Palabras clave
INTRODUCCION
El concepto y el significado clínico delremodelado ventricular izquierdo se han extendido gradualmente. Elremodelado cardiaco es importante en la progresión deenfermedades cardiovasculares como el infarto de miocardio, lasenfermedades cardiacas valvulares, la miocarditis y lamiocardiopatía dilatada. En el proceso de remodeladoestán involucrados los fibroblastos, las proteínas dela matriz extracelular1, la vascularizacióncoronaria y los miocitos cardiacos. En la insuficiencia cardiaca lamatriz extracelular, una red estructural tridimensional decolágenos intersticiales a los que otros componentesmatriciales están adjuntos, el recambio es el principalfactor determinante de remodelado cardiaco. Las funcionesfisiológicas principales de esta red son retener laintegridad del tejido y la función de la bomba cardiaca. Ladeposición del colágeno se controla y se puedemodular por factores hormonales, factores de crecimiento,citocinas, proteínas reguladoras y/o factoreshemodinámicos. Se precisa un balance apropiado en lasíntesis de la matriz extracelular y su degradaciónpara la morfogénesis normal y el mantenimiento de laarquitectura del tejido2. La acumulación excesivade colágeno conduce a la disfunción diastólicay sistólica ventricular y en último términocontribuye a la insuficiencia cardiaca. Por consiguiente, aunque elremodelado inicialmente sea una respuesta de adaptación, seconvierte gradualmente en mala adaptación y conduce a ladescompensación progresiva1. La síntesisde colágenos se regula en las células, mientras quela deposición de estas proteínas depende de unequilibrio entre las metaloproteinasas matriciales (MMP) y losinhibidores de tejido de las MMP3,4. Parece probable queun efecto paracrino/autocrino de un repertorio de citocinas en lascélulas inflamatorias y miocárdicas puede conducir aun desequilibrio y resultar en una arquitectura alterada de lamatriz extracelular del miocardio3,5. Así, lamedición del recambio del colágeno cardiaco mediantela utilización de marcadores serológicos es unaherramienta útil para controlar la reparación deltejido cardiaco. En este contexto, puede medirse laconcentración en suero del propéptido aminoterminaldel procolágeno tipo III (PIIINP), como marcador delrecambio del colágeno en la insuficienciacardiaca6,7.
Se ha demostrado que las citocinasproinflamatorias, como el factor de necrosis tumoral alfa(TNFα) y la interleucina (IL) 6 inducen la expresiónde las MMP y que pueden medirse en plasma y orina8. ElTNFα tiene múltiples funciones fisiológicasmediadas por su unión a receptores específicos. Enlos miocitos cardiacos se han identificado células activadaspresentes en el tejido cardiaco, como macrófagos,células endoteliales y miocitos, productoras de TNFα,y receptores del TNFα de tipos 1 (TNF-RI) y 2(TNF-RII)9. Se pueden detectar ambos receptores comoformas solubles, sTNF-RI y sTNF-RII, y sus concentraciones ensangre y orina están elevadas en la insuficiencia cardiacasevera8,10,11. Por el contrario, se sabe que la IL-10,una citocina antiinflamatoria, suprime la síntesis decitocinas proinflamatorias. En particular, la IL-10 podríadismunir la producción deTNFα12,13.
Nos planteamos la hipótesis de que losvalores de algunas citocinas y receptores de citocinas tienen unpapel importante en el remodelado y función delventrículo izquierdo (VI) en pacientes con insuficienciacardiaca, aunque tal papel todavía no está bienestablecido14. Por consiguiente, el propósito deeste estudio fue determinar las relaciones entre el remodeladoventricular, medido bioquímica y geométricamente, yel grado de activación inmunitaria en pacientes coninsuficiencia cardiaca, comparando esta relación en lamiocardiopatía dilatada e isquémica.
MÉTODOS
Pacientes
Hemos estudiado a 94 pacientes de la ComunidadValenciana con diagnóstico de insuficiencia cardiaca, basadoen datos médicos básicos de la historia:electrocardiograma, radiografía de tórax, prueba deesfuerzo y eco-Doppler15. El diagnóstico demiocardiopatía isquémica (n = 48) y dilatada (n = 46)se confirmó según el informe de laOrganización Mundial de la Salud de 199515-17, yla capacidad funcional de los pacientes se definiósegún la New York Heart Association. Lascaracterísticas clínicas de estos pacientes semuestran en la tabla 1. Quedaron excluidos los sujetos confibrilación auricular, síndromes coronarios agudos,enfermedad hepática aguda y crónica, artritisreumatoide, infecciones crónicas, enfermedades pulmonares otumores malignos. No hubo diferencias significativas en el tiempotranscurrido desde el diagnóstico hasta la evaluaciónde los pacientes (medido en meses) entre los gruposisquémico (50,97 ± 45,61) y dilatado (67,18 ±63,73; NS). Todos los pacientes estaban con terapia médicaestable, siguiendo las directrices de la American HeartAssociation18 y la European Society ofCardiology19, al menos un mes antes de suinclusión en el estudio, con el fin de evitar el posibleefecto de intervenciones cardiovasculares diferentes, y ningunoestaba tomando fármacos antiinflamatorios de formacontinuada. No se observaron diferencias en los tratamientos entreel grupo isquémico y el dilatado, salvo con los bloqueadoresbeta (el 63 y el 39%) y la digoxina (el 24 y el 47%). En la tabla 2se especifica el porcentaje de pacientes con cada tratamientocomparando las diferencias entre ambos grupos de estudio. Elprocedimiento fue aprobado por las comisiones institucionalesapropiadas o los comités éticos de cada centro, y elestudio se llevó a cabo de conformidad con las líneasdirectivas de buena práctica clínica y las normaséticas para la experimentación humana establecidas enla Declaración de Helsinki. En este estudio participaron 6hospitales de la Comunidad Valenciana.
Toma demuestras
En ayunas y tras estar el paciente 30 min endecúbito supino, se extrajo la sangre venosa porvenopunción. Las muestras se centrifugaron inmediatamente yse fraccionaron y almacenaron a -80 °C en tubos Eppendorfel plasma y el suero, antes de transportarlos al laboratorio parala cuantificación de las citocinas y la concentraciónde PIIINP. El mismo día de la toma de muestras serealizó el estudio ecocardiográfico a lospacientes.
Medida decitocinas y receptores de citocinas
Las concentraciones plasmáticas deTNFα (sensibilidad, 0,3 pg/ml), sTNF-RI (sensibilidad, 1,2pg/ml), sTNF-RII (sensibilidad, 2,3 pg/ml), IL-6 (sensibilidad, 0,7pg/ml) e IL-10 (sensibilidad, 4 pg/ml) se midieron por duplicadomediante un enzimoinmunoanálisis específico (ELISA)según las recomendaciones del fabricante (Quantikine R&DSystems Inc., Minneapolis, Estados Unidos). Los análisis secuantificaron en un lector dual de placas a una longitud de onda de450 nm (Sunrise, TECAN, Austria) con ayuda del software Magellan(versión 2.5 TECAN, Austria). Los resultados se expresan enpg/ml.
Medición del procolágeno aminoterminal tipoIII
La concentración de PIIINP (sensibilidad,0,2 μg/l) se midió con el kit comercial «OrionDiagnostica UniQ PIIINP RIA» un radioinmunoanálisiscuantitativo diseñado para medir in vitro laconcentración de PIIINP en suero humano. Los resultados seexpresaron en μg/l.
Estudioeco-Doppler
El estudio se realizó por medio desistemas ecocardiográficos estándar equipados contransductores de 2,5 MHz, utilizados en la prácticaclínica habitual de los hospitales involucrados en elestudio. Los exámenes ecocardiográficos se realizaronutilizando las vistas apicales y paraesternales estándar.Las imágenes de ecocardiograma Doppler se almacenaron encintas de vídeo y los análisis de las grabaciones serealizaron en un laboratorio central. Se evaluó lafunción ventricular de modo ciego al estudio. Lasimágenes bidimensionales, el espectro Doppler y el Dopplercolor se analizaron utilizando un sistema informatizado (Eco-Dat;software Medicina SA). Para cada paciente, se midieron 4 ciclosconsecutivos y se calculó el promedio para cadavariable.
Para el cálculo de la fracción deeyección (FEVI), el índice de volumentelesistólico del ventrículo izquierdo (IVTSVI)--volumen telesistólico del ventrículo izquierdo/ área de superficie corporal-- y el índice devolumen telediastólico del ventrículo izquierdo(IVTDVI) --volumen telediastólico del ventrículoizquierdo / área de superficie corporal--, seutilizó el método deárea-longitud20. La FEVI se determinó como100 × [(volumen telediastólico - volumentelesistólico) / volumen telediastólico]. Lavelocidad de flujo en la diástole temprana (onda E), ydurante la contracción de la aurícula (onda A), semidió por Doppler pulsado a nivel de la válvula,calculando el cociente E/A.
Análisis estadístico
Los datos se presentan como media ±desviación estándar (DE) o mediana ± errorestándar de la media (EEM) para las concentraciones decitocinas y receptores de citocinas. Debido a que los valores delas citocinas y el PIIINP no estaban distribuidos normalmente, losdatos fueron sometidos a transformación logarítmicaantes de todos los análisis estadísticos. Lacorrelación entre los volúmenes del VI, el marcadorde recambio de colágeno PIIINP, los parámetros defunción (FEVI y E/A) y la activación inmunitaria serealizó mediante el coeficiente de correlación dePearson de los datos normalizados logarítmicamente. Esteprocedimiento se utilizó en ambos grupos de pacientes deinsuficiencia cardiaca con miocardiopatía dilatada eisquémica. Las comparaciones de datos numéricos entregrupos de pacientes se realizaron con la prueba de la t de Studentpara muestras independientes o la prueba no paramétrica para2 muestras independientes de la U de Mann-Whitney.
Además, se utilizó unanálisis multivariable de regresión lineal (AMRL)para probar el poder de predicción independiente de losvalores de citocina y receptor de citocina y otras variables en elremodelado ventricular (PIIINP, IVTSVI e IVTDVI) en los pacientesde insuficiencia cardiaca con ambas miocardiopatíasisquémica y dilatada.
Se realizó un procedimiento deselección por pasos de las diferentes variables. Ladiscriminación del mejor modelo se basó en elprincipio de mínimos cuadrados y mayor r². Seconsideró significativos los valores de p < 0,05. Elanálisis de regresión incluye como variablesindependientes TNFα, sTNF-RI, sTNF-RII, IL-6, IL-10, edad,sexo, FEVI, E/A y diabetes para el análisis AMRL con PIIINPcomo la variable dependiente. El análisis AMRL con IVTSVI eIVTDVI como las variables dependientes incluyen TNFα,sTNF-RI, sTNF-RII, IL-6, IL-10, la edad, el sexo y PIIINP como lasvariables independientes.
Todas las pruebas estadísticas fueronobtenidas con el paquete estadístico SPSS/PC 10.1 (SPSS,Inc., Chicago, Estados Unidos). Se consideró que lasdiferencias eran significativas cuando p < 0,05 para todos losparámetros.
RESULTADOS
Hemos calculado y comparado los parámetrosbioquímicos y geométricos de remodelado ventricular yla activación inmunológica en los pacientes deinsuficiencia cardiaca con miocardiopatías isquémicay dilatada, que en nuestros pacientes presentan unos valoreselevados (tablas 1 y 3). Hemos visto que IVTSVI e IVTDVI sonmás elevados en la miocardiopatía dilatada que en elgrupo de pacientes isquémicos. En lo que respecta a lasconcentraciones de citocinas, sTNF-RI y sTNF-RII fueron másaltos en el grupo isquémico que en el dilatado. Encontramostendencia estadística a un aumento de los valores de IL-6 enel grupo isquémico. Se observó una diferenciasignificativa en el marcador bioquímico de recambio de lamatriz PIIINP, con cifras más elevadas en los pacientesisquémicos.
Se calculó en ambos grupos lacorrelación de Pearson de los datos normalizadoslogarítmicamente entre los volúmenes del VI y losparámetros inmunitarios. En el grupo isquémico,IVTDVI se correlacionó negativamente con IL-10 (r =-0,41; p < 0,05) y sTNF-RII (r = -0,31; p < 0,05).Con IVTSVI no se obtuvo correlación significativa. PIIINP secorrelacionó significativamente con sTNF-RII (r = 0,30; p< 0,05) (fig. 1A). Finalmente, con el parámetro defunción sistólica, FEVI, encontramos unacorrelación negativa con IL-6 (r = -0,42; p < 0,01),sTNF-RI (r = -0,32; p < 0,05) y sTNF-RII (r = -0,33; p< 0,05). Sin embargo, cuando estudiamos las relaciones entre elparámetro diastólico E/A y las concentraciones decitocinas no se obtuvo ninguna correlaciónsignificativa.
Fig. 1. Correlación de Pearson delmarcador bioquímico de recambio de la matriz PIIINP y elreceptor soluble del TNFα tipo II (sTNF-RII) en losgrupos de pacientes A: miocardiopatía isquémica y B:dilatada. PIIINP: propéptido aminoterminal delprocolágeno tipo III.
En el grupo de miocardiopatía dilatada,IVTSVI e IVTDVI mostraron correlación con IL-10 (r = 0,39; p< 0,05, y r = 0,36; p < 0,05, respectivamente). Cuandocomparamos el marcador de recambio del colágeno PIIINP,encontramos una correlación significativa con IL-6 (r =0,32; p < 0,05) y también con las concentracionesplasmáticas de sTNF-RII (fig. 1B) (r = 0,32; p < 0,05).FEVI y E/A no fueron signicativos.
Para comprobar el poder de predicciónindependiente de las citocinas y los valores de los receptores decitocinas y otras variables en el marcador bioquímico derecambio de la matriz PIIINP, en los pacientes de insuficienciacardiaca se utilizó un análisis multivariable deregresión lineal. El mejor modelo se halló cuando elsTNF-RII se asoció con los valores de PIIINP (p < 0,0001)(tabla 4, punto A). Además, para investigar el poder depredicción independiente de las citocinas y los valores delreceptor de citocinas en los volúmenes del VI, seutilizó también un análisis MLR. El mejormodelo se encontró cuando el sTNF-RII se asoció conIVTSVI e IVTDVI como variables dependientes (p < 0,05 y p <0,05, respectivamente) (tabla 4, puntos B y C).
DISCUSION
El remodelado ventricular es un proceso complejoque no se comprende en su totalidad. Parece que haymúltiples vías de retroalimentación queresponden a los acontecimientos mecánicos, así como ala estimulación neurohormonal y la liberación decitocinas y otros agentes, todavía sinidentificar1. La progresión del remodeladoventricular después de los acontecimientos indicadosincluye: disminución y reducción de miocitos en elárea infartada, dilatación de la cámara,fibrosis y formación de cicatriz, disolución delcolágeno y acumulación excesiva de la matrizintersticial, aumento del estrés de pared, hipertrofia demiocito, activación neurohormonal, liberación decitocinas, hipertrofia, necrosis y apoptosis celular y deterioromantenido de la función cardiaca. Es imposible ordenar la secuencia de acontecimientos, porque los múltiples sistemas deretroalimentación crean un procesointeractivo21.
En este contexto, hemos estudiado las relacionesentre el remodelado ventricular, medido bioquímica ygeométricamente, y el grado de activación inmunitariaen pacientes de insuficiencia cardiaca. Aunque tenemos queseñalar que hemos considerado el valor absoluto de losvolúmenes del VI como marcador geométrico deremodelado del VI, el concepto de remodelado del VI es el cambio enlos volúmenes del VI con el paso del tiempo. Tenemos quetener en cuenta que las diferencias entre los volúmenesnormales22 y los de nuestros pacientes son losuficientemente significativas para permitirnos pensar que estosvolúmenes del VI son marcadores fiables delcambio23. Por consiguiente, hemos estudiado lasrelaciones entre los volúmenes del VI, el marcadorbioquímico de recambio de matriz (PIIINP) y losparámetros de función del VI (FEVI, E/A) con losvalores circulantes de citocinas, en la miocardiopatíaisquémica y la dilatada. Hemos escogido el TNFα y laIL-6 como citocinas proinflamatorias porque trabajos previos hanmostrado su papel en este proceso24-26. Tambiénquisimos estudiar la participación de los receptoressolubles del TNF. Además, para ver la implicación delas citocinas antiinflamatorias, hemos seleccionado la IL-10, de laque se conoce su capacidad para suprimir la producción deTNFα. Hemos observado que hay diferencias críticas enlas relaciones obtenidas en ambos grupos.
En nuestros resultados comprobamos que losvalores de sTNF-RI y sTNF-RII estaban más elevados en elgrupo isquémico que en el dilatado. El hecho de que losvolúmenes del VI sean superiores en los pacientes conmiocardiopatía dilatada pone en evidencia la mayorimplicación de estas citocinas en casos demiocardiopatía isquémica, que presenta cifras decitocinas aún más altas en plasma. Esto podríadeberse al hecho de que hay muchos factores que inducen larespuesta inmunitaria en esa entidad, tales como lainflamación vascular, los fenómenos relacionados conla isquemia y necrosi s27.
En el grupo isquémico el IVTDVI serelacionó negativamente con IL-10 y sTNF-RII. El PIIINP secorrelacionó con sTNF-RII, y la FEVI tuvo la influencianegativa de los valores plasmáticos de IL-6, sTNF-RI ysTNF-RII. Por contra, cuando estudiamos estas relaciones en lamiocardiopatía dilatada, nos encontramos con que el IVTDVI yel IVTSVI se relacionaron positivamente con IL-10.
Además, hemos advertido que cuandoanalizamos las relaciones de la IL-10 con el volumen del VI, laIL-10 y el sTNF-RII tienen una correlación negativa con elIVTDVI en el grupo de pacientes isquémicos y, sin embargo,la IL-10 se relaciona de forma directa con el IVTDVI y el IVTSVI enla miocardiopatía dilatada. Teniendo en cuenta que la IL-10es una citocina antiinflamatoria que podría suprimir laproducción del TNFα inducida por la proteínaquimiotáctica de monocitos12, creemos que existendiferentes mecanismos que regulan el remodelado ventricular en cadagrupo de pacientes. De esta manera, en el grupo isquémico,el incremento en la IL-10 puede inhibir la evolución alinhibir la respuesta inflamatoria. En la miocardiopatíadilatada, los volúmenes ventriculares izquierdos noaumentarían en respuesta a la IL-10, sino que aquí suincremento estaría condicionado por el activadorcomún TNFα.
En este contexto, como ocurre con la IL-10, elhecho de que el incremento en los valores del sTNF-RII serelacionen con una disminución en el IVTDVI en el grupoisquémico refleja cierta capacidad de este receptor parasuprimir el daño miocárdico al inhibir la respuestainflamatoria mediada por el TNFα10 a ese nivel,aunque en lo que respecta a al IVTSVI y la FE no se refleja esacapacidad. No se encontró correlación significativaentre los parámetros geométricos y los receptores delTNFα en el grupo de miocardiopatía dilatada, dondetendrían una implicación menos directa.
Para averiguar cómo variables como laedad, el sexo, el PIIINP, las citocinas y los receptores decitocina influyen en los volúmenes del VI, como marcadoresgeométricos de remodelado ventricular en la insuficienciacardiaca, se realizó un análisis de regresiónmúltiple. Los resultados mostraron que, en lapoblación estudiada, el sTNF-RII tiene mayor importancia quelos otros parámetros estudiados en la relación con elIVTSVI e IVTDVI, puesto que no se encontró ningúnpoder explicativo adicional significativo cuando las variablesTNFα, sTNF-RI, IL-6, IL-10, PIIINP, sexo y edad seañadieron como variables independientes en el modelo conIVTSVI e IVTDVI como variables dependientes. Estas correlacionesresaltan la intervención directa del valor de sTNF-RII en elremodelado ventricular en pacientes con insuficienciacardiaca.
En lo que respecta al marcador bioquímicode remodelado ventricular, PIIINP, encontramos que el sTNF-RIIestá involucrado en el recambio de la matriz en ambosgrupos, isquémico y dilatado. Este hecho demuestra que esereceptor tiene una intervención directa en el remodelado dela matriz extracelular en ambas miocardiopatías y que unaumento de sus concentraciones se relaciona con la expresióndel PIIINP. Con respecto al sTNF-RI, se encontró unatendencia estadística en el grupo dilatado cuando comparamossus valores plasmáticos con el PIIINP. Hemos de considerarque ambos receptores son glucoproteínas transmembrana quemuestran similitudes en cada una de sus porciones extracelulares,pero que son distinguiblesinmunológicamente28.
Se realizó también unanálisis de regresión múltiple para probarcómo variables como la edad, el sexo y los parámetrosde función influyen la relación entre los factoresinmunitarios y la concentración en suero del PIIINP comomarcador de recambio de la matriz en la insuficiencia cardiaca. Elmejor modelo se encontró cuando el sTNF-RII se asociócon los valores de PIIINP, y no se encontró ningúnpoder explicativo adicional significativo cuando TNFα,sTNF-RI, IL-6, IL-10, edad, sexo, FEVI, E/A y la diabetes seagregaron como variables independientes en el modelo con PIIINPcomo la variable dependiente. Este hecho sugiere de nuevo que elsTNF-RII tiene una intervención directa en el remodelado dela matriz extracelular en la insuficiencia cardiaca.
Además, los valores de IL-6 tambiéntienen una relación directa con PIIINP en ambasmiocardiopatías, pero presentan significaciónsólo en el grupo dilatado, aunque se encontró unafuerte tendencia estadística en los pacientes del grupoisquémico. Este resultado está en conformidad con lospublicados por Puhakka et al29.
Finalmente, la FEVI decrece cuando los valores deIL-6, sTNF-RI y sTNF-RII aumentan en el grupo isquémico. Esevidente que cuando hay disfunción sistólica laexpresión de las citocinas proinflamatorias estáaumentada, lo que muestra su implicación en este problema.Este hecho puede dar valor pronóstico a los valores de lascitocinas en esta miocardiopatía. Esto tambiénimplica que puede haber una oportunidad para mejorar lafunción ventricular y el pronóstico en estospacientes por medio de una aproximación terapéuticadirigida a disminuir la actividad funcional de estascitocinas30.
Limitaciones del estudio
Se ha publicado que la valoración de lafunción ventricular es más precisa por el uso deimagen por resonancia magnética31. En nuestroestudio, los volúmenes del VI se midieron porecocardiografía, lo que podría introducir másvariabilidad en la captación de las imágenes. Noobstante, el hecho de que todos los exámenes se realizarande una manera centralizada por un cardiólogo nos confiereconfianza acerca de la fiabilidad de nuestrosresultados.
Una limitación común en este tipode estudio es que los pacientes reciben terapia convencional parasu enfermedad, y se sabe que varios fármacos pueden reducirlas concentraciones plasmáticas de las citocinasproinflamatorias y sus receptores. Sin embargo, este estudioconfirma que un alto grado de activación inmunitariapersiste en pacientes de insuficiencia cardiaca incluso durante laterapia estándar.
En nuestros resultados hemos expuesto todas lascorrelaciones encontradas. Algunas de ellas, aunque significativas,lo son de manera débil. En este sentido, aunque laimplicación inmunitaria en el proceso parece fuera de duda,el grado de correlación deja un cierto margen al azar,definido en la propia naturaleza del valor de lasignificación.
Como ya hemos citado en la discusión,hemos considerado los volúmenes ventriculares de nuestrospacientes como un subrogado del cambio de volumen del VI que seproduce durante el proceso de remodelado ventricular. Creemos queel importante aumento que se observa en IVTSVI e IVTDVI respecto alos valores normales permite que la relación de esosparámetros con las concentraciones de citocinas tenga unsignificado fisiopatológico y estadístico queiría en el mismo sentido que el que presenta el incrementode volumen medido durante el tiempo de evolución.
CONCLUSIONES
En la insuficiencia cardiaca hay unainteracción de citocinas proinflamatorias con la matrizextracelular. La implicación inmunitaria es diferentedependiendo de la etiología. En general, las citocinasproinflamatorias, los receptores del TNF y también losvalores del PIIINP están más elevados en lospacientes isquémicos que en aquellos conmiocardiopatía dilatada. Se encontró tambiénuna implicación más directa en el incremento devolumen del VI en el grupo de miocardiopatíaisquémica. Los resultados del análisis deregresión múltiple demostraron que el sTNF-RII es unfactor pronóstico independiente de remodelado ventricular,medido bioquímica y geométricamente en ambasetiologías isquémica y dilatada.
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Este proyectoha sido financiado por el Fondo de Investigaciones Sanitarias delInstituto de Salud Carlos III, Proyecto FIS 01/0943.
Correspondencia: Dr. M. Rivera Otero.
José María Haro, 59, puerta 59. 46022 Valencia.España.
Correo electrónico: rivera_jmi@gva.es
Recibido el 14 de octubre de 2005.
Aceptado para su publicación el 11 de mayo de2006.
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