Efectos Protectores del Montelukast en la Sepsis

• TITULO : Efectos Protectores del Montelukast en la Sepsis
• AUTOR : Khodir A, Ghoneim H, Rahim M, Suddek G
• TITULO ORIGINAL : Montelukast Reduces Sepsis-Induced Lung and Renal Injury in Rats
• CITA : Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 92(10): 839-847, Oct 2014
• MICRO : Los efectos protectores del montelukast en la sepsis pueden estar relacionados con su capacidad para favorecer el estado antioxidante y regular la producción de citoquinas proinflamatorias.

Introducción y objetivos

La endotoxemia es una de las enfermedades más prevalentes y una de las causas principales de muerte en los pacientes internados. Se trata de un proceso fisiopatológico complejo, caracterizado por un síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, daño tisular, disfunción multiorgánica (DMO), síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA), daño pulmonar agudo y, eventualmente, muerte. Una característica común de la sepsis, en los seres humanos y en los modelos con animales es que, independientemente del órgano originario afectado, la insuficiencia pulmonar es la que primero se instala. La insuficiencia renal aguda (IRA) asociada con la sepsis conlleva un 70% de mortalidad, mientras que la IRA por otras causas tiene una mortalidad de 45%.

El lipopolisacárido (LPS), el componente más importante de la endotoxina de las bacterias gramnegativas, ha sido identificado como el principal responsable de la DMO. El daño pulmonar agudo y el SDRA se caracterizan por inflamación pulmonar aguda, reclutamiento y activación de leucocitos polimorfonucleares y liberación de mediadores proinflamatorios, como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alfa), la interleucina 1 beta (IL-1 beta), las proteasas, las especies reactivas del oxígeno y las especies reactivas del nitrógeno.

Los estudios de investigación, tanto in vivo como in vitro, han demostrado que la exposición de células renales al LPS provoca una respuesta inflamatoria y la producción de radicales libres, que incluyen el óxido nítrico y las especies reactivas del oxígeno. El TNF-alfa es un mediador crucial en la patogenia de la IRA séptica. Se propone que los agentes que reducen la expresión de las citoquinas inflamatorias pueden tener efectos beneficiosos frente a la DMO inducida por el LPS. El montelukast, un antiinflamatorio con propiedades antioxidantes, es un antagonista selectivo del receptor de leucotrienos (específicamente del receptor de los cisteinil-leucotrienos), reduce la inflamación eosinofílica de la vía aérea y es activo por vía oral. Este estudio fue diseñado para evaluar el posible efecto protector del montelukast sobre la disfunción producida por el LPS en los pulmones y riñones de un modelo experimental con animales.

 

Materiales y métodos

Los animales de experimentación fueron ratas macho Sprague-Dawley, con un peso de entre 160 g y 180 g. Los animales fueron mantenidos en condiciones estándares de temperatura, humedad y luz ambiental, y se les permitió un acceso libre al alimento y al agua. El estudio se realizó en concordancia con las recomendaciones éticas para la investigación con animales de laboratorio y fue aprobado por el comité institucional de ética.

Los animales fueron distribuidos en 5 grupos de 8 animales cada uno: el grupo I fue el grupo de control y recibió una inyección intraperitoneal de solución fisiológica y un placebo oral; el grupo II recibió un placebo oral por 7 días, luego de los cuales se le administró LPS intraperitoneal; el grupo III y el grupo IV recibieron 7 días de montelukast oral (10 mg/kg y 20 mg/kg, respectivamente), luego de los cuales se les administró LPS intraperitoneal; el grupo V no recibió nada por vía oral, y, en cambio, se le administró una inyección intraperitoneal de dexametasona (1 mg/kg) 2 horas antes de la inyección intraperitoneal de LPS. Los animales fueron sacrificados bajo anestesia 24 horas después, y se realizaron estudios bioquímicos e histopatológicos de los pulmones y de los riñones a cargo de un patólogo experto.

El análisis estadístico de los datos se realizó con la prueba de ANOVA unilateral, seguida de una prueba de Tukey-Kramer. Los valores informados fueron la media ± desviación estándar (DE). La prueba de la chi al cuadrado se usó para la comparación de 2 proporciones. Se consideró significativo un valor de p < 0.05.

 

Resultados

Al final del estudio, todos los animales tratados con un placebo intraperitoneal sobrevivieron (100%). Las ratas tratadas con LPS intraperitoneal tuvieron una supervivencia del 50%. La administración de montelukast en dosis de 20 mg/kg dio por resultado un aumento significativo en la supervivencia (87.5%) en comparación con el grupo que recibió solamente LPS. La administración de montelukast en dosis de 10 mg/kg, en cambio, no modificó la supervivencia en comparación con el grupo que recibió LPS solo. La administración de dexametasona intraperitoneal, 2 horas antes de la inyección intraperitoneal de LPS, produjo un incremento significativo en la tasa de supervivencia (87.5%), en comparación con el grupo que recibió sólo LPS.

La relación entre el órgano y la masa corporal fue mayor en los animales con sepsis que en los animales de control, como reflejo de la inflamación y del edema tisular. Esta diferencia no se observó en los grupos tratados con montelukast y dexametasona.

Los grupos de animales tratados con LPS y montelukast tuvieron elevaciones de creatinina significativamente menores que los que recibieron LPS solo. El nivel de LDH fue significativamente mayor en los animales con sepsis, respecto de los controles; el tratamiento con montelukast revirtió la elevación de la LDH.

Las proteínas totales y la albúmina tuvieron niveles significativamente más bajos en los animales que recibieron LPS. Los que recibieron montelukast en dosis de 20 mg/kg mostraron incrementos significativos de los niveles de proteínas totales y de albúmina, respecto del grupo con LPS solo, pero también del grupo que recibió montelukast en dosis de 10 mg/kg.

El estudio histopatológico del tejido pulmonar mostró que las ratas tratadas con LPS tenían inflamación difusa. Estos cambios histológicos se vieron atenuados por la administración de montelukast o de dexametasona. En el caso del tejido renal, los riñones de los animales que recibieron LPS solo mostraron edema tisular y lesión tubular, mientras que los grupos que recibieron LPS junto con montelukast o junto con dexametasona presentaron cambios histológicos renales mínimos. Los niveles de malondialdehído (MDA) se encontraron aumentados en los tejidos pulmonares y renales después del tratamiento con LPS, con una reducción concomitante en las concentraciones de glutatión reducido (GSH) y un incremento en la expresión de TNF-alfa. El montelukast disminuyó los marcadores inflamatorios y los marcadores de estrés oxidativo.

 

Discusión y conclusiones

En este estudio en un modelo con animales, los investigadores comprobaron que la inyección intraperitoneal de LPS provocaba un daño oxidativo significativo al tejido renal y pulmonar, lo que se evidenció por el aumento de la peroxidación lipídica y por la disminución concomitante de los niveles de antioxidantes endógenos. Los altos niveles de LDH observados reflejan la lesión tisular generalizada. El daño oxidativo y la inflamación tisular causados por la sepsis fueron contrarrestados por la administración de montelukast. En concordancia con los datos bioquímicos, la evaluación histopatológica de los tejidos confirmó que el montelukast fue eficaz para proteger los pulmones y los riñones de los cambios inducidos por la sepsis. El tratamiento con montelukast causó también una reducción importante en la expresión de la citoquina proinflamatoria TNF-alfa en el riñón y el pulmón.

Se sabe que el LPS, un componente de la pared celular bacteriana, induce la producción de varias citoquinas inflamatorias, así como la disfunción del endotelio, el edema tisular y la lesión de los tejidos. Los animales que recibieron LPS en este estudio presentaron incrementos en la relación entre el pulmón y la masa corporal, y entre el riñón y la masa corporal, lo que es un marcador indirecto de inflamación y de edema tisular. Los grupos tratados con montelukast presentaron incrementos menos marcados, como reflejo del efecto protector del fármaco.

En este estudio, la administración de LPS produjo un aumento significativo de la creatinina sérica, de la urea y de la LDH, así como una disminución de las proteínas totales y de la albúmina. Los efectos protectores del montelukast fueron evidentes. El efecto protector fue dependiente de la dosis, ya que se observó mayor respuesta con la dosis de 20 mg/kg que con la de 10 mg/kg.

El GSH es un componente importante del sistema celular de defensa antioxidante, al actuar mediante la eliminación de radicales libres y de otras especies reactivas del oxígeno. El estrés oxidativo que causa el LPS lleva a la depleción de GSH. Se cree que los antioxidantes capaces de mantener la concentración de GSH pueden proteger contra el daño oxidativo de los tejidos. En este estudio, los autores verificaron que el montelukast podía mantener los niveles de GSH. El efecto fue dependiente de la dosis, ya que se observaron mejores respuestas con la dosis de 20 mg/kg que con la de 10 mg/kg. Aunque el montelukast no tiene un efecto conocido sobre la biosíntesis de GSH, es posible que, al inhibir la peroxidación lipídica, impida el consumo del GSH, lo que eleva sus niveles.

Se sabe que el LPS induce la producción de varias citoquinas inflamatorias, como el TNF-alfa, un importante mediador en el mecanismo de la inflamación, que activa la cascada inflamatoria al aumentar la producción de varias citoquinas y favorecer la expresión de la molécula de adherencia endotelial (que promueve la adherencia de los neutrófilos al endotelio). Los datos de las pruebas inmunohistoquímicas de este estudio sugieren que los animales tratados con montelukast produjeron menos citoquinas inflamatorias en respuesta a la administración de LPS.

En conclusión, en este estudio se halló que los efectos protectores del montelukast en la sepsis pueden estar relacionados con su capacidad para favorecer el estado antioxidante y regular la producción de citoquinas proinflamatorias. La dosis de 10 mg/kg de montelukast fue, en general, menos eficaz que la de 20 mg/kg.

Especialidad: Bibliografía - Clínica Médica - Farmacología