LA AZITROMICINA EJERCERÍA EFECTOS PULMONARES DE PROTECCIÓN

Reykjavik, Islandia: La azitromicina parece reducir las respuestas inflamatorias y el daño epitelial de las vías respiratorias provocados por la contaminación ambiental.

Respiratory Research 21(233):1-11, 2020

Autores:
Ingthorsson S, Joelsson JP, Kricker JA

Institución/es participante/s en la investigación:
University of Iceland

Título original:
Azithromycin Ameliorates Sulfur Dioxideinduced Airway Epithelial Damage and Inflammatory Responses

Título en castellano:
La Azitromicina Reduce las Respuestas Inflamatorias y el Daño Epitelial de las Vías Respiratorias Inducido por Dióxido de Azufre

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

ReSIIC editado en:  Farmacología  Neumonología  Alergia  Infectología  Inmunología  Salud Ambiental  Salud Pública  Toxicología

Introducción
La exposición a los contaminantes ambientales parece exacerbar las enfermedades cardíacas, cutáneas y respiratorias. El epitelio de las vías respiratorias (EVR) forma una barrera que evita que los contaminantes y los agentes infecciosos como bacterias y virus ingresen en el cuerpo. Según estudios, la inhalación de dióxido de azufre (SO₂), uno de los principales componentes de la contaminación del aire, parece debilitar la barrera epitelial, predisponer el sistema respiratorio a infecciones y facilitar trastornos respiratorios agudos y crónicos. En la actualidad, las partículas finas suspendidas en el aire son consideradas los principales contribuyentes de las enfermedades respiratorias y cardiovasculares crónicas. Las personas que padecen enfermedades respiratorias tienen mayor riesgo de exacerbaciones causadas por la contaminación del aire, ya que tendrían alteraciones en el EVR. Debido a sus efectos antimicrobianos e inmunomoduladores, la azitromicina se utiliza tanto para prevenir como tratar las exacerbaciones agudas de las enfermedades respiratorias. Además de los efectos antimicrobianos e inmunomoduladores de la azitromicina, estudios previos in vitro han demostrado que este fármaco mejora la barrera epitelial respiratoria e induce la formación de cuerpos lamelares (CL) en células epiteliales bronquiales. En los pulmones, los CL contribuyen a la producción y liberación de tensioactivos pulmonares. El objetivo del presente estudio fue analizar en un modelo murino si el tratamiento previo con azitromicina reduce el daño del EVR causado por la exposición al SO₂.  

Métodos
El presente estudio fue realizado en Islandia. Se utilizaron ratones hembra C57BL/6NTac. Los ratones del grupo de intervención (n = 6) fueron tratados con 2 mg/kg de azitromicina en etanol al 5% en solución salina, cinco veces por semana durante dos semanas antes de la exposición al SO₂. Los ratones del grupo control (n = 6) recibieron etanol al 5% en solución salina durante el mismo tiempo. La inhalación de SO₂ se reguló y administró mediante un sistema diseñado a medida para facilitar la exposición controlada de ratones individuales. Los roedores se expusieron a 50 a 400 ppm de SO₂ durante cuatro horas. Se esperó entre uno y siete días después de la exposición al SO₂ para la recolección del fluido del lavado broncoalveolar (FLBA) y el posterior análisis histológico y de expresión genética del tejido pulmonar. El peso del animal se controló antes y después de la exposición al SO₂. La función de barrera del EVR se evaluó midiendo los niveles de albúmina sérica humana (ASH) en el FLBA. Sesenta minutos antes de la recolección del FLBA, a los ratones se les inyectó se inyectó 1 mg de ASH. Las concentraciones de ASH en las muestras de FLBA se valoraron mediante enzimoinmunoanálisis por adsorción (ELISA). También se realizó el análisis proteómico del FLBA. De los tejidos pulmonares se aisló y secuenció el ácido ribonucleico (ARN).  

Resultados
En promedio, los ratones expuestos al SO₂ perdieron el 8% de su peso corporal en las primeras 24 horas después de la exposición, en comparación con los ratones que no estuvieron expuestos al SO₂. El peso se recuperó completamente después de siete días. Se observó que la exposición al SO₂ no provocó cambios histológicos obvios, pero sí aumentó de manera significativa (p = 0.004; n = 5 ratones en cada grupo) la ASH en el FLBA en comparación con los roedores no expuestos a SO₂, lo que indicaría un aumento de la permeabilidad de los pulmones. Cuando se compararon los niveles de ASH y la histología en ratones a los que se les permitió un tiempo de recuperación de 1, 3 o 7 días después de la exposición al SO₂, las diferencias fueron mínimas. Los animales expuestos a SO₂ también demostraron un aumento de la expresión de los miembros de la familia de proteínas glutatión S transferasa (GST) en comparación con los ratones no expuestos a SO₂. No obstante, este incremento fue menor en los ratones que fueron tratados con azitromicina antes de la exposición a SO₂ que en aquellos que no recibieron el tratamiento previo con azitromicina. El análisis de los datos de secuenciación de ARN demostró que la exposición al SO₂ se correlacionó de manera positiva con las vías de los genes inflamatorios. Las tres vías principales que se correlacionaron de forma más positiva fueron la respuesta al interferón alfa relacionada con la inflamación, la respuesta al interferón gamma y el rechazo del aloinjerto. En comparación con los ratones no tratados con azitromicina, la regulación positiva de los genes inflamatorios fue menor en los tratados con azitromicina antes de la exposición al SO₂. Además, en estos últimos los niveles de expresión génica fueron similares a los observados en los animales no expuestos, no tratados y no se observó una diferencia significativa. El epitelio de la tráquea de los ratones expuestos a SO₂ demostró signos de desprendimiento, manifestado por irregularidades en la capa epitelial y células que parecían desprenderse de la parte superior de la capa. En los tejidos pulmonares de los ratones tratados con azitromicina se observaron acumulaciones de vesículas que no se observaron en las mismas cantidades que en los controles no tratados con azitromicina. Sólo en las muestras de ratones pretratadas con azitromicina se detectaron acumulaciones de cuerpos lamelares. Además, el pretratamiento con azitromicina pareció proteger contra el desprendimiento del epitelio asociado con la exposición al SO₂.  

Discusión
El tratamiento previo de los ratones con azitromicina dos semanas antes de la exposición al SO₂ redujo el desprendimiento epitelial, las concentraciones de ASH en el FLBA y mitigó las respuestas génicas proinflamatorias. Esto demostraría que la azitromicina, además de tener actividad inmunoduladora y antibiótica, mejoraría la función de barrera del EVR. La contaminación del aire y sus consecuencias para el medio ambiente y la salud es un tema que genera enorme preocupación mundial. El SO₂ es un componente importante de la contaminación del aire y se genera principalmente por la quema de combustibles fósiles. Este gas se transforma en ácido sulfúrico en el agua y, cuando se inhala, puede dañar el sistema respiratorio, provocar inflamación y alterar la función de la barrera epitelial. En el presente estudio la alteración de la permeabilidad pulmonar provocada por la inhalación de SO₂ se valoró mediante la cantidad de ASH obtenida en el FLBA. La exposición a SO₂ estuvo asociada con un aumento la concentración de ASH en el FLBA que fue menor en los ratones que fueron pretratados con azitromicina. La inhalación de SO₂ no parece provocar cambios histológicos obvios y los pulmones de los ratones expuestos a este gas parecían sanos. El tratamiento previo con azitromicina también pareció reducir el daño oxidativo inducido por el SO₂. Se sabe que la inhalación de contaminantes del aire induce la respuesta inflamatoria en el sistema respiratorio. Los hallazgos del presente estudio indican que el SO₂ aumentaría de la expresión de genes relacionados con la inflamación. Este efecto se atenuó en los ratones que fueron pretratados con azitromicina. La vía inflamatoria que parece activarse en mayor medida al inhalar SO₂ sería la respuesta al interferón alfa. Al igual que en estudios previos, en el presente ensayo se habrían demostrado los efectos inmunomoduladores de la azitromicina. Este agente parece atenuar la respuesta inflamatoria desencadenada por la inhalación de SO₂. Los autores del presente estudio indican que la azitromicina debe considerarse como un candidato para el tratamiento del síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). Dado que las respuestas inflamatorias excesivas son características de las enfermedades pulmonares progresivas como el SDRA, es importante encontrar fármacos que atenúen la respuesta. Investigaciones previas informaron que la azitromicina atenúa la reducción de la viabilidad celular relacionada con el estrés oxidativo inducida por el humo del tabaco en células pulmonares humanas. La azitromicina parece proteger la integridad de la barrera epitelial respiratoria. Además, parece inducir la formación de CL en las células alveolares de tipo II y vacuolas en la capa epitelial traqueal. Se desconoce si la formación de LB mejora la función de barrera del EVR. Los ratones pretratados que habían estado expuestos a SO₂ demostraron menos desprendimiento celular que los ratones no tratados con azitromicina expuestos a SO₂. En conjunto, estos datos indicarían que la azitromicina mejora la función de de barrera en los pulmones.  

Conclusiones
Los resultados del presente estudio in vivo indican que el tratamiento previo con azitromicina antes de la exposición al SO₂ parece tener efectos protectores sobre el pulmón, ya que reduciría el daño del EVR y amortiguaría la respuesta inflamatoria. Este hallazgo destaca la necesidad de fármacos no antibacterianos que mantengan los efectos modificadores de la enfermedad respiratoria de la azitromicina con menos riesgo de causar resistencia bacteriana. El fortalecimiento del EVR sería fundamental en pacientes con enfermedades respiratorias, inmunocomprometidos o expuestos a componentes peligrosos en el aire, como los contaminantes. La administración preventiva de azitromicina, o preferiblemente agentes derivados de esta pero que carezcan de actividad antibacteriana, a personas que padecen enfermedades respiratorias, puede ser una opción de tratamiento viable para reducir las exacerbaciones.