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BASES INMUNOLÓGICAS DE LOS FÁRMACOS BIOLÓGICOS EN ASMA GRAVE

  1. Asma, una patología inflamatoria

El asma es una de las patologías respiratorias más prevalentes en la actualidad. Se caracteriza por un aumento de la reactividad bronquial y, principalmente, por un componente inflamatorio a este mismo nivel. La prevalencia del asma es muy variable entre países, pero se podría considerar que entre el 5 y 10% de la población padece asma. Dentro de esta población existe un cierto número de pacientes que presentan un asma grave no controlada y que según varios estudios podrían suponer entorno al 4-5% de los mismos [1,2]. Para mejorar la respuesta terapéutica de los pacientes que no controlan bien su asma, han aparecido recientemente diferentes tratamientos biológicos que actúan frente a mecanismos fisiopatológicos específicos de la enfermedad.

En los últimos años se ha avanzado mucho en el estudio de la fisiopatología del asma, se ha mejorado de forma exponencial el conocimiento sobre la base inmunológica del asma. La utilización de diferentes técnicas, como las técnicas de imagen radiológicas de alta precisión, la citometría de flujo para estudiar la citología del esputo, o la transcriptómica que ayuda a identificar diferentes fenotipos moleculares, han supuesto un enorme progreso a la hora de plantear el diagnóstico, la clasificación y sobre todo el tratamiento del asma. Todo este conocimiento ha llevado a clasificar inicialmente al asma en fenotipo de inmunidad Th2 alta y de inmunidad Th2 baja (algo que posteriormente se ha modificado por el término T2, debido que las interleuquinas implicadas no son únicamente producidas por linfocitos Th2, sino que también actúan otras células inflamatorias).

El uso de biomarcadores es el siguiente paso, ayudando a clasificar los pacientes en uno u otro grupo. Para esta clasificación utilizamos principalmente los niveles de IgE sérica y el recuento de eosinófilos en sangre (aunque en ocasiones se puede utilizar también el recuento de eosinófilos en esputo). Según estos biomarcadores, pertenecerán al endotipo T2 alto aquellos pacientes con valores de IgE sérica ≥100 UI/L y recuento de eosinófilos en sangre ≥140 eosinófilos/mm3. Del mismo modo, aquellos pacientes que no cumplan alguno de estos 2 criterios se incluirán en el endotipo T2 bajo. Esta clasificación se puede ir ampliando con diferentes subgrupos en función de la edad de comienzo (temprana o tardía), de la patología asociada (atópica o de características intrínsecas), etc…

Finalmente, es importante hacer un repaso de las principales interleuquinas y moléculas inflamatorias relacionadas con la fisiopatología del asma, puesto que éstas son la mayoría de los casos la diana frente a la que actúan los fármacos biológicos. Las más importantes para el manejo del asma en la actualidad son (Tabla 1):

  • IL-4: Favorece el cambio de isotipo de células B, favoreciendo el paso de linfocitos Th0 a Th2, lo que deviene en la producción de IL-4, IL-5, IL-9 e IL-13. Participa también en la síntesis de IgE, la regulación de los receptores de IgE, la migración de los eosinófilos hacía el tejido bronquial y alveolar, así como la producción de moco a través de la activación de mastocitos y basófilos. La IL-4 ejerce su efecto por interacción con un receptor de superficie específico presente en los linfocitos T [4].
  • IL-5: Fundamental para el desarrollo, activación y migración de los eosinófilos. Se ha observado que ratones en los que existía una deficiencia del gen de la IL-5 hay una respuesta eosinofílica reducida frente a alérgenos [5]. La IL-5 ejerce su efecto por interacción con receptor formado por 2 subunidades: una cadena α exclusiva para la IL-5 y una cadena β común con los receptores de la IL-3 y del GM-CSF [6].
  • IL-13: Comparte muchas características estructurales y formales con la IL-4 (con la que tiene una homología del 25%). Debido a ello la IL-4 puede interactuar tanto con su receptor específico como con el receptor de IL-13. Es segregada por linfocitos Th1 y Th2, así como por basófilos y mastocitos, por lo que no es una molécula Th2 específica. Sus acciones se solapan en gran parte con las de IL-4, como por ejemplo el reclutamiento y activación de eosinófilos. Puede relacionarse también con el proceso fibrótico asociado al asma. Finalmente actúa de forma importante en la producción de moco, gracias a la metaplasia de células mucosas caliciformes [7]. El receptor de la IL-13 consta de dos cadenas polipépticas, la IL-4α y la IL-13Rα1.
  • IL-17: Promueve la activación de macrófagos y neutrófilos y favorece la liberación de otras citoquinas.
  • TSLP: Se trata de una proteína perteneciente al grupo de las llamadas “alarminas” junto con IL-25 e IL-33. Su actividad incrementa la presencia de eosinófilos, los niveles de IgE y la hiperrespuesta bronquial. TSLP ejerce su función por interacción con un complejo de alta afinidad compuesto por el receptor de TSLP y el receptor IL-7 Rα [8].
  • Prostaglandina D2: Ayuda al reclutamiento de células Th2 en la vía respiratoria.
Tabla 1. Moléculas más relevantes implicadas en el proceso inflamatoriodel asma
Quimiocinas. Fundamentalmente expresadas por las células epiteliales, son importantes en el reclutamiento de las células inflamatorias en la vía aérea.
Cisteinil leucotrienos. Potentes broncoconstrictores liberados por mastocitos y eosinófilos.
Citocinas. Dirigen y modifican la respuesta inflamatoria en el asma y determinan su gravedad:

– IL-1 y TNFα: Amplifican la respuesta inflamatoria.

– GM-GSF: Prolongan la supervivencia de los eosinófilos en la vía aérea. Citocinas derivadas del epitelio:

– IL-33: Promueve las propiedades inflamatorias proalérgicas de las células CD4 y actúa como quimioatrayente de las células Th2.

– IL-25: Implicada en la inflamación eosinofílica, en la remodelación y en la hiperreactividad bronquial (esta última más discutida).

– TSLP: Induce eosinofilia, aumenta el nivel de IgE, la hiperrespuesta y el remodelado de la vía aérea.

– IL-4: importante para la diferenciación de célulasTh2, el aumento de la secreción de moco y la síntesis deIgE.

– IL-5: necesaria para la diferenciación y supervivencia de los eosinófilos.

– IL-13: importante para la síntesis de la IgE y la metaplasia de las células mucosas.
Histamina. Liberada por los mastocitos, contribuye a la broncoconstricción y la respuesta inflamatoria.
Óxido nítrico. Potente vasodilatador producido predominantemente en las células epiteliales por la enzima óxido nítrico sintetasa inducible.
Prostaglandina D2. Broncoconstrictor derivado fundamentalmente de los mastocitos, está implicada en el reclutamiento de células Th2 en las vías respiratorias.
  GM-GSF: factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, TNF: factor de necrosistumoral.

Tabla 1: Modificado de GEMA 5.3 [3].

  1. Fármacos biológicos para el tratamiento del asma grave

En los últimos años han surgido una serie de fármacos que tratan de ayudar a controlar el asma en aquellos pacientes en los que no se consigue de la forma habitual. El tratamiento habitual del paciente asmático va encaminado a conseguir el control de la sintomatología, a prevenir las exacerbaciones y a prevenir la evolución a la obstrucción crónica del flujo aéreo. Este tratamiento se basa principalmente en la utilización de corticoesteroides inhalados (CSI), que puede ir asociada al uso de agonistas adrenérgicos β2 de corta (SABA) o larga duración (LABA). En aquellos pacientes en los que esta medicación no es suficiente (y que podían suponer hasta el 4-5% de los asmáticos, como ya hemos mencionado), solemos encontrar reagudizaciones e ingresos hospitalarios, así como el uso de corticoesteroides orales (CSO), por lo que nos referimos a ellos como pacientes con asma grave no controlada. Es en este grupo de pacientes en los que ha surgido la necesidad de utilizar estos nuevos fármacos biológicos, que van dirigidos frente a mecanismos fisiopatológicos específicos de la enfermedad.

A continuación, procedemos a realizar un breve resumen de los fármacos biológicos disponibles en la actualidad, que incluye sus principales características, tanto clínicas como farmacológicas. Se incluye al final de esta publicación el enlace a las fichas técnicas de todos los fármacos disponibles:

  • Omalizumab: Fue el primer fármaco en ser comercializado para el tratamiento del asma grave, en este caso de origen alérgico. Se trata de un anticuerpo monoclonal recombinante (IgG1 kappa) que se une a la IgE libre, impidiendo que ésta se una a los receptores FcεRI de alta afinidad reduciendo así la cantidad de IgE libre e impidiendo que ésta realice su acción sobre las células diana. Su uso está autorizado para pacientes pediátricos con edades de 6 a 12 años, adolescentes y adultos, con valores de IgE en un rango entre 30 y 1500 UI/ml. Es un fármaco que se ha demostrado útil en la reducción de exacerbaciones asmáticas.

  • Mepolizumab: Se trata de un fármaco antagonista de IL-5. Mepolizumab se une selectivamente y con elevada especificidad y afinidad a la IL5, impidiendo su unión a la cadena α del receptor de la interleucina 5 (IL-5Rα). De este modo, impide las acciones de la IL-5 sobre el ciclo biológico de los eosinófilos, lo que da lugar a una reducción en su producción y supervivencia. Se trata de un fármaco subcutáneo, cuyo uso está indicado para el tratamiento del asma eosinofílica severa (≥300 eosinófios por μL). Ha demostrado una clara mejoría del número de exacerbaciones y de los síntomas asociados del mismo, así como una leve mejoría del FEV1 y del uso de corticoesteroides.

  • Reslizumab: Se trata de un fármaco antagonista de IL-5. Tiene un mecanismo de acción similar al Mepolizumab, difiriendo principalmente en su vía de administración, que en este caso es intavenosa.

  • Benralizumab: A diferencia de mepolizumab y del reslizumab, benralizumab es un anticuerpo monoclonal humanizado IgG1 dirigido a la subunidad α del receptor de IL-5. Este receptor se expresa de forma específica en la superficie de eosinófilos y basófilos. Benralizumab es capaz de inhibir la activación de los eosinófilos, produciendo una depleción rápida y casi completa de los mismos por un mecanismo de citotoxicidad mediado por células NK.

  • Dupilumab: En este caso, nos encontramos ante un anticuerpo monoclonal IgG4 que inhibe la vía inflamatoria mediante el bloqueo de forma específica de la subunidad α del receptor IL-4R. Como ya hemos mencionado previamente, IL-4R es un receptor sobre el que pueden actuar tanto IL4 como IL 13 y el bloqueo se produce en los receptores de tipo 1 y 2. El receptor tipo 1 se encuentra presente en linfocitos B y T, monocitos, eosinófilos y fibroblastos, mientras que el tipo 2 se encuentra presente en monocitos, fibroblastos, eosinófilos, células epiteliales y células de músculo liso. IL-4 se une a los receptores tipo 1 y 2, mientras que IL-13 se une a los receptores tipo 2. Dupilumab está indicado en el tratamiento del asma grave en niños a partir de 6 años, adolescentes y adultos de endotipo T2, especialmente en aquellos con fenotipo T2 alto. El uso de Dupilumab ha demostrado mejoría respecto al número de exacerbaciones, capacidad pulmonar así como, en menor grado, en el uso de corticoesteroides orales.

  • Tezepelumab: El último fármaco que ha sido comercializado para el tratamiento del asma grave. El tezepelumab es un anticuerpo monoclonal (IgG2λ) dirigido contra la linfopoyetina estromal tímica (TSLP) impidiendo su interacción con el receptor heterodimérico de TSLP. El bloqueo de TSLP con tezepelumab reduce un amplio espectro de biomarcadores y citoquinas asociados con la inflamación de las vías respiratorias (p. ej. eosinófilos en sangre, eosinófilos de la submucosa de las vías respiratorias, IgE, FeNO, IL-5 e IL-13); sin embargo, el mecanismo de acción de tezepelumab en asma no se ha establecido definitivamente. Tezepelumab está indicado como tratamiento de mantenimiento adicional en adultos y adolescentes a partir de 12 años con asma grave. Ha demostrado la reducción de exacerbaciones, tanto si se definen como uso de corticoides orales como si precisan atención hospitalaria. También ha demostrado mejorar la función pulmonar y la percepción de la calidad de vida.

El desarrollo de nuevos fármacos biológicos se encuentra ahora en pleno proceso de expansión, por lo que es muy probable que en los próximos años podamos hablar de multitud de nuevos fármacos (algunos de ellos ya en pleno desarrollo). Del mismo modo, el conocimiento cada vez más profundo de la base inmunológica de la patología asmática, hace pensar que nuevas vías y nuevos enfoques de tratamiento se abrirán paso en el futuro. Estaremos atentos a todo ello y lo analizaremos cuando llegue ese momento.

BIBLIOGRAFÍA:

  1. Quirce S., Plaza V., Picado C., Vennera C., Casafont J. Prevalence of uncontrolled severe persistent asthma in pneumology and allergy hospital unitis in Spain. J Investig Allergol Clin Immunol. 2011;21(6):466–471.
  2. Domingo Ribas C., Sogo Sagardia A., Prina E., Sicras Mainar A., Sicras Navarro A., Engroba Teijeiro C. Late Breaking Abstract – Prevalence, characterization and costs of severe asthma in Spain (BRAVO 1) Eur Respir J. 2020;56(Suppl 64):4639.
  3. GEMA 5.3. Guía Española para el Manejo del Asma. 2023. Disponible en: https://www.gemasma.com/
  4. Izuhara K, Shirakawa T. Signal transduction via interleukin-4 receptor and its correlation with atopy. Int J Mol Med 1999; 3: 3-10.
  5. Greenfeder S, Umland SP, Cuss FM et al. The role of interleukin-5 in allergic eosinophilic disease. Respir Res 2001; 2: 71-79.
  6. Tavernier J, Devos R, Cornelis S, Tuypens T, van der Heyden J, Fiers W, Plaetinick G. A human high affinitiy interleukin-5 receptor (IL5R) is composed of an IL5 specific α chain and a β chain shared with the receptor for GM-CSF. Cell 1991; 66: 1175-1184.
  7. Tomkinson A, Duez C, Cieslewicz G et al. A murine Il-4 receptor antagonist that inhibits IL-4 and IL-13 induced responses prevents antigen induced airways eosinophilia and airway hiprresponsiveness. J Immunol 2001; 166: 5792-5800.
  8. Bagnasco D, De Ferrari L, Bondi B, Candeliere MG, Mincarini M, Riccio AM, Braido F. Thymic Stromal Lymphopoietin and Tezepelumab in Airway Diseases: From Physiological Role to Target Therapy. Int J Mol Sci. 2024 May 29;25(11):5972.

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