Background: The Cystic Fibrosis Foundation Patient Registry (CFFPR) reports a high prevalence of asthma (34.6%) in people with Cystic Fibrosis (PwCF). While our current understanding of this relationship is limited, a type 2 inflammatory (T2) phenotype has often been identified in CF patients. Research question: This study aimed to evaluate the relationship between the eosinophilic CF T2 inflammatory phenotype and CF-related pulmonary outcomes and microbiological data. Study design: and methods: We conducted a retrospective chart review of adult patients with CF (18 and older; n = 93) receiving their care at University of Virginia Medical Center adult program from January, 2013 through December, 2018. Data collected included demographic data, CFTR (CF transmembrane conductance regulator) mutation, CF comorbidities, medications, Absolute Eosinophil Counts (AEC) in cells/µL and Immunoglobulin E (IgE) levels in IU/mL. Results: Of 93 patients screened for study eligibility, 74 were included in the final analysis; 19 patients were excluded due to lack of longitudinal data across the study timeline. Lung function decline correlated with increased AEC (p < 0.001) and IgE (p < 0.001) even when adjusting for covariates: age, gender, presence of Pseudomonas spp., MRSA, other bacterial spp., Aspergillus spp., and other fungi (p < 0.001). Univariate analysis demonstrated that people with CF who experienced more than 2 exacerbations requiring hospitalizations and/or intravenous antibiotics a year were more likely to have high AEC (p = 0.018). Logistic regression showed that as AEC increases, the probability that the measurement was taken during a CF exacerbation increases (p = 0.0039). A linear mixed model showed that each additional annual exacerbation event increased on average the log IgE by 0.04. (p = 0.015). This finding remained stable in a multivariate model (p = 0.0145). When adjusted for atopy, log IgE increases as the number of exacerbation events increases (p = 0.022). There was no association between AEC and IgE and microbiological colonization.

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Resumen de Albon D, Zhang L, Patrie J, et al.: Association between Cystic Fibrosis exacerbations, lung function, T2 inflammation and microbiological colonization. Allergy Asthma Clin Immunol. 2023 Feb 27;19(1):15

Contexto del estudio

La fibrosis quística (FQ) es una enfermedad genética autosómica recesiva causada por variantes patogénicas en el gen CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística). En el sistema respiratorio, los desarreglos genéticos contribuyen con un aumento de la viscosidad y dificultad para la eliminación del esputo, expresando síntomas similares a una enfermedad obstructiva [1]. La fundación de FQ en Estados Unidos, ha reportado una elevada prevalencia de asma en pacientes con FQ. La coexistencia de enfermedades puede contribuir con exacerbaciones frecuentes que provocan la pérdida permanente de la función pulmonar, peor calidad de vida y menor supervivencia [2].

Dado que, la tasa de exacerbaciones pulmonares son un indicador de la gravedad de la enfermedad [3], los autores del presente estudio plantean que dentro de los mecanismos fisiopatológicos que ocasionan inflamación en FQ, la ruta mediada por linfocitos Th2 (expresada con eosinofilia e IgE elevada) ha sido menos explorada. Así entonces, la hipótesis de investigación era que a mayor valor absoluto de eosinófilos e IgE séricos se asociarían con peor función pulmonar (forced expiratoy volumen in 1 second, FEV1), mayor frecuencia de exacerbaciones de la FQ y mayor susceptibilidad a infecciones.

El presente es un estudio observacional que analiza de forma retrospectiva las historias clínicas de pacientes con FQ mayores de 18 años que recibieron atención en el programa para adultos del Centro Médico de la Universidad de Virginia desde enero de 2013 hasta diciembre de 2018. Se recopilaron datos demográficos, mutación CFTR, comorbilidades (asma, rinitis, atopia), uso de medicamentos (esteroide inhalado, moduladores de CFTR), recuento absoluto de eosinófilos (RAE >300 cel/µL) e inmunoglobulina E (IgE >180 UI/mL), pruebas de función pulmonar e historia de exacerbaciones (0, 1–2 o >2; hospitalizaciones o tratamiento intravenoso) y la presencia de cultivos positivos. La gravedad de la FQ se definió con base en el porcentaje del predicho de FEV1 (ppFEV1): normal (ppFEV1 ≥90%), leve (ppFEV1 70–90%), moderado (ppFEV1 40–70%) y grave (ppFEV1<40%).

Resultados del estudio

Se analizaron los datos de 74 pacientes, edad promedio 35.1 años (DE±10.8), 53% mujeres, 82.3% tenían diagnóstico de asma (establecido por médico), 70% con cultivos positivos para Pseudomonas y Aspergillus, 58% historia de 1–2 exacerbaciones y 70% tenían tratamiento con moduladores del gen CFTR y esteroides inhalados.

El modelo lineal mixto mostró una asociación negativa entre el logaritmo de eosinófilos y la función pulmonar en términos de ppFEV1 incluso después del ajuste por edad, sexo y presencia de cultivos positivos; el mismo comportamiento se observó con los valores de IgE, a mayor valor sérico menor ppFEV1.

El RAE e IgE no influyeron en la gravedad de la enfermedad, no obstante, a mayor RAE mayor proporción numérica de exacerbaciones (Odds ratio (OR) proporcional: 1.88; intervalo de confianza (IC) 95% [1.14, 3.08], p = 0.013). No se observó el efecto con el nivel sérico de IgE (OR proporcional: 0.96; IC 95% [0.84, 1.04], p = 0.489).

Finalmente, no se reportó asociación entre RAE e IgE con la presencia de cultivos positivos.

Conclusiones para la práctica diaria

El estudio de Dana Albon y colegas demostró que en pacientes con FQ, el RAE tiene una relación causal con mayor número de exacerbaciones pulmonares independientemente de múltiples factores incluyendo la colonización bacteriana de las vías respiratorias.

A pesar de nuestra comprensión detallada de la FQ a nivel celular, es limitado el conocimiento sobre la fisiopatología de las exacerbaciones. Es probable que estos episodios estén asociados con una compleja red de interacciones entre la defensa del huésped y la microbiología de las vías respiratorias impactando en el funcionamiento pulmonar.

Los eosinófilos se desarrollan a partir de células progenitoras que expresan el receptor α de la interleucina (IL)-5. Una vez en circulación, (vida media de 8 a 18 h), los eosinófilos son reclutados por quimiocinas (eotaxina-1, -2 y -3) al tejido periférico, donde sobreviven de 2 a 5 días [4]. El papel principal radica en la defensa del huésped contra la infección por helmintos; sin embargo, también participan en la defensa del huésped contra patógenos virales, bacterianos y fúngicos a través de mecanismos distintos a los expresados por helmintos. La desgranulación de eosinófilos libera sustancias citotóxicas con un papel dual, beneficiosas para combatir los patógenos, sin embargo, dañan el tejido sano circundante [5]. Dada la relación causal entre los niveles de eosinófilos con el daño tisular y la expresión de la enfermedad, el agotamiento de los eosinófilos ha sido materia recurrente de intervención terapéutica con resultados favorables [6].

La investigación sobre las exacerbaciones pulmonares en la FQ sigue siendo una necesidad no resuelta, dado que, impactan en la supervivencia. Por lo tanto, la suma de evidencia que mejore nuestra comprensión de estos eventos debe permitir la aplicación de intervenciones puntuales para prevenir exacerbaciones retrasando la pérdida de función pulmonar y supervivencia.

La expectativa de vida contrasta entre los países desarrollados versus países con economías emergentes (EE); para 2020, la Fundación FQ en EE.UU., y el Registro europeo de FQ reportaron un promedio de edad al momento de la muerte 34.1 años y 32 años, respectivamente. En contraparte, la FQ en países de EE sigue estando relacionada con una menor supervivencia; en México, con base en el registro 2016–2020, la supervivencia fue de 15.5 años [7]. Por tanto, urge fortalecer políticas públicas de salud en favor del diagnóstico temprano con el objetivo de establecer equipos multidisciplinarios dotados plenamente para realizar evaluaciones durante primeros años de vida, del mismo modo, solventar el acceso al tratamiento que impacte en la supervivencia y la calidad de vida. En México, aún estamos luchando por el acceso universal al diagnóstico temprano mediante tamiz metabólico ampliado que no suele realizarse sistemáticamente en todos los recién nacidos retrasando el diagnostico oportuno [8].

Disclosure Statement

No existen conflictos de interés que declarar.

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