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Empleo de biomarcadores en perros y gatos con enteropatía crónica inflamatoria

Resumen breve

Las enteropatías inflamatorias crónicas (EIC) agrupan un conjunto de patologías caracterizadas por presentar signos clínicos gastrointestinales crónicos o recurrentes (> 3 semanas de evolución) junto con una evidencia histológica de inflamación de la mucosa tras la exclusión de otras enfermedades gastrointestinales y extra-gastrointestinales subyacentes1-4. Paralelamente, las EIC pueden clasificarse en función de la respuesta al tratamiento instaurado en las siguientes categorías: enteropatía…

Introducción

Las enteropatías inflamatorias crónicas (EIC) agrupan un conjunto de patologías caracterizadas por presentar signos clínicos gastrointestinales crónicos o recurrentes (> 3 semanas de evolución) junto con una evidencia histológica de inflamación de la mucosa tras la exclusión de otras enfermedades gastrointestinales y extra-gastrointestinales subyacentes1-4. Paralelamente, las EIC pueden clasificarse en función de la respuesta al tratamiento instaurado en las siguientes categorías: enteropatía responsiva a la dieta (ERD), responsiva a los antimicrobianos (ERA), responsiva a inmunosupresores (ERI) y no responsiva al tratamiento empleado (ENR)3-6. Adicionalmente, algunas formas más graves de EIC pueden cursar con pérdida de proteínas intestinales las cuales se clasifican como enteropatías perdedoras de proteínas (EPP)3,6.

En los últimos años se ha extendido el desarrollo y el empleo de biomarcadores en el área de la gastroenterología veterinaria con el objetivo de reforzar el diagnóstico de EIC, mejorar la localización de las lesiones, determinar la gravedad del proceso inflamatorio y obtener datos adicionales sobre el pronóstico de los pacientes. A continuación, se expone una breve revisión de algunos de los biomarcadores más relevantes empleados en el manejo de EIC en perros y gatos.

Concentración sérica de cobalamina (vitamina B12)

La cobalamina es una vitamina esencial hidrosoluble que se encuentra unida a la proteína de la dieta. En el estómago, la pepsina y el ácido clorhídrico llevan a cabo la digestión proteica provocando que la cobalamina se libere y se una a la proteína-R (haptocorrina), secretada en la saliva y el jugo gástrico.

Posteriormente, la proteína-R es digerida por las enzimas pancreáticas liberando nuevamente a la cobalamina. Tras este paso, el factor intrínseco (producido en el estómago y en el páncreas en los perros y únicamente en el páncreas en los gatos) actúa como transportador de la cobalamina hasta el íleon donde finalmente es absorbida por los enterocitos mediante los receptores cubam (Figura 1)7.

Figura 1. Representación de los elementos implicados en el proceso de absorción del folato a nivel intestinal. ID: Intestino delgado. Ilustración basada en la figura publicada en: Clinical Techniques in Small Animal Practice, 18(4): Suchodolski y Steiner, ?Laboratory assessment of gastrointestinal function,? página 207, 2003.
Figura 1. Representación de los elementos implicados en el proceso de absorción del folato a nivel intestinal. ID: Intestino delgado. Ilustración basada en la figura publicada en: Clinical Techniques in Small Animal Practice, 18(4): Suchodolski y Steiner, ?Laboratory assessment of gastrointestinal function,? página 207, 2003.

Debido a su absorción selectiva en el íleon, la cobalamina sérica se considera un marcador de funcionalidad intestinal de gran utilidad, especialmente, en enteropatías crónicas5,8,9. Se hipotetiza que lesiones inflamatorias crónicas o neoplásicas de la mucosa del íleon pueden reducir la expresión de los receptores cubam o bien afectar a su funcionalidad. Adicionalmente, estados de hipocobalaminemia en animales con EIC se han correlacionado con valores menores de albúmina, mayor infiltración linfocítica en la mucosa del íleon y menor respuesta al tratamiento, motivo por el cual se considera un factor pronóstico negativo10.

No obstante, otras patologías se han correlacionado también con estados de hipocobalaminemia:

  • Patologías hereditarias: se han identificado mutaciones genéticas de los receptores cubam en algunas razas caninas (Pastor Australiano, Schnauzer Gigante, Border Collie, Beagle y Shar Pei). Dichas mutaciones provocan un déficit de cobalamina por malabsorción selectiva de esta vitamina11-16.
  • Insuficiencia pancreática exocrina: la falta de enzimas pancreáticas no permite la digestión de la haptocorrina ni la producción de factor intrínseco, dificultando la posterior absorción de cobalamina17.
  • Disbiosis intestinal: ciertas bacterias pueden competir con los enterocitos por nutrientes esenciales como la cobalamina. A su vez, algunas de estos agentes también pueden ser productores de folatos, ocasionando un aumento de los folatos séricos junto con hipocobalaminemia18.
  • Otras patologías: la pancreatitis, la colangitis y el hipertiroidismo pueden cursar con hipocobalaminemia mediante mecanismos no determinados19,20.

La cobalamina actúa de cofactor en procesos metabólicos como en el ciclo del ácido cítrico y en la síntesis de ácidos nucleicos y aminoácidos. Por este motivo, su déficit puede implicar la aparición de varios signos clínicos como alteraciones en el desarrollo, anorexia, letargia, vómitos y diarreas. En casos graves como pacientes con malabsorción selectiva por mutaciones genéticas, pueden observarse discrasias hematológicas como anemias no regenerativas con megaloblastosis (dicha correlación está actualmente en discusión), neutropenia y presencia de neutrófilos hipersegmentados21,22.

Por otro lado, la hipercobalinemia se consideraba hasta hace unos años un hallazgo no relevante en veterinaria. No obstante, un estudio ha correlacionado los niveles altos de cobalamina con enfermedades hepáticas y neoplásicas en pacientes felinos23.

El tratamiento de los pacientes con hipocobalaminemia se basa en la suplementación de vitamina B12. En perros la dosis varía en función del peso y la ruta empleada (Tablas 1 y 2), mientras que en gatos se administran 250 µg totales24-27. La ruta de administración más comúnmente utilizada en ambas especies es la vía subcutánea. No obstante, estudios recientes sugieren que la vía oral puede suponer una alternativa válida en pacientes caninos y felinos24,25. La pauta de administración y monitorización se detalla en la Figura 2.

Figura 2. Protocolo de suplementación de cobalamina y su posterior monitorización en pacientes caninos y felinos en función de la vía de administración elegida.
Figura 2. Protocolo de suplementación de cobalamina y su posterior monitorización en pacientes caninos y felinos en función de la vía de administración elegida.

Concentración sérica y urinaria de ácido metilmalónico (AMM)

La metilmalonil-CoA mutasa es una enzima intracelular que depende de cobalamina para catabolizar el paso de metilmalonil CoA a succinil CoA. Por lo tanto, en situaciones de baja disponibilidad de cobalamina intracelular se produce un descenso de la actividad de la metilmalonil-CoA mutasa y, consecuentemente, se produce un incremento de las concentraciones séricas del metabolito ácido metilmalónico (AMM) 28.

Los pacientes con hipocobalaminemia presentan mayores valores séricos de AMM que los que tienen normocobalaminemia. No obstante, un 12 % de los perros con valores normales de cobalamina presentan un aumento de la concentración de AMM y podrían beneficiarse de la suplementación de dicha vitamina, especialmente si los valores de cobalamina son subóptimos (inferiores a 400 ng/l)8,25. Por esta razón, la medición de AMM se considera un marcador útil para detectar déficits de cobalamina a nivel celular en pacientes con cobalamina sérica normal8.

Las concentraciones de AMM pueden determinarse a partir de muestras de suero u orina, ya que excesos séricos de AMM conllevan una mayor excreción urinaria del metabolito8,29. No obstante, la cuantificación del AMM no está actualmente extendida en la práctica clínica diaria debido al coste y dificultad técnica que supone su determinación tanto a nivel sérico como urinario. Los valores séricos de AMM pueden incrementarse en pacientes con insuficiencia renal debido a una reducción de su excreción8. Por este motivo, se recomienda interpretar los resultados juntamente con los valores de creatinina o dimetilarginina simétrica (SDMA). Adicionalmente, estados de deshidratación o disbiosis intestinal también pueden provocar elevaciones de los valores séricos8,30.

Concentración sérica de homocisteína

La homocisteína es un aminoácido sulfurado derivado de la metionina ingerida en la dieta a través de las proteínas de origen animal31. La cobalamina (vitamina B12), el ácido fólico (vitamina B9) y la piridoxina (vitamina B6) son cofactores esenciales para la metabolización de homocisteína a cisteína32.

Por esta razón, la determinación sérica de homocisteína se considera un marcador sensible para la detección de déficits intracelulares de vitamina B, ya que estados de hiperhomocisteinemia sugieren la disminución celular de alguno de estos tres cofactores.

La hiperhomocisteinemia sucede de forma temprana ante deficiencias de cobalamina. No obstante, la elevación sérica de homocisteína se considera menos específica para la detección del déficit intracelular de cobalamina que el incremento de las concentraciones séricas de AMM33. La homocisteína circula en sangre unida a la albúmina. Por este motivo, patologías que cursan con hipoalbuminemia (p. ej., enteropatías perdedoras de proteínas) pueden conllevar a mediciones falsamente bajas o normales de homocisteína34. Adicionalmente, elevaciones de la homocisteína sérica deben interpretarse con cautela ya que pueden ocurrir en casos de insuficiencia renal o hipotiroidismo34,35.

Concentración sérica de folato

El folato es una vitamina hidrosoluble (vitamina B9) que se encuentra en la mayoría de las dietas comerciales en forma de poliglutamato, el cual difícilmente se absorbe. En el duodeno proximal el poliglutamato es desconjugado a monoglutamato por la enzima folato desconjugasa, la cual se encuentra en el ribete estriado. Los transportadores específicos encargados de la absorción intestinal de monoglutamato se localizan exclusivamente en los enterocitos del duodeno y yeyuno proximal (Figura 3)7.

Figura 3. Representación de los elementos implicados en el proceso de absorción del folato a nivel intestinal. ID: Intestino delgado. Ilustración basada en la figura publicada en: Clinical Techniques in Small Animal Practice, 18(4): Suchodolski y Steiner, ?Laboratory assessment of gastrointestinal function,? página 207, 2003.
Figura 3. Representación de los elementos implicados en el proceso de absorción del folato a nivel intestinal. ID: Intestino delgado. Ilustración basada en la figura publicada en: Clinical Techniques in Small Animal Practice, 18(4): Suchodolski y Steiner, ?Laboratory assessment of gastrointestinal function,? página 207, 2003.

En pacientes con enfermedad intestinal proximal se produce una destrucción del folato desconjugasa y de los transportadores de folato, implicando de este modo una absorción deficiente de folato. Si dicha situación se cronifica, se produce una depleción sérica de los folatos37. Por otro lado, varias especies bacterianas son capaces de sintetizar folato. Por este motivo, aumentos significativos de los folatos séricos pueden ser secundarios a un sobrecimiento o disbiosis bacteriana38.

Se recomienda suplementar con ácido fólico los perros (100 μg/kg o 200-400 μg/perro/24 h 30 días) y gatos (200 μg/gato/24 h PO 30 días) con déficit moderado o grave. Posteriormente, una semana tras finalizar la suplementación, se aconseja volver a cuantificar los niveles séricos de folato para valorar la necesidad de mantener el tratamiento a largo plazo en caso de persistir el déficit.

Concentración fecal de alfa1-antitripsina (α1-AT)

La α1-AT es una proteína producida a nivel hepático, la cual está de manera fisiológica presente en el plasma, el líquido intersticial y la linfa. En condiciones normales no se detectan concentraciones elevadas a nivel fecal a no ser que haya una pérdida transmucosa de alguno de estos fluidos debido a una patología gastrointestinal. La α1-AT se caracteriza por tener un peso molecular similar a la albúmina, por lo que ambas suelen perderse en cantidades similares en situaciones de EPP39. No obstante, a diferencia de la albúmina, la α1-AT es resistente a la degradación proteolítica, haciendo posible su determinación y cuantificación en heces para estimar la pérdida proteica en heces40. Por este motivo, tiene especial interés clínico en pacientes con hipoalbuminemia sin signos gastrointestinales evidentes tras haber descartado otras patologías extra-gastrointestinales que justifiquen dicha alteración.

La concentración de α1-AT en heces puede anticiparse a la aparición de signos clínicos gastrointestinales y a la disminución sérica de albúmina o proteínas totales. Por lo tanto, se considera un biomarcador de detección temprana de pérdida de proteínas a nivel gastrointestinal41.

La pérdida gastrointestinal crónica de α1-AT causada por una EPP conlleva una disminución de las concentraciones séricas de α1-AT. Por lo tanto, la ratio de los valores séricos-fecales de α1-AT parece ofrecer una mayor precisión diagnóstica en pacientes con hipoalbuminemia y sospecha de enteropatía crónica42. Adicionalmente, se recomienda testar aquellas razas con alta prevalencia de EPP (p. ej., Yorkshire Terrier, Norwegian Lundehund, Soft Coated Wheaten Terrier) antes de emplearlos para cría43.

Finalmente, para la correcta cuantificación de α1-AT se recomienda emplear tres muestras fecales frescas de tres días consecutivos con el fin de reducir las posibles variaciones diarias40.

Concentración sérica de Proteína C reactiva (PCR)

La PCR es un reactante de fase aguda sintetizada en el hígado en respuesta a un proceso inflamatorio, infeccioso o neoplásico. Por esta razón, la medición de concentraciones séricas de PCR se considera un marcador de inflamación no específico en pacientes caninos y felinos44. Debido a la alta variabilidad fisiológica en sus valores séricos, la PCR tiene una utilidad limitada para el diagnóstico de EIC. No obstante, diversos estudios han observado una buena correlación de los valores séricos de PCR con los índices clínicos de actividad de IBD (Inflammatory Bowel Disease)45,46. Por este motivo, se considera una herramienta útil para monitorizar la progresión de estas enteropatías, así como la respuesta al tratamiento instaurado. De esto modo, descensos significativos de las concentraciones de PCR (como mínimo 2.7 veces menos respecto el valor inicial) se interpretan como una respuesta favorable47.

Adicionalmente, un estudio reciente observó que concentraciones séricas de PCR > 9.1 mg/l permitieron distinguir perros con EIC que requirieron tratamiento inmunosupresor (ERI) de los que respondieron a tratamiento dietético (ERD) o antimicrobiano (ERA) con una sensibilidad del 72 % y una especificidad del 100 %48.

Concentraciones séricas y fecales de calprotectina

La calprotectina (S100A8/A9) es una proteína expresada y liberada principalmente por macrófagos y neutrófilos activados y células epiteliales en respuesta a varios procesos inflamatorios agudos y crónicos49. Por ello, la concentración sérica de calprotectina también puede verse aumentada en pacientes con EIC46,50,51. No obstante, la calprotectina sérica no es específica del tracto gastrointestinal y puede incrementarse ante cualquier cuadro inflamatorio.

Alternativamente, se puede cuantificar la calprotectina fecal al tratarse de una proteína con una elevada estabilidad en heces48. Además, la medición de la calprotectina fecal ha demostrado ser un biomarcador útil de inflamación gastrointestinal y con buena correlación con la gravedad clínica en perros y gatos con enteropatía crónica52,53. Adicionalmente, parece ser de utilidad para predecir la respuesta al tratamiento de estos pacientes. En un estudio, valores ≥15.2 μg/g se relacionaron con pacientes caninos con una respuesta parcial o nula al tratamiento con una sensibilidad del 80 % y una especificidad del 75 %48.

Es importante tener en cuenta que la calprotectina fecal puede elevarse en otros procesos inflamatorios gastrointestinales agudos y puede disminuir en animales tratados con glucocorticoides54,55. Por ello, para poder interpretar adecuadamente los resultados, se debe realizar una correcta selección de los pacientes previamente a su medición. Actualmente se desconoce cómo puede influir la presencia de procesos neoplásicos gastrointestinales en los valores de la calprotectina fecal.

Concentraciones séricas y fecales de calgranulina C

La calgranulina C (S100A12) es una isoforma de la proteína de unión a calcio que interviene en procesos importantes de la inmunidad innata y adquirida56. Se considera un marcador muy sensible de procesos inflamatorios localizados, como es el caso de las EIC57. No obstante, de forma similar a la calprotectina, la calgranulina puede elevarse en diferentes patologías inflamatorias.

La calgranulina C es una proteína muy estable en heces, por lo que es un biomarcador útil de inflamación gastrointestinal que se puede cuantificar a partir de muestras fecales58. La calgranulina C fecal se correlaciona con la gravedad de los signos clínicos y de las lesiones endoscópicas, pero no con la gravedad de las lesiones histopatológicas59. Además, también se ha estudiado su utilidad como marcador predictor de la respuesta terapéutica. Un estudio observó que una concentración fecal >490 ng/g pudo distinguir perros con EIC que requirieron tratamiento inmunosupresor (ERI) de los respondedores a dieta (ERD) o a antimicrobianos (ERA) con una sensibilidad del 64 % y especificidad del 77 %. Por otro lado, una concentración fecal ≥2.700 ng/g identificó los perros que no respondieron al tratamiento (ENR) de los que, al menos, respondieron parcialmente con una sensibilidad del 100 % y una especificidad del 76 %60.

A diferencia de la calprotectina, el tratamiento concomitante con glucocorticoides no altera las concentraciones séricas de calgranulina C58. Sin embargo, los valores fecales también pueden incrementarse ante procesos inflamatorios gastrointestinales agudos, motivo por el cual es importante seleccionar previamente los pacientes que cumplan criterios de EIC54. Finalmente, tampoco se ha determinado el impacto que puede ejercer una neoplasia gastrointestinal en los valores fecales de calgranulina C.

Índice de disbiosis fecal

Estudios recientes han identificado diferencias en las poblaciones bacterianas intestinales de perros y gatos con EIC respecto al microbioma de animales sanos. El índice de disbiosis (ID) permite detectar estas alteraciones y distinguir entre normobiosis y disbiosis intestinal mediante la cuantificación fecal de los 7 grupos bacterianos más comúnmente alterados en casos de EIC (Blautia, Clostridium hiranonis, Escherichia coli, Faecalibacterium, Fusobacterium, Streptococcus y Turicibacter) y la comparación con el valor total de bacterias detectadas. La determinación de los distintos grupos bacterianos se realiza mediante detección de DNA fecal con el empleo de PCR cuantitativa (qPCR). Un valor de ID negativo es indicativo de normobiosis, mientras que un valor positivo es sugestivo de disbiosis intestinal. De este modo, permite distinguir pacientes con EIC de los animales sanos con una sensibilidad del 74 % y una especificidad del 95 %61-63.

Pruebas de permeabilidad gastrointestinal

Una de las propiedades de la pared gastrointestinal es actuar como barrera efectiva frente a la absorción no controlada de substancias peligrosas del lumen intestinal, así como evitar la pérdida de proteínas plasmáticas. Las pruebas de permeabilidad ofrecen la posibilidad de evaluar de forma no invasiva la funcionalidad de la barrera intestinal, la cual se puede ver alterada frente a múltiples patologías intestinales64-67. Diferentes substancias se han empleado como marcadores de permeabilidad, siendo el 51Cr-EDTA el gold standard. Sin embargo, al tratarse de una substancia radioactiva, su empleo no es clínicamente viable en medicina veterinaria68. Alternativamente, se pueden emplear distintos tipos de azúcares como la lactulosa, ramnosa y sucrosa69.

La cuantificación sérica de estos azúcares tras su administración oral permite estimar la permeabilidad intestinal de los pacientes. El efecto de una EIC sobre la permeabilidad de un compuesto va a depender de las características de la molécula como el tamaño, carga y capacidad de degradarse. Por ejemplo, la permeabilidad intestinal frente a moléculas grandes de azúcar como la lactulosa se ve incrementada si hay una lesión en el epitelio intestinal como una EIC. Sin embargo, las moléculas pequeñas como la ramnosa suelen cruzar el epitelio a través de poros de membrana en situaciones fisiológicas.

La determinación de azúcares en suero requiere de métodos de cuantificación complejos. Además, algunos azúcares se metabolizan rápidamente, dificultando su correcta medición en suero. Por estas razones, se suelen realizar cuantificaciones de estos azúcares en orina70. Sin embargo, su medición requiere de sondaje urinario por lo que también se considera una prueba laboriosa. Desafortunadamente, actualmente no hay métodos de valoración disponibles de la permeabilidad intestinal que puedan emplearse en la práctica clínica diaria de forma rutinaria.

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