efecto de la administración oral del agente estabilizador del mastocito, cromoglicato disódico ...

200 Pages·2013·3.02 MB·Spanish

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EFECTO DE LA ADMINISTRACIÓN ORAL DEL AGENTE
ESTABILIZADOR DEL MASTOCITO, CROMOGLICATO
DISÓDICO, SOBRE LA EVOLUCIÓN CLÍNICA Y BIOLÓGICA
EN PACIENTES CON SÍNDROME DEL INTESTINO IRRITABLE
CON PREDOMINIO DE DIARREA(cid:1)
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Tesis presentada por Beatriz Lobo Álvarez para optar al grado de
Doctor

Barcelona, Julio de 2013

Departamento de Medicina
Universitat Autònoma de Barcelona

Tesis Doctoral dirigida por Francisco Javier Santos Vicente y
María Vicario Pérez

Tutor Fernando Azpiroz Vidaur
FRANCISCO JAVIER SANTOS VICENTE, Doctor en Medicina y MARÍA
VICARIO PÉREZ, Doctora en Farmacia.

HACEN CONSTAR
Que la memoria titulada “Efecto de la administración oral del agente
estabilizador del mastocito, cromoglicato disódico, sobre la evolución clínica y
biológica en pacientes con síndrome del intestino irritable del subtipo diarrea”
presentada bajo su dirección y, al considerarla concluida, autorizan su
presentación para ser juzgada por el tribunal correspondiente.

Y para que conste a los defectos, firman la presente en Barcelona, Julio de
2013

Dr. Francisco Javier Santos Dra. María Vicario
Director Co-Directora
ÍNDICE

ÍNDICE

OBJETIVOS……………………………………………………………………….1

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………….5
1. Función y estructura del intestino……………………………………..........5
1.1. Anatomía de la pared intestinal…………………………………………6
2. Sistema inmunitario intestinal………………………………………………..7
2.1. Sistema inmunitario innato………………………………………………8
2.1.1. Tipos celulares del sistema inmunitario innato intestinal…….10
2.1.2. TLR en la inmunidad innata…………………………………….16
3. Síndrome el Intestino Irritable………………………………………………20
3.1. Criterios diagnósticos…………………………………………………...21
3.2. Manifestaciones clínicas………………………………………………..23
3.2.1. Dolor abdominal…………………………………………………..23
3.2.2. Patrón de deposiciones………………………………………….24
3.2.3. Meteorismo y distensión abdominal……………………………25
3.2.4. Otros síntomas……………………………………………………25
3.3. Valoración de la severidad del SII……………………………………..26
3.4. Origen y Fisiopatología del SII…………………………………………28
3.4.1. Factores relacionados con el desarrollo del SII……………….29
3.4.2. Mecanismos de disfunción intestinal en el SII………………...32
3.5. Interacción neuroinmunológica en el SII………………………………38
3.6. Estrés y disfunción intestinal……………………………………………41
3.7. Implicación del mastocito en el SII……………………………………..42

  i
ÍNDICE

3.8. Tratamiento del SII……………………………………………………….44
3.8.1. Aspectos generales……………………………………………….44
3.8.2. Tratamiento farmacológico, en función de la sintomatología...45
3.8.3. Otras perspectivas terapeúticas…………………………………47
4. Nuevas dianas terapeúticas basadas en mecanismos fisiopatológicos
del SII…………………………………………………………………………...47
4.1. Receptores CRF………………………………………………………….47
4.2. Receptores de la serotonina……………………………………………..47
4.3. Terapias antiinflamatorias………………………………………………..48
4.3.1. Estabilizadores del mastocito…………………………………….48
4.3.2. Otros antiinflamatorios…………………………………………….49

CAPÍTULO 1……………………………………………………………………….53
5. Assessment of clinical evolution and intestinal innate immunity after long-
term stabilization of mucosal mast cells in diarrhea-irritable bowel
syndrome: a pilot study. …………………………………….………………...53
5.1. Abstract…………………………………………………………………….55
5.2. Introduction………………………………………………………………...56
5.3. Material and Methods……………………………………………………58
5.3.1. Participants…………………………………………………………58
5.3.2. Procedure and Study design……………………………………..59
5.3.3. Drugs………………………………………………………………..59
5.3.4. Clinical Evaluation…………………………………………………60
5.3.5. Jejunal Biopsy……………………………………………………...60
5.3.6. Tissue Processing and Analyses…………………………………61
5.3.6.1. Histology and Immunohistochemistry……………………61

  ii
ÍNDICE

5.3.6.2. Immunofluorescence……………………………………..61
5.3.6.3. RNA isolation and quantitative Real-Time Polymerase
Chain Reaction (Q-RT-PCR)…………………………………62
5.3.7. Statistical Analysis………………………………………………..63
5.3.8. Results……………………………………………………………..64
5.3.8.1. Demographics of study population……………………...64
5.3.8.2. Effect of DSCG on clinical variables…………………….65
5.3.8.3. Jejunal histology…………………………………………..66
5.3.8.4. Effect of DSCG on Mast cell activation…………………66
5.3.8.5. Effect of DSCG on Mast cell activation and innate
immunitiy………………………………………………………..67
5.3.8.6. Localization of TLR expresión in the immune infiltrate..70
5.3.8.7. Link between mucosal mast cell activation and innate
immunity…………………………………………………………72
5.3.8.8. Clinical-biological correlations..…………………………..73
5.3.9. Discussion…………………………………………………………..74
5.3.10. Reference…………………………………………………..80

CAPÍTULO 2……………………………………………………………………….87
6. Clinical benefit after long-term mast cell stabilization with oral disodium
cromoglycate in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome
patients………………………………………………………………………….87
6.1. Abstract…………………………………………………………………….89
6.2. Introduction………………………………………………………………...90
6.3. Material and Methods…………………………………………………….91
6.3.1. Patients……………………………………………………………..90
6.3.2. Study design……………………………………………………….92

  iii
ÍNDICE

6.3.3. Drugs………………………………………………………………..93
6.3.4. Clinical Assessment……………………………………………….93
6.3.4.1. IBS Severity Scale (IBS-SS)……………………………...93
6.3.4.2. Diary Cards…………………………………………………94
6.3.4.3. Psychological Assessment………………………………..94
6.3.5. Efficacy of Treatment………………………………………………95
6.3.6. Statistical Analysis…………………………………………………96
6.4. Results……………………………………………………………………...96
6.4.1. Patients characteristics and adherente to treatment…………...96
6.4.2. Analysis of clinical correlations…………………………………...99
6.4.3. Changes in IBS-SS, abdominal pain and stool consistency…100
6.4.4. Secondary endpoints outcomes………………………………...104
6.4.5. Safety………………………………………………………………106
6.5. Discussion……………………………………………………………….107
6.6. References………………………………………………………………112

CAPÍTULO 3………………………………………………………………….119
7. Long-term stabilization with oral disodium cromoglycate treatment
modulates intestinal mucosal transcriptome and mast cell activity in
diarrhea-predominant irritable bowel syndrome
patients………………………………………………………………………..119
7.1. Abstract…………………………………………………………………..121
7.2. Introduction………………………………………………………………123
7.3. Material and Methods…………………………………………………..125
7.3.1. Patients…………………………………………………………….125
7.3.2. Study design………………………………………………………125
7.3.3. Drugs………………………………………………………………126
7.3.4. Clinical Assessment……………………………………………...127
7.3.5. Psychological Assessment………………………………………127
7.3.6. Jejunal Biopsy…………………………………………………….128
7.3.7. Tissue Processing and Analysis………………………………..128
7.3.7.1. Histology and Immunohistochemistry………………….128
7.3.7.2. Transmission electron microscopy……………………..129

  iv
ÍNDICE

7.3.7.3. RNA isolation……………………………………………..129
7.3.7.4. Microarray data analysis…………………………………130
7.3.7.5. Functional and pathway analysis……………………….131
7.3.7.6. Synthesis of cDNA and Q-RT-PCR analysis…………..132
7.3.8. Statistical Analysis………………………………………………..133
7.3.9. Results……………………………………………………………..134
7.3.9.1. Demographic and clinical characteristics of
participants……………………………………………………..134
7.3.9.2. Clinical evolution and psychological status……………135
7.3.9.3. Effect of treatment on mucosal histology………………138
7.3.9.4. Effect of treatment on MC ultrastructure……………….140
7.3.9.5. Effect of treatment on jejunal mucosa transcriptome…141
7.3.9.5.1. Effect of DSCG on mucosal gene expression…143
7.3.9.5.2. Effect of Placebo on mucosal gene expression.146
7.3.9.5.3. Comparison between DSCG and Placebo
differential transcriptome……………………………….147
7.3.9.5.3.1. Biological relevant functional relationships
associated with DSCG therapy…………………..150
7.3.9.5.4. Validation of microarray data by Q-RT-PCR…..153
7.3.9.5.5. Clinical and biological corrrelations…………….155
7.3.10. Discussion…………………………………………………157
7.3.11. References………………………………………………..165

8. DISCUSIÓN GENERAL……………………………………………………..171

9. CONCLUSIONES…………………………………………………………….183

10. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………187

  v
ABREVIATURAS

Ag, Antígeno
BMI, Body mass index
CP, Células de Paneth
CPAs Células presentadoras de antígenos
DCs, Células dendríticas
EII, Enfermedad inflamatoria intestinal
HPA, Hipotálamo hipofisario adrenal
IBSSS, Irritable Bowel Syndrome Severity Score
Ig, Inmunoglobulina
IL, Interleuquina
LIE, linfocito intraepitelial
LP, lamina propria
LRRs, Leucine-rich repeats
MC, Mast cell
MHC, major histocompatibility complex
NK, Natural killer
NOD, Nucleotide binding oligomerization domain
PAMPs, Patrones moleculares asociados a patógenos
PAR2, Receptor activado por proteasa 2
PAR4, Receptor activado por proteasa 4
PP, Placa de Peyer
PPARγ, Proliferador de Peroxisoma Activados los Receptores γ
PPRs, Receptores de reconocimeinto de patrones moleculares
SIBO, Sobrecrecimiento bacteriano

SII, Síndrome del Intestino Irritable
SNA, Sistema nervioso autónomo
SNC, Sistema nervioso central
SNE, Sistema nervioso entérico
TLR, Receptor toll-like
VIP, Vasoactive Intestinal Peptide
CU, Colitis ulcerosa
5-HT Serotonina

  vi
HIPÓTESIS Y OBJETIVO
HIPÓTESIS
 Y
 OBJETIVO

HIPÓTESIS Y OBJETIVO

La fisiopatología de las enfermedades funcionales gastrointestinales es poco
conocida, a pesar de su elevada prevalencia en la sociedad. El síndrome del
intestino irritable (SII) se caracteriza por la presencia de dolor abdominal
asociado a cambios en el hábito deposicional. Aunque se desconocen los
mecanismos fisiopatológicos subyacentes, destaca, como hallazgo común
relacionado con la sintomatología, la alteración de la función barrera
intestinal, junto con la presencia de inflamación de bajo grado en la mucosa
intestinal. La activación del mastocito, célula efectora del eje cerebro-
intestino, es clave en la disfunción intestinal identificada en estos pacientes,
por lo que estrategias dirigidas a la modulación de su activación podrían ser
beneficiosas para la recuperación de la homeostasis intestinal y la mejoría
clínica de estos pacientes.

En esta tesis se postula la siguiente hipótesis: “La inhibición de la activación
del mastocito de la mucosa intestinal mediante tratamiento farmacológico,
mejora la sintomatología característica del SII, como consecuencia de la
regulación en la activación inmunitaria de la mucosa yeyunal”.

El objetivo de esta tesis es analizar el efecto del tratamiento oral con
cromoglicato disódico, un agente estabilizador del mastocito, en la evolución
de los síntomas propios del SII e identificar los mecanismos celulares y
moleculares asociados a la respuesta clínica.

Debido a la función específica del mastocito en la inmunidad innata, hemos
desarrollado una estrategia dirigida a la identificación de mecanismos
inmunitarios relevantes en esta vertiente, como posibles marcadores
biológicos de la disfunción intestinal en esta patología.

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