grupo stents de acero

El resultado AP del grupo SA en su conjunto se caracterizó por un engrosamiento de la pared traqueal y una significativa neovascularización. Se observó un aumento de células caliciformes y una menor cantidad de células ciliadas. El porcentaje de casos de metaplasia escamosa a lo largo de la tráquea fue estadísticamente más elevado en este grupo (p<0,001). La formación de granulomas, observados principalmente en los extremos del stent, también fue estadísticamente mayor en este grupo (44,4% de los casos). De hecho, este fue el único grupo en que se evidenció más de un granuloma en un mismo segmento (11,1% de los casos). En este grupo también se observó inflamación aguda y crónica, pero solamente la puntuación de inflamación aguda fue estadísticamente mayor respecto a los otros grupos (p<0,001). La frecuencia de formación de neovasos también fue estadísticamente mayor en el grupo SA (entre el 22,2 y el 55,6% de los casos; p<0,001), en comparación con los otros grupos.

Grupo stents de nitinol

El stent de nitinol provocó menos casos de engrosamiento epitelial y subepitelial, aparentemente leve y moderado pero no grave. Las proporciones de células caliciformes y ciliadas se mantuvieron en la mayoría de casos, y cuando se detectaron alteraciones, la desproporción fue leve, localizándose principalmente en los extremos del stent. En un 25% de los casos observamos metaplasia escamosa en el segmento 4, aunque no fue estadísticamente significativa. En este grupo se detectaron menos granulomas (12,5 y 10%, en los segmentos 4 y D, respectivamente), así como menos inflamación y neovascularización.

Grupo stents liberadores de nitinol

Los SLF provocaron la destrucción de la estructura traqueal en 7 animales (70%), observándose el relieve del stent a través de la pared traqueal y adherencias al tejido circundante. El epitelio estaba destruido en un número significativo de casos (40% en el segmento proximal, 60% en el segmento distal y 30% en los segmentos en contacto con el stent). Aunque en el grupo SLF el epitelio no era tan grueso como en el grupo SA, tenía un grosor mayor que en el grupo NiTi y la alteración del epitelio fue estadísticamente mayor debido a su destrucción (p<0,001). En general, la metaplasia escamosa no fue tan importante en el grupo SLF como en el grupo SA, aunque fue significativamente más pronunciada en el segmento central (40% de los casos, p=0,020). En un 10% de casos se detectaron granulomas en el segmento 0, así como en los segmentos 4 y D, con la misma proporción que en el grupo NiTi. La inflamación se componía principalmente de linfocitos e histiocitos, lo que sugirió una respuesta crónica. La neovascularización también fue mayor en el grupo SLF comparado con el grupo NiTi, pero menor que en el grupo SA.

El tratamiento de elección de las lesiones sintomáticas de la vía aérea es la resección quirúrgica, pero algunas veces son necesarias otras alternativas terapéuticas, con o sin implantación de stents de silicona. En las lesiones traqueobronquiales en las que no es posible la cirugía, la colocación de un stent constituye una alternativa. El uso de stents metálicos autoexpandibles o expandibles mediante balón se ha generalizado en el tratamiento de las patologías obstructivas o estenóticas de todo el organismo. Cada vez más, muchos médicos implantan stents metálicos expandibles para tratar a pacientes con distintas patologías endobronquiales13.

El stent autoexpandible de nitinol ha mostrado los mejores resultados tanto en las lesiones benignas del árbol traqueobronquial como en las malignas14,15. Sin embargo, no se han realizado estudios comparativos ni se dispone de series de un tamaño suficiente como para demostrar fehacientemente dichos resultados. En nuestro estudio comparamos stents de 2 tipos distintos de metal (acero y aleación de nitinol) y, dados los resultados favorables de los stents SLF en otras localizaciones anatómicas, se incorporó también un tercer tipo de stent de nitinol recubierto con paclitaxel.

La tráquea del conejo es muy reactiva, por lo que elegimos esta especie para evaluar las respuestas de la pared traqueal a los stents metálicos16. Además, en este modelo animal la implantación percutánea de stents es un procedimiento fácil, rápido y efectivo. Los 5 segmentos distintos que se analizaron en cada muestra resultaron útiles para evaluar la reactividad de la tráquea en su conjunto y de las áreas de estenosis.

Los stents de acero fueron los primeros en utilizarse en el árbol traqueobronquial, y los resultados iniciales fueron favorables, pero enseguida aparecieron sus inconvenientes3,17,18. En el estudio de De Gregorio et al.19, 3 de cada 4 stents de acero que se utilizaron para tratar lesiones benignas de la tráquea tuvieron que ser retirados al cabo de un año de su implantación. En nuestro estudio corroboramos estos resultados. De hecho, la mortalidad más alta fue la del grupo al que se implantaron stents de acero (80%), y se debió a estenosis y a infecciones. La respuesta a la presencia de un cuerpo extraño y la acumulación de mucosidad incrementó las posibilidades de infección. En las necropsias se evidenció neumonía, y como agente causal se aisló Pasteurella multocida, que había proliferado a causa de las condiciones deficientes de la vía aérea de los animales tras la implantación del stent. En el estudio mediante TAC, la estenosis traqueal y los granulomas fueron más significativos en el grupo SA que en el grupo NiTi, como era de esperar.

Los stents autoexpandibles de nitinol no recubiertos mostraron el mejor comportamiento, tanto en lesiones estenóticas benignas como malignas del árbol traqueobronquial. Algunos autores han comunicado resultados aceptables con este tipo de stent8,20-22. Nuestro estudio también demuestra un menor índice de lesiones epiteliales y granulomas en las tráqueas tratadas con stents de nitinol no recubiertos.

La principal causa de reestenosis tras la implantación del stent es el engrosamiento traqueal debido a la formación de granulomas23,24. Nuestra hipótesis inicial era que el SLF liberador de paclitaxel mejoraría los resultados al reducir la reacción epitelial. Sin embargo, de acuerdo con el estudio con TAC, el 50% de los casos de SLF habían desarrollado granulomas en el segmento central del stent en el día 30 (p=0,010) y en el segmento 0 el día 90 (p=0,018). En este grupo también se observó una destrucción epitelial relevante. Estos resultados son comparables a los del estudio in vitro de Arellano et al.25, en el que los SLF provocaron una destrucción celular rápida y notable en los cultivos de fibroblastos.

Se han efectuado pocos estudios con stents SLF para el tratamiento de estenosis de las vías aéreas. Se ha informado del efecto positivo de un stent bioabsorbible liberador de mitomicinaC, implantado en la tráquea de conejos, que se comparó con otros 4 tipos de stents26. Algunos autores han usado también stents liberadores de paclitaxel para el tratamiento de pacientes con enfisema, con el fin de mantener la permeabilidad de la vía aérea27-30. Aunque inicialmente los resultados fueron prometedores, la mejoría solo fue temporal. A excepción de los stents para el bypass de las vías aéreas en el enfisema, los SLF no están indicados clínicamente como prótesis de la vía aérea y los estudios futuros deberán abordar sus problemas, como el modo de evitar los granulomas, reducir la colonización del stent por bacterias y hongos, etc.

Los resultados de nuestro estudio comparativo coincidieron con los resultados publicados de stents de acero y de nitinol no recubiertos, pero en el grupo SLF los hallazgos fueron sorprendentemente negativos. Los SLF provocaron graves alteraciones en todas las capas de la pared traqueal, llegando incluso a afectar al cartílago. Para explicar estos hallazgos hemos postulado la hipótesis de que las condiciones de un SLF difieren según su localización. También es importante que la dosis del fármaco sea la correcta para evitar lesionar los tejidos31. En otro estudio, las concentraciones elevadas de paclitaxel se asociaron a una peor respuesta en la vía biliar32. El conducto biliar y la pared traqueal tienen estructuras histológicas diferentes respecto a las de los vasos sanguíneos, que es el lugar en que los SLF han demostrado ser más efectivos. Por otro lado, el flujo sanguíneo produce un efecto continuo de lavado del fármaco en los vasos, que no está presente en otras localizaciones, lo que podría explicar por qué en nuestro estudio se produjo una sobredosis de paclitaxel en la vía aérea. Las fuerzas radiales que los stents ejercen en la luz de las vías aéreas contra la pared de estas también son un detalle importante en este modelo, pero hay que tener en cuenta que el diseño y el tamaño de los SLF y los stents de NiTi son iguales, por lo que las diferencias son debidas al fármaco.

La limitación principal de este estudio es que se llevó a cabo en animales de laboratorio. La anatomía y la reactividad traqueal en el conejo son similares, pero no idénticas, a las de los humanos. Además, debido al pequeño tamaño, utilizamos stents comercializados para uso vascular, que tienen una concentración fija de fármaco. Los datos del grupo SA del día 90 probablemente no son representativos, debido a la elevada mortalidad previa a ese día (80%).

En conclusión, nuestro estudio confirma los efectos previamente descritos de los stents de acero, que ya habían provocado granulomas y un grado significativo de estenosis. Los stents de nitinol fueron los que menos reacción provocaron de entre todos los evaluados. Los SLF causaron lesiones significativas, con destrucción de todas las capas de la tráquea, lo cual posiblemente estuvo relacionado con la dosis del fármaco.

Este estudio fue financiado gracias a una beca de investigación del Fondo de Investigación Sanitaria del Instituto de Salud CarlosIII (número PI081424).

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.