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LA TERAPIA CELULAR EN EL TRATAMIENTO DE LA ISQUEMIA CRÍTICA DE EXTREMIDADES INFERIORES
Beatriz Cuevas Ruiz, Juan Luis Fonseca Legrand*, Gerardo Hermida Fernández, Yolanda Gallardo Hoyos*
Servicio de Hematología y Hemoterapia. * Servicio de Cirugía Vascular.
Hospital General Yagüe. Burgos. España
bcuevas @ hgy.es
Rev Electron Biomed / Electron J Biomed 2006;2:65-71.
Comentario del revisor Valentín del Villar Sordo. Jefe de Servicio de Medicina Interna. Coordinador de Investigación del Área de Salud de Soria. Catedrático de E. U. de Patología Médica. Universidad de Valladolid. España
Comentario del revisor Dr. Roberto Cuan Ravignal. Departamento de Patologia. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. USP-Ribeirão Preto. Brazil
ABSTRACT:
Critical limb ischaemia is the final phase of the peripheral arterial disease. The treatment consists of the revascularización, but sometimes, the medical treatment is the only therapeutic option before the amputation. The cellular therapy allows the possibility of dealing with diseases with the use alive cells. This paper is a review about the utilization of adult staminal cells in patients with critical limb ischaemia.
Keywords: Critical limb ischaemia. Cellular Therapy
RESUMEN
La isquemia crítica de la extremidad es la fase final de la enfermedad arterial periférica. El tratamiento consiste en la revascularización, pero en ocasiones, el tratamiento médico es la única opción terapéutica antes de la amputación. La terapia celular permite la posibilidad de tratar enfermedades con el uso de células vivas. En este artículo se efectúa una revisión del uso de células madre adultas en pacientes con isquemia crítica de la extremidad.
Palabras clave: Isquemia crítica de la extremidad. Terapia celular
La enfermedad arterial periférica (EAP) está fundamentalmente causada por la aterosclerosis aunque otros procesos como la tromboangeitis obliterante pueden provocarla también. Aunque su patogénesis no es del todo conocida, sí existen una serie de factores de riesgo bien definidos como la hipertensión, la diabetes, la hipercolesterolemia y el tabaquismo. La sintomatología de la EAP se genera por la disminución del aporte sanguíneo a las extremidades inferiores ocasionando distintos grados de afectación que varían desde una claudicación leve hasta el dolor en reposo y la ulceración. El diagnóstico de EAP implica una cifra del índice tobillo/brazo inferior a 0.90.
Aunque existen escasos datos epidemiológicos se cifra la prevalencia de claudicación intermitente en un 3-6% en varones de más de 60 años1.
En las formas más severas, la EAP puede presentarse como isquemia crítica de la extremidad. La isquemia crítica de la extremidad se define como aquella situación del paciente con isquemia crónica y dolor, úlceras o gangrena atribuidas de forma objetiva a una enfermedad arterial oclusiva. El término de isquemia crítica de la extremidad (ICE) implica la cronicidad del proceso2. Para el diagnóstico de la ICE deben cumplirse los siguientes criterios:
1.- dolor de reposo persistente y recurrente que precisa analgesia y una presión sistólica de tobillo < 50 mm Hg y/o presión sistólica del dedo del pie <30 mm Hg y/o
2.- ulceración, gangrena, o no cicatrización de las heridas en el pie con presión sistólica de tobillo de 50 mm Hg o presión sistólica del dedo del pie de 30 mm Hg. La clasificación de Fontaine estratifica a los pacientes como clase III (dolor de reposo) o clase IV (ulceración y/o gangrena)3.
El diagnóstico clínico de la ICE está basado en la sintomatología provocada por la disminución del aporte sanguíneo, existiendo dos clasificaciones para graduar el grado de afectación; cada categoría conlleva un pronóstico diferente y requiere un tratamiento específico.
| Fontaine | Rutherford | |||
| Estadio | Clínica | Grado | Categoría | Clínica |
| I | Asintomático | 0 | 0 | Asintomático |
| IIa | Claudicación leve | I | 1 | Claudicación leve |
| IIb | Claudicación moderada-grave | I | 2 | Claudicación moderada |
| I | 3 | Claudicación grave | ||
| III | Dolor isquémico en reposo | II | 4 | Dolor isquémico en reposo |
| III | 5 | Pérdida menor de tejido | ||
| IV | Ulceración o gangrena | IV | 6 | Pérdida mayor de tejido |
En estos casos el principal tratamiento es la revascularización: procedimientos de bypass distal o angioplastia. La cirugía de bypass sobre un segmento ocluido ha sido el pilar del tratamiento de los pacientes con ICE. La intervención más común es el bypass arterial femoropoplíteo o el bypass femorodistal. El primer bypass femoro-poplíteo realizado con éxito fue hecho en 1950 por William Holden, usando una sección de una vena del propio paciente4.
Un meta-análisis revela que no hay diferencias significativas en la mortalidad entre la cirugía y la angioplastia percutánea transluminal. Sin embargo, la ICE en la mayoría de los casos, se asocia a enfermedad arterial periférica severa y difusa, a menudo con ausencia de circulación distal5.
Se estima que un 20-30% de los pacientes con ICE se encontrarían en esta situación y, en estos pacientes junto con aquellos en los que se produce el fallo de una revascularización previa, el tratamiento médico es la única opción terapéutica disponible antes de la amputación. En el documento de consenso de la TASC se estima que el 10-30% de los pacientes con ICE morirán a los 6 meses y un 25-35% sufrirán una amputación mayor. El pronóstico tras la amputación es incluso peor: la mortalidad perioperatoria es del 5 al 10% para la amputación por encima de la rodilla y del 15-20% para la amputación por debajo de la rodilla1.
Incluso cuando estos pacientes sobreviven, alrededor de un 30% morirán en 2 años; un tercio requerirá una segunda amputación y menos de la mitad de ellos alcanzarán la movilidad total.
Estos estremecedores datos nos llevan a la búsqueda de alternativas terapéuticas para los pacientes con ICE. Actualmente la terapia celular con el uso de células madre está abriendo un nuevo horizonte.
Terapia celular
Las células madre son un grupo heterogéneo de células indiferenciadas, con capacidad de autorregeneración que a su vez pueden dar lugar a diferentes líneas celulares. Estas células descritas en el embrión y que son las formadoras de todos las células, se han observado también en diferentes tejidos del organismo (células madre adultas).
Estas células madre adultas tienen capacidad de "transdiferenciación", esto es, son capaces de producir múltiples líneas celulares diferentes a la original y son por tanto, células pluripotenciales. Hay evidencias de que en ciertas condiciones las células de médula ósea pueden diferenciarse a células de linajes no hematopoyéticos y no mesodérmicos. Esta capacidad de algunas células madre se denomina "plasticidad".
La terapia celular permite la posibilidad de tratar enfermedades con el uso de células vivas.
La capacidad de algunas células del estroma de la médula ósea para diferenciarse en otras líneas celulares no hematopoyéticas está hoy bien documentada6.
Las células progenitoras endoteliales de médula ósea circulan en sangre periférica y están implicadas en la regeneración del daño vascular y en la neoangiogénesis tras la isquemia tisular. Estas células fueron descritas por Asahara quien demostró su capacidad para contribuir a la formación de nuevos vasos7.
La isquemia tisular aumenta el reclutamiento de las células progenitoras endoteliales desde la médula ósea hasta la circulación periférica y facilita la incorporación de las mismas a las zonas o lugares de neovascularización8.
Existe una controversia sobre la identificación y el origen de las células progenitoras endoteliales. Dentro de la médula ósea existe un progenitor común para las células hematopoyéticas y endoteliales y se ha descrito que las células que expresan el antígeno de superficie CD133/VEGFR2 representan una población con capacidad progenitora endotelial. La mayoría de esta población coexpresa el antígeno CD34.
No obstante, numerosas evidencias sugieren que hay poblaciones celulares adicionales, derivadas de médula ósea y células no derivadas de médula ósea, las cuales pueden originar células endoteliales. Además, células con características endoteliales no derivadas de médula ósea, han sido aisladas en sangre periférica9.
Ante este hallazgo en el que diferentes tipos de células, de distintos orígenes, pueden inducir angiogénesis in vivo en modelos animales, se han iniciado varios ensayos clínicos utilizando células mononucleares de médula ósea y de sangre periférica obtenidas tras estimulación con factores estimulantes de colonias.
El primer ensayo clínico en humanos con terapia celular en pacientes con ICE fue publicado en 2002 por Tateishi-Yuyama et al10, los cuales investigaron la eficacia y seguridad de la implantación de células mononucleares de médula ósea en las extremidades afectas. Valoraron la seguridad y viabilidad del tratamiento, definido como la mejoría del índice tobillo/brazo, de la presión transcutánea de oxígeno y del dolor de reposo. El seguimiento fue semanal durante 4 semanas y posteriormente cada 4 meses hasta un total de 24. No se utilizaron factores estimulantes de colonias granulocíticas.
Se obtuvieron 500 ml de médula ósea tras punción de ambas crestas ilíacas bajo anestesia general. Las células mononucleares fueron seleccionadas con un separador y concentradas hasta obtener un volumen final de 30 ml. A las 3 horas de la selección de las células mononucleares de médula ósea, los pacientes recibieron 40 inyecciones de 0,75 ml sobre el músculo gastrocnémico de la extremidad isquémica. El número de células inyectadas osciló entre 0,7 a 2,8 x 109.
Los autores inicialmente realizaron un estudio piloto en el cual incluyeron 25 pacientes (grupo A) con ICE unilateral que recibieron inyecciones de células mononucleares de médula ósea en el músculo gastrocnémico de la pierna isquémica y suero salino en el mismo sitio en la pierna contralateral. Posteriormente reclutaron a 22 pacientes (grupo B) con ICE bilateral, siendo randomizados para la inyección de células mononucleares de médula ósea en una pierna y células mononucleares de sangre periférica sin ninguna estimulación con G-CSF (factor estimulante de colonias granulocíticas) en la pierna contralateral como control. Las primeras conclusiones del estudio fueron la seguridad y viabilidad del tratamiento, basado en la mejoría del índice tobillo/ brazo y del dolor de reposo.
En total 45 pacientes fueron finalmente tratados, 25 en el grupo A y 20 en el grupo B. En el grupo A, tanto el índice tobillo/ brazo como la presión transcutánea de oxígeno mejoró significativamente en las extremidades inyectadas con células mononucleares de médula ósea (desde 0.34 hasta 0.47) a las 4 semanas. En el grupo B, a las 4 semanas tras el tratamiento, el índice tobillo/ brazo estaba significativamente incrementado en las extremidades tratadas con células mononucleares de médula ósea frente a las que recibieron células de sangre periférica (de 0.37 a 0.46; P < 0.0001). Una mejoría similar fue observada en la presión transcutánea de oxígeno en este grupo: desde 28.8 hasta 46.3 a las 4 semanas (P < 0.0001).
Así mismo, el dolor de reposo y la claudicación, mejoraron en ambos grupos y no se observaron efectos secundarios con el procedimiento.
Este estudio demostró que la implantación de células mononucleares de médula ósea es un tratamiento seguro y efectivo para obtener una angiogénesis terapéutica. Los autores de este trabajo también especifican que en el producto de terapia celular, se administraron progenitores endoteliales (incluyendo la fracción CD 34 +) pero también células (en la fracción CD 34-) que comparten la capacidad de secretar varios factores angiogénicos como VEGF y VEGF (vascular endothelial growth factor )y bFGF (Basic fibroblast growth factor) así como angiopoyetina-1.
Posteriormente, Higashi y col. en 2004 demostraron que el flujo sanguíneo en la pierna tratada respondía a acetilcolina, un vasodilatador dependiente del endotelio; éste había aumentado entre la 4 y 24 semanas tras la implantación de las células mononucleares de médula ósea11.
Así mismo en 2004, Huang y col (2004) describieron otra modalidad de terapia celular movilizando células progenitoras de sangre periférica con G-CSF 600 µg/día en inyección subcutánea durante 5 días12.
Los pacientes también recibieron 10.000 UI/día de heparina para prevenir el potencial riesgo de trombosis arterial aguda inducida por G-CSF. Obtuvieron alrededor de 300 ml de suspensión de células mononucleares de sangre periférica posteriormente concentradas (1 x 108 células mononucleares/ml). El porcentaje de células CD34+ fue de alrededor de 0.4% ± 0.05% en el producto final. Tres horas después, el producto de la terapia celular fue inyectado intramuscularmente en 40 puntos (0.75 ml en cada sitio) incluyendo un total de 3 x 109 células mononucleares de sangre periférica movilizadas.
Tras un estudio preliminar en 5 pacientes, los autores describen el primer estudio randomizado de terapia celular en enfermedad arterial periférica en pacientes diabéticos13. Incluyeron 56 pacientes que fueron randomizados para recibir células mononucleares movilizadas de médula ósea a sangre periférica y 28 que recibieron tratamiento endovenoso con prostaglandina E1 (dosis de 90-200 µg/día); el 1er grupo recibió G-CSF a dosis de 600 µg/día durante 5 días en inyección subcutánea para la movilización de progenitores. Posteriormente se recolectaron las células mononucleares de sangre periférica y se concentraron hasta conseguir 1 x 108 células mononucleares/ml. Un parte de la recolección fue almacenada en nitrógeno líquido para su uso posterior.
Tres horas después de la recolección se inyectaron en el músculo grastrocnemio en 40 puntos a una distancia de 3 cm, y a una profundidad de 1-1.5 cm, unas 7.5 x 108 células mononucleares por punción en cada extremidad afecta. 40 días tras el procedimiento, en la extremidad más afectada se implantaron las células congeladas en nitrógeno líquido
Se realizó un seguimiento en los 3 meses posteriores. Los principales síntomas clínicos, incluyendo dolor de reposo así como el dolor por claudicación mejoraron significativamente en los 14 pacientes que recibieron células mononucleares de sangre periférica. Su media de índice tobillo/ brazo se incrementó desde 0.50 ± 0.21 en situación basal hasta 0.63 ± 0.25 (P<0.001) así como su respuesta al Doppler desde 0.44 ± 0.11 en situación basal hasta 0.57 ± 0.14 unidades de perfusión (P<0.001). Un total de 14 de los 18 con úlceras en la extremidad (77,8%) tras el trasplante cicatrizaron completamente, comparados con sólo el 38.9% en el grupo control (P=0.016). No se produjeron amputaciones de la extremidad inferior en el grupo de los trasplantados, sin embargo se efectuaron 5 en el grupo control (P=0.007). El estudio con angiografía de sustracción digital reveló la formación de nuevos vasos en el grupo trasplantado. No hubo efectos adversos específicos relacionados con el procedimiento.
Este estudio sugiere que el trasplante autólogo de células mononucleares de sangre periférica movilizadas con G-CSF podría ser seguro, efectivo y una aproximación terapéutica al tratamiento de la ICE. Tiene la ventaja de evitar la necesidad de anestesia general para la recogida de células mononucleares de médula ósea y el inconveniente de que puede inducir una trombosis arterial en los pacientes con severa arterioesclerosis.
Es interesante destacar como en un estudio reciente (START) se desestima el uso exclusivo de factor estimulante de granulocitos- macrófagos para el tratamiento de pacientes con claudicación intermitente moderada o severa14.
En todos los estudios realizados con terapia celular queda demostrada la viabilidad, seguridad y eficacia de los diferentes procedimientos aunque la valoración definitiva de la terapia celular como tratamiento inexcusable de la ICE requiere estudios randomizados más amplios.
REFERENCIAS
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