Nuevas determinaciones en esputo inducido: Tipos de eosinófilos E IgE local

Abstract

L’asma és una malaltia crònica de les vies respiratòries que engloba diversos fenotips inflamatoris diferents les manifestacions clíniques dels quals són similars. D’ells, el fenotip T2 o eosinofílic suposa aproximadament la meitat dels casos i està mediat per IL-5, IL-4 i IL-13. La cèl·lula més representativa és l’eosinòfil, ja que, a través de l’alliberament del contingut dels seus grànuls, és el responsable de la simptomatologia respiratòria en l’asma. No obstant això, teories recents defensen que els eosinòfils no són únicament cèl·lules citotòxiques, sinó que també existeixen eosinòfils amb funcions homeostàtiques en diferents òrgans, com l’intestí i l’estafa. En el cas de l’asma estudis preliminars han descrit la presència d’eosinòfils inflamatoris i homeostàtics en sang de pacients asmàtics i en pulmó de ratolí. Dins d’aquest fenotip T2 s’inclou l’asma al·lèrgica, en la qual l’aquesta inflamació s’acompanya de la producció de IgE contra un o diversos al·lergògens, que en unir-se al seu receptor de la superfície dels mastòcits provoca alliberament d’histamina i uns símptomes similars. Un concepte nou és el d’al·lèrgia respiratòria local una situació clínica en la qual no és possible detectar biomarcadores d’al·lèrgia a nivell sistèmic sinó únicament a nivell dels òrgans i teixits afectats, la qual cosa ocasiona que alguns pacients siguin erròniament catalogats com ‘no al·lèrgics’. L’objectiu d’aquesta tesi va ser ampliar els coneixements sobre la inflamació eosinofílica local en l’asma mitjançant l’ús de les mostres obtingudes després de la inducció d’esput per a descriure la identificació de tipus d’eosinòfils en la via aèria i el mesurament de IgE local. Per a això, es van desenvolupar dos projectes de caràcter observacional prospectiu amb recollida de dades sociodemogràfiques, antropomètrics, clínics, funcionals i inducció d’esput. Sobre la mostra obtinguda es va realitzar determinació dels fenotips d’eosinòfils mitjançant citometria de flux i mesurament de IgE total i específica per a Der p 1. Els resultats obtinguts van ser: • La citometria de flux va permetre definir dues poblacions d’eosinòfils anomenades E1 (CD66bHigh, CD15High) i E2 (CD66bLow, CD15Low). Els pacients amb eosinofília van mostrar un clar predomini d’E1 sobre E2 en esput induït, però en els neutrofílicos i paucigranulocíticos els percentatges d’E1 i E2 van ser similars. E1 es va correlacionar amb els nivells de IL-5 en el sobrenadante, la FeNO i els eosinòfils en sang. • No es van trobar diferències significatives entre pacients amb asma al·lèrgica, no al·lèrgica i controls sans en els nivells de IgE total en esput. No obstant això, els nivells de IgE específica local van ser significativament superiors en els asmàtics al·lèrgics (p=0,000), sense trobar-se diferències entre els controls i els asmàtics no al·lèrgics. Els nivells de IgE en sèrum Les conclusions més rellevants de la present Tesi Doctoral són que és possible tant identificar tipus d’eosinòfils com mesurar la IgE en l’esput induït. Els eosinòfils inflamatoris i homeostàtics es poden discriminar mitjançant citometria de flux, sent els primers els més abundants en pacients amb asma al·lèrgica i eosinofília bronquial. En aquesta mostra també és possible mesurar la IgE total i específica, sent la segona capaç de discernir als pacients amb asma al·lèrgica.

El asma es una enfermedad crónica de las vías respiratorias que engloba varios fenotipos inflamatorios diferentes cuyas manifestaciones clínicas son similares. De ellos, el fenotipo T2 o eosinofílico supone aproximadamente la mitad de los casos y está mediado por IL-5, IL-4 e IL-13. La célula más representativa es el eosinófilo, ya que, a través de la liberación del contenido de sus gránulos, es el responsable de la sintomatología respiratoria en el asma. Sin embargo, teorías recientes defienden que los eosinófilos no son únicamente células citotóxicas, sino que también existen eosinófilos con funciones homeostáticas en diferentes órganos, como el intestino y el timo. En el caso del asma estudios preliminares han descrito la presencia de eosinófilos inflamatorios y homeostáticos en sangre de pacientes asmáticos y en pulmón de ratón. Dentro de este fenotipo T2 se incluye el asma alérgica, en la que la esta inflamación se acompaña de la producción de IgE contra uno o varios alérgenos, que al unirse a su receptor de la superficie de los mastocitos provoca liberación de histamina y unos síntomas similares. Un concepto novedoso es el de alergia respiratoria local una situación clínica en la que no es posible detectar biomarcadores de alergia a nivel sistémico sino únicamente a nivel de los órganos y tejidos afectados, lo que ocasiona que algunos pacientes sean erróneamente catalogados como ‘no alérgicos’. El objetivo de esta tesis fue ampliar los conocimientos sobre la inflamación eosinofílica local en el asma mediante el uso de las muestras obtenidas tras la inducción de esputo para describir la identificación de tipos de eosinófilos en la vía aérea y la medición de IgE local. Para ello, se desarrollaron dos proyectos de carácter observacional prospectivo con recogida de datos sociodemográficos, antropométricos, clínicos, funcionales e inducción de esputo. Sobre la muestra obtenida se realizó determinación de los fenotipos de eosinófilos mediante citometría de flujo y medición de IgE total y específica para Der p 1.

Los resultados obtenidos fueron: • La citometría de flujo permitió definir dos poblaciones de eosinófilos llamadas E1 (CD66bHigh, CD15High) y E2 (CD66bLow, CD15Low). Los pacientes con eosinofilia mostraron un claro predominio de E1 sobre E2 en esputo inducido, pero en los neutrofílicos y paucigranulocíticos los porcentajes de E1 y E2 fueron similares. E1 se correlacionó con los niveles de IL-5 en el sobrenadante, la FeNO y los eosinófilos en sangre.

• No se encontraron diferencias significativas entre pacientes con asma alérgica, no alérgica y controles sanos en los niveles de IgE total en esputo. Sin embargo, los niveles de IgE específica local fueron significativamente superiores en los asmáticos alérgicos (p=0,000), sin hallarse diferencias entre los controles y los asmáticos no alérgicos. Los niveles de IgE en suero

Las conclusiones más relevantes de la presente Tesis Doctoral son que es posible tanto identificar tipos de eosinófilos como medir la IgE en el esputo inducido. Los eosinófilos inflamatorios y homeostáticos se pueden discriminar mediante citometría de flujo, siendo los primeros los más abundantes en pacientes con asma alérgica y eosinofilia bronquial. En esta muestra también es posible medir la IgE total y específica, siendo la segunda capaz de discernir a los pacientes con asma alérgica.

Asthma is a chronic airway disease that encompasses several different inflammatory phenotypes whose clinical manifestations are similar. T2 or eosinophilic phenotype accounts for approximately half of the cases and is mediated by IL-5, IL-4 and IL-13. Its most representative cell is the eosinophil, since, through the release of the contents of its granules, it is responsible for the respiratory symptoms in asthma. However, recent theories argue that eosinophils are not only cytotoxic cells, but that there are also eosinophils with homeostatic functions in different organs, such as the intestine and thymus. In the case of asthma, preliminary studies have described the presence of inflammatory and homeostatic eosinophils in the blood of asthmatic patients and in mouse lung. This T2 phenotype includes allergic asthma, in which this inflammation is accompanied by the production of IgE against one or more allergens, which upon binding to its receptor on the surface of mast cells causes histamine release and similar symptoms. A novel concept is that of local respiratory allergy, a clinical situation in which it is not possible to detect allergy biomarkers at the systemic level but only at the level of the affected organs and tissues, which causes some patients to be erroneously classified as “non-allergic”.

The aim of this thesis was to extend the knowledge of local eosinophilic inflammation in asthma by using samples obtained after sputum induction to describe the identification of eosinophil types in the airway and the measurement of local IgE. For this purpose, two prospective observational projects were developed with the collection of sociodemographic, anthropometric, clinical, functional and sputum induction data. On the sample obtained, eosinophil phenotypes were determined by flow cytometry and measurement of total and specific IgE for Der p 1.

The results obtained were: - Flow cytometry allowed the definition of two eosinophil populations called E1 (CD66bHigh, CD15High) and E2 (CD66bLow, CD15Low). Patients with eosinophilia showed a clear predominance of E1 over E2 in induced sputum, but in neutrophilic and paucigranulocytic patients the percentages of E1 and E2 were similar. E1 correlated with IL-5 levels in the supernatant, FeNO and blood eosinophils.

- No significant differences were found between patients with allergic asthma, nonallergic asthma and healthy controls in sputum total IgE levels. However, local specific IgE levels were significantly higher in allergic asthmatics (p=0.000), with no differences found between controls and non-allergic asthmatics. Serum IgE levels

The most relevant conclusions of the present doctoral thesis are that it is possible both to identify eosinophil types and to measure IgE in induced sputum. Inflammatory and homeostatic eosinophils can be discriminated by flow cytometry, the former being the most abundant in patients with allergic asthma and bronchial eosinophilia. In this sample it is also possible to measure total and specific IgE, the latter being able to discern patients with allergic asthma.