Abstracto
Fondo
La tos crónica es una afección común, pero los mecanismos de la enfermedad no se conocen por completo. Nuestro objetivo fue estudiar biomarcadores respiratorios de las vías respiratorias pequeñas en individuos con tos no productiva.
Métodos
Una cohorte de 107 participantes respondió cuestionarios detallados, realizó espirometría, medición de NO exhalado, oscilometría de impulso, muestras de sangre y muestras de partículas en el aire exhalado (PEx). Se excluyeron los fumadores actuales (N = 38). Un total de 14 participantes informaron tos no productiva (casos). Un total de 55 participantes informaron que no tenían tos (grupo de control). Las muestras de PEx, que contenían partículas exhaladas derivadas de las vías respiratorias pequeñas, se recolectaron y analizaron con la plataforma de proteómica SOMAscan.
Resultados
Los participantes con tos no productiva tenían marcadores de edad, sexo, IMC e inflamación similares en los análisis de sangre que los participantes sin tos. El análisis de proteómica encontró 75 proteínas significativamente alteradas entre los participantes con tos crónica en comparación con los controles, después de ajustar por sexo y el investigador realizó la medición PExA (todas con valor p < 0,05 y valor q ≤ 0,13, de las cuales 21 proteínas con valor q <0,05). Estas proteínas estaban involucradas principalmente en las respuestas inmunitarias e inflamatorias, el complemento y el sistema de coagulación, pero también en las proteínas de unión estrecha y las proteínas involucradas en las respuestas neuroinflamatorias.
Conclusiones
Este estudio exploratorio sobre proteómica de partículas exhaladas entre individuos con tos crónica encontró alteraciones en la abundancia relativa de 75 proteínas. Las proteínas identificadas están implicadas en ambas vías que se sabe que están implicadas en la tos, pero también en vías potencialmente nuevas. Se necesitan más estudios para explorar la importancia de estos hallazgos.
Fondo
La tos crónica es una condición común en la población general con muchas causas posibles, pero a menudo difícil de tratar [1]. En los últimos años se ha avanzado en la comprensión del origen de la tos, dando como resultado, por ejemplo, la identificación del síndrome de hipersensibilidad a la tos. [2]. Numerosos neurorreceptores en las vías respiratorias han sido identificados como capaces de inducir la tos [3]. Sin embargo, los medicamentos que bloquean estos receptores a menudo no han tenido éxito, con la excepción de los inhibidores de P2X3 que se han mostrado prometedores. [4]. Por lo tanto, se necesita una mejor comprensión de los mecanismos responsables de la tos crónica y de los mecanismos responsables de iniciar el reflejo de la tos para poder tratar mejor esta condición debilitante.
Los nervios sensoriales que inician el reflejo de la tos tienen varias ubicaciones. Se sabe que están presentes en la laringe y las vías respiratorias proximales, pero también se ha demostrado que están presentes en las vías respiratorias más distales. [5, 6]. Además, un estudio que realizó una prueba de provocación bronquial con solución salina hipertónica en pacientes con tos crónica encontró un cambio significativo en la función de las vías respiratorias pequeñas, medida por oscilometría de impulso. [7]. Estos hallazgos indican que la enfermedad de las vías respiratorias pequeñas puede asociarse con tos crónica, aunque esto no se ha estudiado de forma exhaustiva.
Varios mecanismos pueden interactuar para aumentar la susceptibilidad a la tos además de los nervios sensoriales de las vías respiratorias regulados al alza. La función de barrera epitelial puede verse afectada por el estrés oxidativo, lo que a su vez puede hacer que los nervios respiratorios subyacentes sean más susceptibles a los estímulos externos. [8,9,10,11].
También se ha sugerido que el sistema inmunitario desempeña un papel en la patogenia de la tos crónica, a través de la interacción con el sistema nervioso. [12]. Por ejemplo, los eosinófilos pueden estimular las fibras C vagales que son importantes en el reflejo de la tos. Además, se han informado concentraciones aumentadas en muestras de esputo inducido de biomarcadores inflamatorios como histamina, prostaglandina D2 y E2 en la tos idiopática, que pueden ser mediadores protusivos. [12,13,14]. Sin embargo, como el esputo inducido proviene principalmente de las vías respiratorias más grandes, se desconoce si los mismos procesos están en juego en las vías respiratorias distales.
La identificación de biomarcadores que sean fáciles de medir y reflejen los mecanismos de la tos sería muy valiosa para una mejor evaluación de los pacientes con tos crónica [15]. Se ha desarrollado y validado un método novedoso para recolectar muestras del líquido que recubre las vías respiratorias pequeñas de forma no invasiva, un método denominado Partículas en el aire exhalado (PExA). Las muestras de PEx nunca se han analizado entre personas con tos crónica.
El objetivo de este estudio exploratorio fue evaluar el perfil proteómico de las vías respiratorias pequeñas, recogidas de forma no invasiva en forma de partículas exhaladas, entre individuos con tos crónica.
Métodos
Un total de 107 sujetos fueron reclutados de nuestros estudios previos o por un anuncio en un periódico diario y examinados en 2016-17. La cohorte constaba de 38 fumadores actuales, 47 ex fumadores y 22 sanos que nunca habían fumado. Los fumadores actuales fueron excluidos de este estudio. El criterio de inclusión para los controles que nunca fumaron fue FEV1/FVC posterior a la broncodilatación > 0,70. Los sujetos se definieron como fumadores actuales si habían fumado diariamente durante al menos un año en el momento del examen. Se definió como exfumadores a aquellos que no habían fumado en los últimos 12 meses, pero que habían fumado regularmente todos los días antes de eso. Aquellos que nunca habían fumado de manera regular diaria fueron clasificados como nunca fumadores.
Los participantes dieron su consentimiento informado por escrito antes de las mediciones y el Comité Regional de Ética de la Universidad de Gotemburgo aprobó el estudio (442-17 y 390-06).
Todos los sujetos respondieron un cuestionario detallado sobre historia clínica y síntomas, y realizaron espirometría, oscilometría de impulso (IOS) y óxido nítrico exhalado fraccionado (FeNO). Las partículas exhaladas se recogieron utilizando el método PExA. Se obtuvieron muestras de sangre y se analizaron para hsCRP y recuento diferencial de glóbulos blancos.
Se indicó a todos los sujetos que abandonaran los broncodilatadores de acción corta y los broncodilatadores de acción prolongada al menos 6 horas y 24 horas antes del examen, respectivamente.
Dado que se ha descubierto que el tabaquismo actual tiene un efecto significativo en el perfil de proteínas de las vías respiratorias pequeñas [16]los fumadores actuales se excluyeron del análisis adicional.
Tos no productiva
La tos no productiva se definió como una respuesta positiva a la pregunta “¿Durante los últimos 12 meses ha tenido tos seca, es decir, tos sin expectoración?” En total, 24 participantes respondieron “Sí” y 83 respondieron “No”. De los 24 participantes con tos no productiva, 10 eran fumadores actuales y, por lo tanto, 14 eran elegibles para el análisis principal.
De los 83 participantes sin tos, 28 eran fumadores actuales y, por lo tanto, 55 fueron elegibles para el análisis principal.
Función pulmonar y definición de asma
Los participantes realizaron la espirometría utilizando el espirómetro Spirare (Spirare, Estocolmo, Suecia). La prueba de reversibilidad se realizó con 400 µg de salbutamol de acuerdo con los criterios ATS/ERS [17]. La capacidad vital forzada (FVC), el volumen espirado forzado en un segundo (FEV1) y la relación FEV1/FVC se expresaron como porcentaje del valor de referencia (% pred) según Brisman et al. (nótese el corrigendum) [18].
Los participantes también realizaron IOS utilizando un sistema Jaeger Masterscreen (CareFusion, Würzburg, Alemania) antes y después de la broncodilatación con 400 µg de salbutamol de acuerdo con los criterios del grupo de trabajo ERS [19]. Los valores medios de resistencia a 5 Hz y 20 Hz (R5 y R20), la dependencia de frecuencia de la resistencia (R5-R20) y el área bajo la curva de reactancia (AX), se calcularon y expresaron como % predicho según Kjellberg et al. [20]
El asma se definió como una respuesta positiva a la pregunta “¿Tiene un diagnóstico médico de asma?”.
Partículas en el aire exhalado
Las partículas exhaladas (PEx) se recolectaron utilizando el instrumento PExA versión 1.0 (PExA AB, Gotemburgo, Suecia), como se describió anteriormente [21, 22]. Los tamaños de partículas medidos cubren diámetros entre 0,41 y 2,98 µm. Los sujetos inhalaron aire filtrado con HEPA durante un mínimo de tres respiraciones antes de la toma de muestras para…
