Resumen
Antecedentes
La fibrosis pulmonar (PF) es una enfermedad con un mal pronóstico, y su patogénesis no se entiende completamente. Identificar la desregulación del metabolismo de los lípidos en PF puede proporcionar información y promover el desarrollo de nuevas terapias. El presente estudio fue diseñado para aclarar las vías lipídicas desreguladas e identificar los lípidos correlacionados con la respuesta al tratamiento.
Métodos
Esta investigación comprendió dos estudios de cohorte prospectivos. El Estudio 1 tuvo como objetivo identificar vías metabólicas y lípidos desregulados en la sangre periférica de pacientes con PF, en comparación con los sujetos de control sano (HC). El Estudio 2 tuvo como objetivo identificar los lípidos asociados con la disminución en el % de capacidad vital forzada ( % FVC) y la supervivencia en pacientes con PF tratados con el medicamento antifibrótico, Nintedanib. Como un experimento auxiliar preliminar, intentamos identificar los lípidos asociados con las células endoteliales y los fibroblastos.
Resultados
En el Estudio 1, se identificaron 38 lípidos que diferían entre los grupos PF (n = 66) y HC (n = 63). En comparación con los sujetos de HC, la fosfatidilcolina (PC) 36: 5 fue la lisofosfatidilcolina (LPC) 18: 0 más ascendente fue la más regulada en pacientes con PF. El metabolismo de los glicofosfolípidos fue la vía más enriquecida. Se determinó que la plasmenil fosfatidiletanolamina (PPE) y la plasmanil fosfatidilcolina (PPC) eran lípidos relacionados con el endotelial, y la fosfatidiletanolamina (PE) eran lípidos relacionados con fibroblastos en PF. En el estudio 2, se identificaron 10 lípidos que diferían entre la disminución absoluta en % FVC <2,5 % de grupo (respondedores de 6 M, n = 14) y la disminución en % FVC> 2.5 % grupo (6 M no respondedores, n = 6) después de 6 m de terapia de Nintedanib y 6 lípidos se identificaron que diferían entre la descripción de absoluto en % FVC <5 % grupo (12 m (12 m). En % FVC> 5 % de grupo (12 M no respondedores, n = 5) después de 12 m de terapia Nintedanib. Se detectaron constantemente cuatro lípidos a 6 my 12 m, y entre ellos, los niveles más altos de PPE 18: 0p/22: 6 a 6 m mostraron un pronóstico más pobre para la supervivencia de 24 m (P <0.05, HR = 6.547, IC 95% = 1.471–29.13). Bajo la terapia de Nintedanib, las especies de PPE se correlacionaron con fibrosis progresiva, y el PPE 18: 0p/22: 6 se consideró un lípido relacionado con el endotelial.
Conclusiones
El perfil lipidómico reveló vías distintas en pacientes con PF. Las especies de PPE se asociaron fuertemente con las respuestas a la terapia Nintedanib. Dirigirse a los lípidos o enzimas catabólicas involucradas en las vías desreguladas tiene el potencial de mejorar la PF.
Registro de prueba
Registro para UMIN, análisis lipidómico sobre plasma en pacientes con fibrosis pulmonar idiopática. Número de registro de prueba, UMIN000020872. Registrado el 3 de febrero de 2016, https://center6.umin.ac.jp/cgiopenbin/ctr/index.cgi.
Introducción
La fibrosis pulmonar idiopática (IPF) se caracteriza por el empeoramiento progresivo de la disnea y la función pulmonar y se asocia con un mal pronóstico (1). Las alteraciones metabólicas se reconocen cada vez más como procesos patogénicos importantes que subyacen a la fibrosis en varios órganos (2). Estrategias que dirigen la desregulación metabólica en la fibrosis pueden ser efectivas para tratar la fibrosis pulmonar (PF), y tales tratamientos están esperados con entusiasmo.
Los lípidos a menudo se consideran para evaluar la condición de las células y los tejidos y, por lo tanto, para realizar medicamentos personalizados para PF, es necesario examinar los lípidos asociados con las vías de la enfermedad de PF y los cambios de diferentes tipos de células o respuesta de células a fármacos antifibróticos como Nintedanib.
La patogénesis de PF implica anormalidades funcionales en las células y los cambios morfológicos de las células epiteliales de las vías respiratorias y los fibroblastos, así como la lesión de células endoteliales vasculares (3, 4). Las transformaciones con cambios morfológicos, como los fibroblastos a los miofibroblastos, también se acompañan de cambios en los genes y la expresión de proteínas asociados al metabolismo de los lípidos intracelulares ((5, 6). Además, el aumento de la activación de las células endoteliales y la anormalidad fenotípica impulsan PF, lo que sugiere que PF está relacionado con la enfermedad vascular (7).
Nintedanib es un inhibidor del receptor del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF-R), el receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF-R) y el receptor del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF-R) (() (8). VEGF, PDGF y FGF juegan un papel importante en el desarrollo de lesiones fibrovasculares en PF (9). En consecuencia, Nintedanib puede afectar las células endoteliales y los fibroblastos en los pulmones de los pacientes con PF, e identificar los lípidos que se correlacionan con los efectos de Nintedanib en estas células pueden ser útiles para determinar el curso de tiempo óptimo del tratamiento de Nintedanib y los pacientes con PF que se espera que respondan de manera más efectiva.
Estudios anteriores demostraron que los niveles de fosfolípidos celulares cambian durante la diferenciación y la maduración de las células madre pluripotentes inducidas por humanos (IPSC) en células endoteliales vasculares (10). Las lisofosfatidilcolinas (LPC) estuvieron involucradas en la formación de red bidimensional de células endoteliales vasculares utilizadas como modelo para los procesos de reparación y regeneración de las redes de células endoteliales (11). Los niveles de fosfolípidos cambiaron durante la transformación de los fibroblastos humanos a los miofibroblastos estimulados por TGF-β, lo que refleja un defecto en la sintasa lipídica en las mitocondrias intracelulares (12).
El propósito principal del presente estudio fue identificar lípidos y vías metabólicas en la sangre periférica de pacientes con PF y determinar las diferencias en los comportamientos metabólicos lipídicos entre los pacientes con PF y los sujetos de control sano (HC) (Estudio 1). El segundo propósito era identificar los lípidos asociados con una disminución de la función pulmonar a 6 my 12 m en pacientes con FP tratados con el fármaco antifibrótico, Nintedanib, y examinamos si estos lípidos estaban asociados con el pronóstico de los pacientes con FP (estudio 2).
Como análisis auxiliar, comparamos los lípidos detectados en el plasma de los pacientes con los resultados obtenidos de nuestros análisis de lípidos a nivel celular. Es decir, nuestro objetivo es determinar los lípidos que reflejan la transformación de fibroblastos a miofibroblastos (lípidos relacionados con fibroblastos) o células endoteliales maduradas (lípidos relacionados con el endotelial), haciendo referencia a estudios in vitro anteriores (10,11,12).
Pacientes y métodos
Sujetos
Los pacientes con IPF que visitaron el Departamento de Medicina Pulmonar e Inmunología Clínica, el Hospital de la Universidad de Medicina de Dokkyo, entre febrero de 2016 y marzo de 2021, y acordaron participar en este estudio. El diagnóstico de IPF fue realizado por los médicos basados en las directrices oficiales reportadas por la Sociedad Americana Torácica/Sociedad Europea de la Sociedad Respiratoria/Sociedad Respiratoria Japonesa/Asociación Torácica Latina Americana (ATS/ERS/JRS/LATA) ((1). No se requirió necesariamente una biopsia pulmonar quirúrgica para el diagnóstico. Se establecieron los siguientes criterios de exclusión: pacientes menores de 16 años, pacientes con cáncer de pulmón o cirugía previa para el cáncer de pulmón u otras enfermedades pulmonares, pacientes con fibrosis pulmonar combinada y enfisema, y pacientes que no dieron su consentimiento para este estudio.
Diseño de estudio
La investigación principal comprendió dos estudios, a saber, el estudio 1 y el estudio 2 (Fig. 1). El Estudio 1 fue diseñado para identificar especies lipídicas y vías metabólicas en la sangre periférica de los pacientes con la sangre periférica (simplemente conocida como PF en adelante), que se esperaba que exhibieran diferentes comportamientos metabólicos lipídicos en comparación con los sujetos con HC. Se compararon los lípidos en la sangre periférica de los pacientes con HC (n = 63) y PF (n = 66). Para que coincida con los antecedentes de los pacientes con PF, se obtuvo el plasma de los asiáticos de edad avanzada para representar a los sujetos de HC (Tokyo Future Style, Inc, Tsukuba, Ibaraki, Japón). El plasma se recogió de pacientes con FP que no estaban tomando prednisolona o medicamentos antifibróticos, como Nintedanib o pirfenidona, en la entrada del Estudio 1 (Fig. 1). Se tomaron muestras de sangre periférica de 8:30 a.m. a 11: 00 am en estado de ayuno y se almacenaron a – 80 ℃ hasta el análisis.
Fig. 1Diagrama que ilustra el esquema de la presente investigación, que consiste en el Estudio 1 y el Estudio 2. El Estudio 1 fue diseñado para identificar especies lipídicas únicas y vías metabólicas en la sangre periférica de pacientes con FP en comparación con los sujetos con HC. El estudio 2 fue diseñado para identificar lípidos relacionados con el grado de disminución absoluta en %FVC a 6 my 12 m después de comenzar Nintedanib. Los pacientes con FP inscritos en el Estudio 2 fueron aquellos inscritos en el Estudio 1 que acordaron tomar medicamentos antifibróticos. Los pacientes se dividieron con una disminución absoluta en % FVC <2.5 % (menos declive, 6 m respondedores) y aquellos con una disminución en % FVC ≧ 2.5 % (más disminución, 6 M no respondedores) 6 M después de comenzar Nintedanib, y disminución absoluta en % FVC <5 % (menos decline, 12 M respondedores) y aquellos con una disminución en un % de fVC ≧ 5 % (5 % (más de 12 m) (12 m de montañes). M Después de comenzar Nintedanib. Como experimento auxiliar, investigamos si los lípidos extraídos en el Estudio 1 y el Estudio 2 contenían candidatos específicamente relacionados con las células o fibroblastos endoteliales
Imagen de tamaño completoEl estudio 2 fue diseñado para identificar los lípidos relacionados con la disminución de los cambios absolutos de %FVC a los 6 my 12 m después de comenzar la administración de Nintedanib. La mayoría (18/20) de los pacientes con PF inscritos en el Estudio 2 fueron aquellos inscritos en el Estudio 1 que acordaron tomar Nintedanib. Para determinar los lípidos que reflejan el efecto de Nintedanib contra la disminución de la función pulmonar, comparamos los lípidos en muestras de sangre tomadas de pacientes con una disminución absoluta en % FVC <2.5 % (menos disminución, 6 m respondedores)) A continuación, comparamos los lípidos en muestras de sangre tomadas de pacientes con una disminución absoluta en % FVC <5 % (menos disminución, respondedores de 12 M) y aquellos con una disminución en % FVC ≧ 5 % (más disminución, 12 M no respondedores) 12 M después de comenzar Nintedanib. Además, para investigar la relación entre los niveles de lípidos y 24 m ...
(Tagstotranslate) Desregulación metabólica (T) Lipidómica (T) Células endoteliales (T) miofibroblastos (T) Fibrosis pulmonar (T) vasculatura (T) LC-MS (T) Nintedanib (T) Plasmalógeno (T) Plasmeniletiletanolamina (T) Pneumología/Respiendo Pneumología/Respertator
