Nueva vía de abordaje terapéutico sobre la inflamación y disfunción endotelial en la enfermedad arterial periférica

Resumen

La enfermedad arterial periférica (EAP) se define como el conjunto de enfermedades vasculares causadas primariamente por arteriosclerosis y procesos tromboembólicos que alteran la estructura normal y la función de la aorta, sus ramas viscerales y las arterias de las extremidades inferiores (EEII) [Criqui MH (1997)]. Esta enfermedad implica, en la sociedad occidental, a más de un 20% de la población mayor de 55 años [Criqui MH (1997)]. La línea de investigación que origina la hipótesis de esta tesis considera que la inflamación juega un papel central en la patogenia de la EAP [De Haro J, Acin F (2007)]. De hecho, la arteriosclerosis puede ser hoy entendida como una enfermedad crónica inflamatoria del sistema arterial [Ross R (1999)]. En este contexto, la proteína C reactiva (PCR) y el fibrinógeno, marcadores séricos no específicos de fase aguda de inflamación, han despertado en los últimos años un particular interés entre los investigadores de la enfermedad arteriosclerótica por su potencial implicación en la patogenia de la inflamación sistémica del árbol vascular [Ridker PM, Stampfer MJ (2001)]. Hasta el momento, aún no se encuentran completamente establecidos los mecanismos por los cuales, niveles elevados de estas proteínas de fase aguda de inflamación están implicados en la génesis, desarrollo y severidad de la EAP. Su análisis es uno de los objetivos principales de estudio de esta tesis. De una parte, la potencial merma de las propiedades funcionales del endotelio podría ser uno de estos mecanismos, suscitando una serie de cambios que directamente se relacionan con el inicio, progresión y severidad clínicade la arteriosclerosis. Los trabajos integrados en esta tesis demuestran que esta función endotelial puede ser valorada de forma fiable y sencilla mediante la determinación de la respuesta vasodilatadora arterial, bien a un estímulo farmacológico o bien a un estímulo físico, como es la isquemia mantenida que induce la liberación de óxido nítrico de las células endoteliales, medida en la arteria braquial [Furchgott RF (1980)] [Dexler H (1989)]. Esta herramienta va a ser utilizada como método de evaluación de la alteración de la función endotelial encontrada en los pacientes con EAP asociada a niveles elevados de proteínas de inflamación sistémica y que constituyen una de las hipótesis de la presente tesis. En concreto, la alteración vasomotora de la arteria braquial, medida mediante la dilatación arterial mediada por el endotelio, posterior al estímulo isquémico, refleja la disfunción endotelial sistémica, que pudiera estar en el origen del desarrollo de la arteriosclerosis. Sin embargo, disponemos de escasos datos hasta el momento sobre el posible papel que juega la disfunción endotelial en la aterogénesis y su relación con los procesos inflamatorios sistémicos que sabemos se encuentran en el origen de la EAP [De Haro J, Acin F (2008)][ Brevetti G, Martone VD (2001)]. Así, la presente tesis evalúa en primer término la relación de los niveles séricos de PCR y fibrinógeno, marcadores séricos de inflamación sistémica, con la disfunción endotelial en pacientes claudicantes con EAP. En segundo término, tras la demostración de la implicación de la alteración de la función endotelial como uno de los orígenes patogénicos de la EAP, esta tesis intenta esclarecer un nuevo pathway patogénico, potencial diana terapéutica para el tratamiento de la enfermedad desde fases tempranas, incluso como prevención primaria. Esta línea se asienta sobre el conocimiento previo de los procesos etiopatogénicos de la enfermedad en los que están implicados una alteración en la función endotelial y una serie de procesos inflamatorios [Libby P, Ridker PM (2002)]. Estos cambios, estimulan la proliferación de células musculares lisas de la pared del vaso como resultado de la liberación de distintos factores de crecimiento. Entre estos factores se encuentra la endotelina. La endotelina-1 (ET-1) es un péptido de 21 aminoácidos secretada principalmente por las células endoteliales [Tsui JC (2005)]. El 80% de su producción se libera hacia la membrana basal y ejerce una acción paracrina mediante su unión a los receptores específicos ETA y ETB presentes, principalmente, en el músculo liso de los vasos sanguíneos, así como en las propias células endoteliales. La ET-1 se aisló y fue caracterizada inicialmente por su potente efecto vasoconstrictor. Estudios posteriores han puesto de manifiesto la importancia de su función como citoquina proinflamatoria, fibrogénica y activadora de la proliferación celular. Uno de los estudios que integra la presente tesis pone en evidencia que una de las manifestaciones de la alteración de la función endotelial es la producción excesiva de endotelina. Además, encontramos una correlación significativa entre los niveles plasmáticos de endotelina y el número de lesiones arterioscleróticas obstructivas arteriales en pacientes con EAP, Este dato sugiere que los niveles elevados de endotelina podrían ser un marcador sensible tanto del daño endotelial como de la extensión de la enfermedad al promover la progresión de las placas arterioscleróticas y al incrementar la resistencia microvascular en estos pacientes [De Haro Miralles J, Florez Gónzalez A (2010)]. Por último, una vez detectada una nueva vía susceptible de convertirse en diana terapéutica, se desarrolla un ensayo clínico aleatorizado proof-of- concept para testar el potencial beneficio clínico de actuación en esta vía. Bosentan es un antagonista dual de los receptores de la endotelina de administración oral. Posee propiedades antifibróticas, antiinflamatorias y antihipertróficas, así como capacidad para vasodilatar de forma selectiva el lecho vascular enfermo, sin estimulación refleja del sistema simpático. Siguiendo nuestra línea de investigación en la que hemos encontrado una elevación de los niveles plasmáticos de endotelina en la EAP, correlacionándose estos niveles con la severidad clínica y extensión de las lesiones, se lleva a cabo el ensayo clínico aleatorizado sobre la hipótesis del potencial beneficioso efecto del bloqueo dual de los receptores de ET-1 con el fin de retrasar la progresión de la EAP en pacientes con manifestaciones clínicas incipientes. Este ensayo clínico, que constituye uno de los estudios que se compilan como parte de esta tesis, determina la eficacia y seguridad de bosentan en pacientes con claudicación intermitente por EAP. Además, se determina la acción biológica de bosentan en estos pacientes mediante la evaluación de la variación de los niveles séricos de ET-1 y de los reactantes de fase aguda de la inflamación (Proteína C Reactiva) y su efecto sobre la función endotelial, determinada por la dilatación arterial mediada por flujo. El seguimiento a largo plazo de los efectos producidos por bosentan en los pacientes incluidos en este ensayo clínico nos sirve para determinar el potencial efecto beneficioso como prevención secundaria y prevención terciaria de bosentan en cuanto a la disminución de nuevos eventos cardiovasculares, objeto del estudio que completará la información que se pretende transmitir en esta tesis. La hipótesis y desarrollo de la presente Tesis Doctoral se encuentra publicada en los siguientes artículos: 1. De Haro J, Acin F, Lopez-Quintana A, Medina FJ, Martinez-Aguilar E, Florez A, March JR (2008). Direct association between C-reactive protein serum levels and endothelial dysfunction in patients with claudication. Eur J Vasc Endovasc Surg, 35(4), 480-6. PMID: 18077193 2. De Haro J, Acin F, Medina FJ, Lopez-Quintana A, March JR (2008). Relationship between the plasma concentration of C-reactive protein and severity of peripheral arterial disease. Clin Med Cardiol, 23, 3, 1-7. PMID: 20508761 3. De Haro Miralles J, Martínez-Aguilar E, Florez A, Varela C, Bleda S, Acin F (2009). Nitric oxide: link between endothelial dysfunction and inflammation in patients with peripheral arterial disease of the lower limbs. Interact Cardiovasc Thorac Surg, 9(1), 107-12. PMID: 19376804 4. De Haro Miralles J, Flórez Gónzalez A, Varela Casariego C, Acín García F (2010). Onset of peripheral arterial disease: role of endothelin in endothelial dysfunction. Interact Cardiovasc Thorac Surg, 10(5), 760-5. doi:10.1510/icvts.2009.227967. PMID: 20154344 5. . De Haro J, Bleda S, Acin F (2014). Rationalle for Promising Novel Therapeutic Approach focused on Endothelin Pathway for Peripheral Arterial Disease. EMJ Cardiol, 2, 96-104. 6. De Haro J, Acin F, Bleda S, Varela C, Esparza L (2012). Treatment of thromboangiitis obliterans (Buerger's disease) with bosentan. BMC Cardiovasc Disord, 14;12:5. 7. De Haro J, Bleda S, Acin F (2014). An open-label study on long-term outcomes of bosentan for treating ulcers in thromboangiitis obliterans (Buerger's disease). Int J Cardiol, 177(2):529-31. 8. De Haro J, Bleda S, Varela C, Esparza L, Acin F; Bosentan Population-Based Randomized Trial for Clinical and Endothelial Function Assessment on Endothelin Antagonist Therapy in Patients with Intermittent Claudication CLAU Investigators (2016). Effect of Bosentan on Claudication Distance and Endothelium-Dependent Vasodilation in Hispanic Patients with Peripheral Arterial Disease. Am J Cardiol, 117(2):295-301. doi: 10.1016/j.amjcard.2015.10.032. PMID: 26651453 9. De Haro J, Bleda S, Gonzalez-Hidalgo C, Michel I, Acin F (2018). Long-Term Effects of Bosentan on Cardiovascular Events in Hispanic Patients with Intermittent Claudication: Four-Year Follow-up of the CLAU Trial: The CLAU Randomized Trial Long-Term Outcome. Am J Cardiovasc Drugs, 2018 Nov 12. doi: 10.1007/s40256-018-0307-y. PMID: 30417231