Consecuencias de la inhibición de la ciclooxigenasa-2 en modelos experimentales de inflamación intestinal: Mecanismos moleculares implicados

Abstract

El término de EII, se utiliza desde hace años para designar a las enfermedades inflamatorias del intestino, grueso principalmente, de etiología desconocida y de evolución crónica. Si bien las causas de la EII permanecen sin conocerse y, en consecuencia, seguimos sin disponer de un tratamiento curativo, los últimos años han aportado importantes avances en el conocimiento de sus mecanismos patogénicos. En concreto, los resultados de los estudios genéticos demuestran la presencia de una predisposición hereditaria necesaria para el desarrollo de la enfermedad. No obstante, existe una evidencia muy clara de la coexistencia de mecanismos de naturaleza inflamatoria e inmunológica. Las estrategias más importantes del tratamiento farmacológico de la EII son la antiinflamatoria merced a varias formulaciones de ácido 5-aminosalicílico (5-ASA), los glucocorticoides convencionales, así como los más recientes de baja biodisponibilidad, el metronidazol (un antibiótico nitroimidazólico) que proporciona buenos resultados inmediatos y la inmunonomoduladora. En concreto, azatioprina en la actualidad está siendo muy utilizada, sobre todo en la EC, metotrexato que ha adquirido un claro lugar como inmunosupresor de segunda línea o ciclosporina que se está acreditando como fármaco de elección en pacientes muy severos. Muy recientemente se está empezando a utilizar infliximab en enfermos de Crohn que no responden al tratamiento convencional, este fármaco es un anticuerpo monoclonal anti-TNFα quimérico, que está demostrando una rápida respuesta con importante mejoría de la mucosa intestinal dañada. El mayor conocimiento de los mecanismos de la inflamación en la EII ha permitido el desarrollo de fármacos de diseño eficaces, que son fruto de la industria biotecnológica; entre ellos figuran los anticuerpos dirigidos contra TNF-α, los oligonucleótidos antisentido (ICAM-1, NFkB) y la IL-10 humana recombinante. Además, otros fármacos como la nicotina y los ácios grasos n-3 resultan de utilidad en determinados pacientes. Las manifestaciones articulares son los síntomas extradigestivos más frecuentes en la EII, y contradictoriamente el uso de los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINE) no selectivos esta generalmente contraindicado, debido a que se ha observado que la administración de estos agentes puede originar un aumento de la permeabilidad intestinal y, por tanto, facilitar la inflamación de la mucosa. En este sentido, el control del dolor articular con AINE en estos pacientes es una situación delicada. Los AINE se encuentran entre los fármacos más consumidos en todo el mundo. En nuestro país, se estima que unos 4 millones de nuestros conciudadanos utilizan con cierta frecuencia algunos de estos compuestos y alrededor de 700.000 los toman de una manera regular, la mayoría de ellos casi diariamente. Su amplia utilización está avalada por sus propiedades analgésicas, antiinflamatorias y antipiréticas. Sin embargo, su utilización no está exenta de efectos secundarios, que pueden aparecer hasta en el 25% de los pacientes, ocupando los del tracto digestivo un lugar importante. Específicamente, se ha descrito todo un abanico de reacciones adversas a este nivel, desde las clínicamente irrelevantes como petequias, equimosis y erosiones habitualmente asintomáticas, hasta lesiones graves como úlceras pépticas que pueden complicarse con hemorragia y perforación. Esto explica el continuo interés de investigadores y de la propia industria farmacéutica en este grupo de agentes y, fundamentalmente, en cualquier aproximación relacionada con la génesis de compuestos más eficaces y seguros. Una de las estrategias farmacológicas destinada a paliar el daño, con independencia de las clásicas medidas como la toma de antisecretores o misoprostol, incluye el diseño de AINE con perfiles tóxicos más favorables, entre los que podríamos destacar a los inhibidores selectivos de la COX-2. Entre ellos, lumiracoxib, valdecoxib, parecoxib, etoricoxib, celecoxib y rofecoxib. Estos cuatro últimos han sido comercializados en España, aunque la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS), a solicitud del laboratorio titular, y en coordinación con el resto de agencias de la Unión Europea, ha procedido a suspender la comercialización de las especialidades farmacéuticas cuyo principio activo es rofecoxib como se ha comentado anteriormente, y parecoxib es solamente de uso hospitalario. La isoforma COX-2 es inducida por una gran variedad de mediadores inflamatorios (por ejemplo citoquinas y endotoxinas) y parece que es responsable del alto nivel de PG en los procesos inflamatorios (Needleman y col., 1997; Lipsky y col., 1999; Dannhadt y Kiefer, 2001). En EII y colitis experimental se ha encontrado que las áreas inflamadas tienen un aumento de los niveles de ARN, y proteína COX-2, y que la mayorñia de las PG son producidas vía COX-2 (Singer y col., 1998). En tejidos previamente inflamados, la inducción de COX-2 se ha asociado a la producción de PG “reparadoras” responsables de la regeneración de la mucosa y la disminución de la respuesta inflamatoria. Recientes publicaciones indican que la COX-2 es expresada no solo en procesos inflamatorios agudos sino también en lesiones crónicas del tracto digestivo donde retrasa el proceso de curación (Katori y Majima, 1997; Morteau, 2000). Según estos antecedentes la inhibición de una u otra isoforma por los AINE sería la responsable de sus efectos farmacológicos y/o nocivos, y consecuentemente la inhibición selectiva de COX-2 no solo nos podría servir para controlar inflación, dolor y fiebre en pacientes con EII sin provocar efectos adversos gastrointestinales, sino que podría incluso llegar a mejorar la inflamación a nivel intestinal. Por el contrario, recientemente se están acumulando datos que sugieren que estos agentes podrían no ser tan seguros sobre mucosas previamente lesionadas. En consecuencia, a pesar de los importantes avances llevados a cabo en los últimos años, la relativa contribución de la isoforma COX-2 en patología digestiva y más en concreto en la colitis ulcerosa sigue siendo controvertida. Con estos antecedentes los objetivos que nos hemos planteado son los siguientes: 1. Valorar los efectos de un compuesto inhibidor selectivo de la COX-2, rofecoxib, en comparación con resveratrol, inhibidor selectivo de la COX-1, sobre mucosa colónica sometida a colitis experimental. Para ello evaluaremos macro y microscópicamente el daño generado. Concretamente reproduciremos tres modelos de colitis: - Colitis ulcerosa aguda inducida por ácido trinitrobencenosulfónico (TNBS) en rata. - Colitis ulcerosa crónica producida por TNBS en rata. - Colitis ulcerosa aguda generada tras la administración de dextrano sulfato sódico (DSS) al 5% p/v en el agua de bebida en ratón. 2. Los cambios inflamatorios e inmunológicos asociados a las lesiones supone un incremento del infiltrado de PMN y de las citoquinas proinflamatorias IL-1β y TNF-α, así como cambios en los niveles de ciertos prostanoides. Por ello, se determinarán en mucosa colónica como marcadores bioquímicos de respuesta inflamatoria o inmunológica: - Actividad mieloperoxidasa (MPO) como grado de infiltración neutrofilica. - Producción de las citoquians proinflamatorias: IL-1β y TNF-α. - Niveles de prostaglandinas: PGE2 y PGD2. 3. Dado el controvertido papel de las isoformas de la COX en la función digestiva y, en concreto, en la puesta en marcha de mecanismos proinflamatorios y/o antiinflamatorios, así como en la protección y cicatrización de la mucosa digestiva, sería de interés estudiar los posibles cambios generados en la expresión de las proteínas COX-1 y COX-2 tras la inducción de la colitis y aquellos generados por los diferentes tratamientos. 4. Los mecanismos de señalización intracelular relacionados en el proceso inflamatorio parecen implicar a los factores de transcripción NF-kB y AP-1. Las consecuencias derivadas son muy variadas, destacando transrepresión de citoquinas proinflamatorias y enzimas incluyendo la COX-2. Estudiaremos, por tanto, la expresión del factor de transcripción NF-kB. 5. Antecedentes bibliográficos confirman el papel de la COX-2 en la inhibición de la apoptosis y la modulación de esta por los inhibidores COX-2 (Yamazaki y col., 2002). Las evidencias son arrolladoras sobre el compromiso de la COX-2 en la patogenia del cáncer, particularmente en el cáncer de colon, una de las complicaciones más frecuentes de los enfermos con EII. Por lo que se estudiará los efectos de los inhibidores COX-1 y COX-2 sobre la apoptosis en células colónicas sometidas a colitis experimental. 6. Dado el importante papel de los macrófagos en la amplificación de la respuesta inflamatoria, proinflamatoria TNF-α provocados por refecoxib y resveratrol en macrófagos murinos de la línea RAW 264.7 tras estimulación con LPS bacteriano.