FACTORES QUE PREDICEN LA APARICIÓN Y LA FALTA DE CICATRIZACIÓN DE LAS ÚLCERAS DEL PIE EN LOS ENFERMOS CON DIABETES

Boston, EE.UU.: La mayor inflamación y expresión de la metaloproteinasa 9 y la proteína tirosina fosfatasa-1B, como también los niveles anormales de los factores de crecimiento, representan los principales trastornos asociados con la aparición de úlceras del pie de los pacientes diabéticos. Estos factores podrían ser el blanco de nuevas terapias.

Diabetes 61(11):2937-2947

Autores:
Dinh T, Tecilazich F, Veves A

Institución/es participante/s en la investigación:
Harvard Medical School

Título original:
Mechanisms Involved in the Development and Healing of Diabetic Foot Ulceration

Título en castellano:
Mecanismos Involucrados en la Aparición y Cicatrización de las Úlceras del Pie Diabético

Extensión del  Resumen-SIIC en castellano:
3.21 páginas impresas en papel A4

ReSIIC editado en:  Dermatología  Diabetología  Administración Hospitalaria  Anatomía Patológica  Atención Primaria  Bioquímica  Endocrinología y Metabolismo  Epidemiología  Geriatría  Inmunología  Medicina Familiar  Medicina Interna  Nutrición

Introducción
La frecuencia estimada de úlceras del pie diabético (UPD) es de alrededor del 15%; en los Estados Unidos, las UPD ocasionan más de 80 000 amputaciones por año y costos elevadísimos para los sistemas de salud. Los factores de riesgo más importantes para las UPD incluyen la neuropatía periférica, la enfermedad vascular periférica y la menor resistencia a las infecciones. Los objetivos del presente estudio prospectivo en un gran número de pacientes diabéticos fueron evaluar las causas, la incidencia y la evolución de las UPD.
Diseño de la investigación y métodos
Fueron evaluados 108 enfermos con diabetes y 36 controles sanos. Los primeros se dividieron según el riesgo alto y bajo de presentar UPD, en función de la presencia de neuropatía periférica. Se excluyeron los pacientes que presentaban úlceras al momento del reclutamiento y los sujetos con enfermedad arterial periférica, enfermedad renal terminal u otras entidades crónicas que pueden comprometer la cicatrización de las lesiones. También se estudiaron 7 pacientes con úlceras activas. Los enfermos fueron controlados nuevamente entre 18 y 24 meses más tarde. Los participantes debían contactar a los profesionales al momento de presentar úlceras del pie o cualquier otra complicación; el tratamiento de las úlceras se basó en las recomendaciones vigentes.
En las muestras de sangre de determinaron los niveles de diversas citoquinas inflamatorias, factores de crecimiento y marcadores de la función endotelial. Los síntomas de neuropatía periférica se conocieron con el Neuropathy Symptom Score (NSS) en tanto que los signos se valoraron con el Neuropathy Disability Score (NDS). Los enfermos también fueron sometidos a pruebas para conocer el umbral de percepción a la vibración y el umbral de percepción cutánea, mediante la utilización de 12 monofilamentos de Semmes-Weinstein de 2.83 a 10 g. El riesgo alto de aparición de úlceras se estableció en los pacientes con un puntaje en el NDS de 5 o más alto y con ausencia de la percepción del monofilamento de 5.07 g.
La reactividad vascular de la microcirculación de la piel del antebrazo se valoró con láser-Doppler de perfusión, antes de la iontoforesis de acetilcolina (vasodilatación dependiente del endotelio) y nitroprusiato de sodio (vasodilatación independiente del endotelio) y después de este preocedimiento. También se realizó la prueba de vasodilatación relacionada con el reflejo axónico (VRA). Se determinó la dilatación de la arteria braquial mediada por el flujo (dependiente del endotelio) y en respuesta a la nitroglicerina (independiente del endotelio) con métodos convencionales.
Para los estudios inmunohistoquímicos se tomaron biopsias de la piel del antebrazo y se utilizaron muestras de la piel del pie, en los participantes sometidos a procedimientos quirúrgicos por diversos motivos. Se determinó el porcentaje de células con expresión del factor XIIIa, metaloproteinasa de la matriz (MMP) 9 y proteína tirosina fosfatasa-1B (PTP1B); la intensidad de la expresión se cuantificó en leve, modera y fuerte. La cuantificación de las proteínas se realizó con análisis de inmunoelectrotransferencia (Western blot). El estudio estadístico se efectuó con modelos de regresión de variables múltiples, modelos ANOVA y pruebas de la t o de Wilcoxon, según el caso. La edad y el sexo fueron factores de ajuste.
Resultados
Ochenta y 28 pacientes con diabetes tenían riesgo alto y bajo, respectivamente, de presentar UPD. Los primeros tuvieron resultados más desfavorables en el NSS, el NDS, la prueba de percepción vibratoria y las pruebas con los monofilamentos. Asimismo, la dilatación mediada por el flujo y la nitroglicerina y la vasodilatación dependiente del endotelio en la piel del pie estuvieron reducidas en los dos grupos de enfermos diabéticos. La vasodilatación de la piel en respuesta al nitroprusiato y la VRA en la piel del antebrazo y el pie estuvieron disminuidas en los pacientes diabéticos con riesgo alto de UPD.
Los pacientes fueron seguidos 18.4 meses en promedio; el 29% (n = 30) presentó UPD, luego de una media de 8 meses de observación. Todos los enfermos que presentaron UPD pertenecían al grupo de riesgo alto; el índice anual de UPD en dicho grupo fue del 24%. El puntaje del NDS superior a 5 fue el factor que mejor predijo la aparición de UPD; la edad, la dilatación mediada por el flujo y la VRA del antebrazo también predijeron la evolución.
En el 53% de los enfermos con UPD (n = 16), las úlceras cicatrizaron en el transcurso de las primeras 12 semanas; en cambio, en el 47% (n = 14), las lesiones se tornaron crónicas y no cicatrizaron. Los enfermos que presentaron UPD tenían neuropatía más grave, niveles séricos más altos de creatinina y mayor recuento periférico de glóbulos blancos; además, presentaban menos dilatación mediada por el flujo y por la nitroglicerina en comparación con los enfermos que no presentaron UPD. Sin embargo, ninguno de estos parámetros difirió entre los pacientes con UPD que cicatrizaron (UPD-C) y los sujetos con UPD que no cicatrizaron (UPD-NC).
La principal anormalidad entre los pacientes que presentaron UPD fue la reducción basal de los niveles séricos del factor de crecimiento epidérmico (EGF), del factor de crecimiento de los fibroblastos (FGF), del interferón gamma (IFN-gamma) y de la proteína inflamatoria de los macrófagos 1 alfa y 1 beta (MIP-1alfa y MIP-1beta, respectivamente). Los niveles séricos de la interleuquina (IL) 6 también estuvieron marginalmente disminuidos en los pacientes con UPD.
Por su parte, respecto de los enfermos con UPD-C, los pacientes con UPD-NC presentaron mayor concentración del factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF)-AA, del FGF, de la leptina, del factor estimulante del crecimiento de colonias de granulocitos (G-CSF), del oncogén relacionado con el crecimiento (GRO, del inglés growth-related oncogen), de la proteína 1 quimiotáctica de los monocitos (MCP-1), de la MMP-9 y del activador tisular del plasminógeno (tPAI-1).
La concentración de los factores de crecimiento y de las citoquinas en los sujetos con UPD-C y con UPD-NC se comparó con la de los pacientes con úlceras activas al momento del estudio. De esta forma, se constató que en los sujetos con UPD-NC los niveles de la mayoría de las citoquinas, especialmente del PDGF-AA, el FGF, el factor transformante del crecimiento (TGF) alfa, el GRO y la MMP-9 fueron similares a los que se encontraron en los pacientes con úlceras activas.
En 12 controles y en 71 enfermos diabéticos (12 con riesgo bajo y 59 con riego alto de UPD) se tomaron biopsias de la piel del antebrazo. El grupo de riesgo alto incluyó 10 pacientes que presentaron UPD y 13 enfermos que tuvieron úlceras crónicas.
El estudio histopatológico con hematoxilina y eosina reveló mayor número de células por biopsia en la dermis en los pacientes diabéticos en comparación con los controles; además, la cantidad de células inflamatorias alrededor de los vasos (un fuerte marcador de inflamación) estuvo aumentada en los enfermos diabéticos. Por su parte, el número de vasos sanguíneos fue mayor en los pacientes que presentaron UPD-C en comparación con los sujetos con UPD-NC.
El porcentaje de células con expresión del factor XIIIa (un marcador de los dendrocitos de la dermis) y la intensidad de la expresión fueron más altos en los enfermos diabéticos; asimismo, el número de linfocitos CD45RO positivos alrededor de los vasos fue mayor en los sujetos con diabetes. La cantidad de células endoteliales CD31⁺ en proliferación, adyacentes a los vasos sanguíneos preexistentes, el número de células CD31⁺ en la dermis y la cantidad de vasos sanguíneos fueron mayores en los sujetos con diabetes. Las células endoteliales, los fibroblastos y las células inflamatorias de la membrana basal de los vasos sanguíneos expresaron MMP-9; la cantidad de células del estroma MMP-9 positivas fue mayor entre los individuos diabéticos.
Se comprobó expresión de PTP1B en la capa basal de la epidermis, en las células de la dermis, en las células endoteliales de los vasos sanguíneos y en las células inflamatorias; el patrón de tinción fue esencialmente membranoso o perinuclear moteado. En comparación con los controles, los pacientes diabéticos presentaron mayor expresión de PTP1B en las células basales de la epidermis, en las células endoteliales, en los fibroblastos y en las células inflamatorias; la intensidad de expresión también fue mayor en los enfermos con diabetes. La cantidad de células endoteliales PTP1B positivas fue ligeramente mayor en los enfermos que presentaron UPD-NC, respecto de los individuos con UPD-C. No se encontraron diferencias importantes entre los pacientes con diabetes tipo 1 y tipo 2.
Los estudios de inmunohistoquímica en la piel del dorso del pie de 8 controles y de 7 pacientes diabéticos sometidos a procedimientos quirúrgicos revelaron los mismos hallazgos que se encontraron en las biopsias de la piel del antebrazo. Asimismo, el número total de células por biopsia en la dermis y la cantidad de células inflamatorias alrededor de los vasos tendieron a ser más altos en los pacientes con diabetes. Igualmente, se comprobó mayor expresión de MMP-9 en las células inflamatorias y mayor expresión de PTP1B en las células endoteliales de los enfermos diabéticos.
La mayor expresión de MMP-9, PTP1B y factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF) en los enfermos con diabetes se confirmó en el Western blot; en cambio, no se encontraron diferencias en el PDGF-BB.
Cincuenta y ocho enfermos (17 de los cuales presentaron UPD durante el estudio) fueron evaluados nuevamente 20 meses más tarde en promedio; no se observaron diferencias en las biopsias tomadas en la primera y segunda visitas.
Discusión
Los hallazgos del presente estudio indican que, si bien la neuropatía y los factores vasculares se asocian con la aparición de UPD, los principales factores que predicen la falta de cicatrización son los niveles aumentados de las citoquinas proinflamatorias, MMP-9 y diversos factores de crecimiento. La piel de los enfermos con diabetes se caracterizó por la inflamación y la mayor expresión de MMP-9 y PTP1B, factores que pueden comprometer la acción de los factores de crecimiento.
Al igual que en estudios previos, sólo los enfermos con neuropatía presentaron UPD, de modo tal que los pacientes evaluados serían representativos de la población general de individuos con diabetes. La VRA del antebrazo también fue un factor de riesgo ya que sugiere neuropatía periférica más grave con compromiso de las fibras nociceptivas tipo c. La vasodilatación, tanto dependiente del endotelio como independiente del endotelio, en la microcirculación, estuvieron reducidas en los pacientes que presentaron UPD. Por lo tanto, añaden los autores, los mismos factores que predicen el riesgo de mortalidad cardiovascular en los enfermos con diabetes parecen estar involucrados en la aparición de úlceras en los pies.
La falta de cicatrización de las úlceras se vinculó con la mayor concentración de citoquinas inflamatorias y leptina. Llamativamente, este hallazgo se comprobó en los estudios basales, realizados en promedio 8 meses antes de que aparecieran las úlceras y sugiere la existencia de un estado de inflamación subclínica que comprometería también la cicatrización de las lesiones.
Los niveles del PDGF-AA y del FGF-2 fueron más altos en los pacientes con UPD-NC; la concentración del EGF, TGF-alfa y VEGF también fueron superiores pero las diferencias no alcanzaron el límite de la significación. Además, en los enfermos con UPD-NC se comprobaron concentraciones de los factores de crecimiento, similares a las que se encontraron en los pacientes con úlceras activas. La glucosilación de diversos factores de crecimiento, en combinación con la mayor expresión de MMP-9 y PTPB1, contribuiría a la resistencia a los factores de crecimiento.
Los autores recuerdan que la MMP-9 es liberada por las células inflamatorias y participa en la degradación de las proteínas de la matriz extracelular y de los factores de crecimiento. Además, en el presente estudio, los enfermos con UPD-NC presentaron niveles más altos de tPA, un factor que aumenta la expresión de MMP-9.
Los pacientes diabéticos tuvieron mayor infiltración de la dermis con células inflamatorias; la expresión de MMP-9 por las células inflamatorias del estroma también fue más alta.
La PTP1B se localiza en el retículo endoplasmático y su síntesis aumenta en los estados inflamatorios. La proteína regula en forma negativa la señalización dependiente de la insulina, la leptina y diversos factores de crecimiento involucrados en la cicatrización de las úlceras. Los resultados en conjunto demuestran mayor expresión extracelular e intracelular de MMP-9 y PTP1B, respectivamente; estas anormalidades estarían involucradas en la inactivación local y en la resistencia a los factores de crecimiento que participan en el proceso de cicatrización. Estas proteínas, por lo tanto, representan nuevos blancos terapéuticos, concluyen los autores.