Sociedad Argentina de Terapia Intensiva
CAPITULO BIOQUIMICO
Papel de la Homocisteína en la Enfermedad Inflamatoria Intestinal
Dres. Danese S, Sgambato A, Papa A y colaboradores
El aumento de homocisteína podría desempeñar un papel patogénico; por esta razón podría ser de utilidad el tratamiento con ácido fólico.
Desarrollo
La homocisteína es un aminoácido no esencial que contiene azufre producido por la transaminación de la metionina de la dieta. Los niveles plasmáticos elevados de homocisteína parecen desempeñar un papel crítico en la fisiopatología de varios trastornos inflamatorios y vasculares, incluidos la aterosclerosis, el lupus, la esclerosis múltiple y la artritis reumatoidea. Respecto de la aterosclerosis, la homocisteína es una molécula inflamatoria que induce daño endotelial, deterioro de la dilatación arterial mediada por flujo e inflamación vascular.
Los 2 tipos principales de enfermedad inflamatoria intestinal (EII) son la enfermedad de Crohn (EC) y la colitis ulcerosa (CU). Aunque las causas de ambos trastornos no se conocen aún, existen datos que sugieren que la lesión tisular intestinal es resultado de una respuesta inmune anormal que comprende múltiples sistemas celulares no inmunes, que incluyen células endoteliales intestinales y varios mediadores inflamatorios que perpetúan la inflamación intestinal crónica.
Varios estudios han informado incremento de los niveles de homocisteína en la circulación y en la mucosa de los pacientes con EC y CU. Sin embargo, la contribución de la homocisteína a la fisiopatología de la EII aún debe ser determinada.
Por ello, los autores realizaron un estudio para evaluar la participación de la homocisteína en la inflamación microvascular intestinal, mediante la determinación de su capacidad de estimular la producción de moléculas de adhesión y quimiocinas de células endoteliales y de desencadenar la adhesión de células T y monocitos a las células endoteliales intestinales, con el reclutamiento de infiltrados inflamatorios crónicos.
Métodos
Se incluyeron pacientes con EC y CU en actividad o no y 70 controles sanos (32 hombres, 38 mujeres, media de edad 40 años) del Departamento de Medicina Interna de la Universidad Católica de Roma. El grupo EC comprendió 83 sujetos, 36 hombres y 47 mujeres con una edad promedio de 38 años, y el grupo CU incluyó 83 individuos, 40 hombres y 43 mujeres de un promedio de edad de 40 años.
La actividad de la enfermedad fue evaluada con el Harvey-Bradshaw Activity Index y el Colitis Activity Index. Los diagnósticos fueron confirmados por criterios clínicos, radiológicos, endoscópicos e histológicos. Ningún participante había recibido suplementos de folato en los 6 meses previos.
La medición de la homocisteína en sangre y en muestras de biopsias mucosas fue realizada mediante enzimoinmunoensayo, mientras que la homocisteína derivada de las células mononucleares de la lámina propia (CMLP) fue medida mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Para la determinación de la homocisteína de la mucosa se tomaron biopsias endoscópicas de la sección con inflamación activa de pacientes con EC y CU y de sujetos sanos. Se recolectaron CMLP de sujetos normales y de pacientes con EII. Aproximadamente 5 x 106 células fueron cultivadas y estimuladas con LPS o antiCD3 y se recolectaron los sobrenadantes para determinar la concentración de homocisteína por HPLC.
El folato sérico fue medido por enzimoinmunoensayo y se consideró déficit de folato cuando los valores fueran inferiores a 5.3 ng/ml.
Se aisló y cultivó células endoteliales microvasculares intestinales humanas (HIMEC) de sujetos normales, que fueron incubadas con anticuerpos contra la molécula de adhesión de células vasculares tipo 1 (VCAM-1) o contra la molécula de adhesión intercelular tipo 1 (ICAM-1), o con el anticuerpo control del isotipo apropiado. Las muestras fueron analizadas por citometría de flujo cuantitativa.
El sobrenadante de las HIMEC cultivadas fue recolectado, centrifugado y se midió el contenido de la proteína quimiotáctica de monocitos tipo 1 (MCP-1) por ELISA.
Además, los autores emplearon un protocolo informado con anterioridad para inmunotransferencia para mitogen-activated protein (MAP) cinasas. La fosforilación de p38 y p42/44 fue determinada por inmunotransferencia en extractos de HIMEC.
Los análisis de adhesión de células T y de monocitos-HIMEC fueron empleados para evaluar el impacto de la homocisteína sobre la adhesión de leucocitos a las células endoteliales intestinales.
Resultados
Los pacientes con EII presentaron niveles significativamente superiores de homocisteína plasmática en comparación con los controles. No se detectaron diferencias entre los pacientes con EC y CU. No se hallaron diferencias en los niveles de homocisteína en relación con la actividad de la enfermedad o con la medicación. No se observó correlación entre los niveles plasmáticos y mucosos de homocisteína. Los niveles plasmáticos de folato resultaron significativamente inferiores en los pacientes con EII que en los controles (6.4 ng/ml y 10.6 ng/ml, respectivamente) y presentaron una asociación inversa con los niveles plasmáticos de homocisteína.
Tanto los pacientes con EC (2.8 nM/mg) como con CU (3.2 nM/mg) mostraron niveles mucosos de homocisteína significativamente superiores que los controles (1.2 nM/mg), mientras que no se hallaron diferencias entre EC y CU.
Debido a que en la EII la inflamación se localiza a nivel mucoso, la mucosa inflamada podría ser una de las fuentes de homocisteína, producida por leucocitos. Los autores cultivaron CMLP de sujetos normales y con EII en presencia o ausencia de CD3 o LPS. Las CMLP aisladas de sujetos con EII produjeron niveles significativamente más elevados. Cuando las CMLP fueron estimuladas con LPS no se observó aumento de producción de homocisteína, pero cuando fueron estimuladas con antiCD3, se detectó un incremento significativo de la producción de homocisteína en CMLP normales y de EII. No se observaron diferencias entre las CMLP de EC y CU respecto de la producción de homocisteína.
Luego, los autores analizaron si la homocisteína podría afectar la función de las células endoteliales intestinales. El tratamiento con homocisteína indujo un incremento de la expresión de VCAM-1 en relación con la dosis, con una meseta a dosis > 100 µM. El factor de necrosis tumoral (FNT) alfa también indujo expresión de VCAM-1 y la combinación de ambos incrementó estos niveles en forma sinérgica, a niveles superiores que los alcanzados con cada uno por separado. La expresión de ICAM-1 sólo fue estimulada por el FNT-alfa en la misma medida que la combinación de éste y homocisteína.
La especificidad de la expresión de VCAM-1 inducida por homocisteína fue verificada mediante el tratamiento con L-cisteína (aminoácido con azufre) y ácido fólico. La L-cisteína no afectó la expresión de VCAM-1 y la suplementación con ácido fólico en HIMEC estimuladas por homocisteína bloqueó el efecto inflamatorio de esta última, así como el incremento de expresión de VCAM-1 derivada del estímulo combinado de homocisteína y FNT-alfa. El ácido fólico redujo en forma significativa la producción de MCP-1.
Las células endoteliales activadas, además de incrementar la expresión de CAM, producen varias quimiocinas. Los autores midieron la producción de MCP-1 (un factor quimiotáctico para leucocitos) por HIMEC. La homocisteína y el FNT-alfa estimularon en forma significativa la producción de MCP-1, con un efecto sinérgico.
La homocisteína estimuló la fosforilación de p38 pero no de ERK y el tratamiento con folato pudo bloquear esta fosforilación.
Cuando las HIMEC fueron estimuladas con homocisteína, se observó un aumento significativo en la adhesión de células T y monocitos.
Para investigar la contribución relativa de cada CAM, emplearon anticuerpos neutralizantes. AntiVCAM-1 bloqueó la adhesión de células T y monocitos mientras que antiICAM-1 no pudo reducir la adhesión de células mononucleares a HIMEC. El tratamiento de HIMEC con folato inhibió en forma significativa la adhesión de células T y monocitos, congruente con el efecto inhibitorio del folato sobre el estímulo de VCAM-1. La estimulación de HIMEC con FNT-alfa produjo mayor grado de adhesión de células T y monocitos, con efecto sinérgico del FNT-alfa y la homocisteína, proceso dependiente de VCAM-1 pero no de ICAM-1.
Discusión
Este estudio muestra que la homocisteína se encuentra aumentada en la circulación y en la mucosa de los pacientes con EII y que podría cumplir un papel en la patogenia de la inflamación mucosa. Además, los autores demostraron que el aumento de la homocisteína plasmática se correlaciona en forma inversa con bajos niveles de folato, y que las CMLP de la EII producen mayores niveles de homocisteína que las CMLP normales. La principal fuente de homocisteína en la mucosa parecen ser las células T, más que los macrófagos, en vista de que esta producción sólo ocurre con antiCD3 pero no luego de la estimulación con LPS.
En trastornos inflamatorios –como la aterosclerosis– suele observarse hiperhomocisteinemia. En este estudio, la homocisteína inició una reacción inflamatoria en HIMEC, determinada por la inducción de VCAM-1, la producción de MCP-1 y la fosforilación de p38, en forma similar al FNT-alfa. La homocisteína indujo la adhesión de células T y monocitos, principalmente mediada por VCAM-1.
La población estudiada presentaba bajos niveles de folato, que se correlacionaron en forma inversa con los niveles de homocisteína. El ácido fólico reduce el efecto inflamatorio de la homocisteína, por lo que podría tener un efecto beneficioso en pacientes con EII.
Los autores concluyen que los sujetos con EII presentan incremento de los niveles plasmáticos y mucosos de homocisteína, posiblemente implicada en la patogenia de la inflamación intestinal y que una estrategia terapéutica podría incluir la suplementación con ácido fólico.
Am J Gastroenterol. 2005 Apr;100(4):886-95.
Sociedad Argentina de Terapia Intensiva
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