La identificación de biomarcadores de progresión de la enfermedad continúa siendo una necesidad en el abordaje de la esclerosis múltiple (EM), una enfermedad neurológica discapacitante más frecuente en adultos jóvenes, la cual puede tener diferentes fenotipos entre los que destacan: remitente recurrente, primaria progresiva y secundaria progresiva. Entre los biomarcadores, la determinación tanto en líquido cefalorraquídeo como en suero de los niveles de los neurofilamentos de cadena ligera (NfL) ha mostrado predecir la severidad de la EM. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue evaluar los niveles de NfL en pacientes en diferentes estadios de la EM.
MetodologíaSe realizó un estudio descriptivo que incluyó 70 pacientes con diagnóstico de EM; se analizaron los niveles plasmáticos de NfL utilizando el kit de enzimoinmunoanálisis de adsorción y los niveles de los pacientes con EM fueron comparados con los niveles de pacientes controles.
ResultadosEn los pacientes con EM el 87,14% fueron mujeres, el 21,43% tomaban fármacos antidepresivos, el 48,57% tenían complicaciones de visión y el 80% tenían lesiones en la médula. Se encontró que pacientes con fenotipo remitente recurrente y de sexo masculino presentan mayores niveles de NfL.
ConclusionesLos resultados muestran un incremento de los NfL en pacientes con fenotipo remitente recurrente y en pacientes de sexo masculino, lo cual evidencia que puede existir un mayor deterioro neuroaxonal en hombres y que tengan este fenotipo de la enfermedad. Sin embargo, se hacen necesarios futuros estudios dirigidos a la optimización, la estandarización y la implementación de nuevas tecnologías para abordar el valor predictivo de estos biomarcadores que puedan aportar al manejo de la enfermedad.
The identification of biomarkers of disease progression continues to be a necessity in the approach to multiple sclerosis (MS), a disabling neurological disease more common in young adults, which can have different phenotypes, among which the more notable are: relapsing-remitting, primary progressive and secondary progressive. Among biomarkers, the determination of neurofilament light chain (NfL) levels in both cerebrospinal fluid and serum have been shown to predict the severity of MS. Therefore, the objective of the present work was to evaluate the levels of NfL in patients in different stages of MS.
MethodologyA descriptive study was carried out, which included 70 patients diagnosed with MS; plasma NfL levels were analyzed using the adsorption enzyme immunoassay kit and the levels of the MS patients were compared with the levels of control patients.
ResultsIn patients with MS, 87,14% were women, 21,43% were taking antidepressant drugs, 48,57% had vision complications, and 80% had spinal injuries. It was found that patients with relapsing-remitting phenotype and of male sex have higher levels of NfL.
ConclusionsThe results show an increase in NfL in relapsing-remitting phenotype and in male patients, which suggests that there may be greater neuroaxonal deterioration in men and that they have this disease phenotype. However, future studies aimed at optimizing, standardizing, and implementing new technologies are necessary to address the predictive value of these biomarkers that can contribute to the management of the disease.
La esclerosis múltiple (EM) es la enfermedad neurológica discapacitante más frecuente en adultos jóvenes1. En su desarrollo intervienen procesos inflamatorios, desmielinizantes, neurodegenerativos y de respuesta glial, responsables de la heterogeneidad y variabilidad individual en la expresión de la enfermedad, del pronóstico y de la respuesta al tratamiento2. Actualmente se conocen 4 formas de presentación clínica, denominadas síndrome clínicamente aislado, EM remitente-recurrente (EMRR), EM secundaria progresiva (EMSP) y EM primaria progresiva (EMPP)3. El conocimiento de los factores biológicos que intervienen en el inicio, la reactivación y la progresión de la enfermedad facilita el estudio de biomarcadores para el diagnóstico oportuno y el seguimiento terapéutico adecuado en los pacientes que padecen de EM. Algunos biomarcadores reflejan el daño tisular y son liberados en el líquido cefalorraquídeo (LCR) y la sangre periférica, evidenciando patrones que, además de estar asociados con el diagnóstico, son herramientas fundamentales en el pronóstico y la respuesta al tratamiento en diferentes etapas de la enfermedad, y permiten establecer, en conjunto con parámetros clínicos y de neuroimagen, patrones predictivos del avance de la EM4.
En la EM, el daño axonal presente desde los estadios iniciales de la enfermedad se considera el principal mecanismo causante de discapacidad neurológica irreversible5. En este contexto de lesión axonal, se ha constatado que se produce una secreción extracelular de proteínas del citoesqueleto neuronal, donde podemos encontrar los neurofilamentos (Nf) en las cadenas pesada (180-200kDa), media (145-150kDa) y ligera (NfL) (68-70kDa). Los NfL alcanzan el LCR y el torrente sanguíneo, donde pueden ser detectados en suero o plasma. De acuerdo con esto, los Nf han cobrado importancia en el momento de monitorizar a los pacientes y logran correlacionar con la evolución clínica y el pronóstico de los pacientes con la enfermedad6,7. Los NfL pueden implicar valor pronóstico para la conversión de un síndrome clínicamente aislado a una EM definitiva. Los NfL se han relacionado con procesos inflamatorios agudos. Por ejemplo, los niveles son más altos en pacientes en recaídas en comparación con pacientes en remisión7.
Antes de que los Nf puedan recomendarse como marcadores en uso clínico, es necesario tener ciertas consideraciones. Se requiere probar las variaciones en las características del ensayo, como la sensibilidad y la estabilidad entre laboratorios, entre diferentes centros y en varias cohortes. La estabilidad de estas proteínas justifica la aplicación de procedimientos de almacenamiento estandarizados tanto para el LCR como para el suero. El siguiente paso importante sería el uso de estos biomarcadores en ensayos clínicos aleatorizados para evaluar su valor clínico predictivo para la evolución de la enfermedad y las respuestas al tratamiento de la EM. Hasta entonces, la evaluación de los Nf séricos debe considerarse un foco de investigación de biomarcadores en la EM. Por lo tanto, el objetivo de presente estudio fue evaluar los niveles de NfL en pacientes en diferentes estadios de la EM en un centro especializado de la ciudad de Medellín.
Materiales y métodosSe realizó un estudio trasversal descriptivo, que incluyó pacientes con diagnóstico de EM (código diagnóstico G35X) que consultaron al Instituto Neurológico de Colombia, el cual es un centro de referencia de control de la enfermedad en donde se brinda atención desde consulta externa hasta unidad de cuidados intensivos, ubicado en la ciudad de Medellín.
ParticipantesSe incluyeron 70 pacientes que cumplieron los criterios: 1) diagnóstico confirmado de EM según los criterios de McDonald; 2) asistencia a los controles por neurología por consulta externa al menos una vez durante el tiempo de estudio, y 3) con evaluación de la Escala Expandida del Estado de Discapacidad (EDSS, por sus siglas en inglés, Expanded Disability Status Scale) en la última consulta. Se excluyeron los pacientes que no contaban con registro de resonancia magnética (RM). Para el grupo control se invitó a participar a personas que no tenían el diagnóstico de EM ni ningún tipo de enfermedad diagnosticada del sistema nervioso central.
La EDSS es un instrumento utilizado para evaluar la discapacidad en personas con la enfermedad; asigna una puntuación basada en la afectación de varias funciones neurológicas y la capacidad para realizar actividades. La puntuación varía de 0 a 10, donde 0 indica ninguna discapacidad y 10 muerte por la enfermedad; a mayor valor de la escala, mayor discapacidad. La EDSS es una herramienta usada ampliamente para el seguimiento de la EM8.
VariablesComo variable de resultado se tomaron los niveles de NfL; como variables incluidas en la descripción se tomaron las características demográficas como: edad, sexo y estado de convivencia, y las características clínicas: fenotipo de la enfermedad, tiempo desde los síntomas de inicio hasta el diagnóstico, edad del diagnóstico, síntomas iniciales por sistema funcional de la EDSS, complicaciones por sistema funcional, tratamiento modificador de la enfermedad, comorbilidades y su tratamiento, y áreas con lesiones desmielinizantes en la RM.
Toma de muestra y análisis de NfLSe tomaron de forma consecutiva todos los pacientes elegibles dentro del periodo de estudio para un total de 70 pacientes y 10 controles. Los controles fueron únicamente utilizados para determinar los niveles basales de los NfL y poder realizar la comparación con los niveles encontrados en los pacientes de acuerdo con su fenotipo y sexo, teniendo en cuenta que los controles son pacientes sanos que no presentan EM.
Para obtener muestras de plasma, se realizó una punción venosa a los pacientes, previo consentimiento informado, y la sangre se recogió en tubos estériles con ácido etilendiaminotetraacético. Para dicho procedimiento se siguió un protocolo pactado con la institución de salud y se transportaron inmediatamente a las instalaciones de la Corporación Universitaria Remington.
Las muestras se centrifugaron y el plasma se congeló a −70°C hasta su uso para identificar los NfL. Los niveles de NfL se midieron utilizando el kit de enzimoinmunoanálisis de adsorción (Abbexa), de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se utilizaron NfL liofilizados de bovino de UmanDiagnostics para generar estándares que van de 0 a 10.000pg/ml. Los coeficientes medios de variación intraensayo e interensayo fueron evaluados por duplicado. Un nivel de NfL sérico de 3,91pg/ml fue la sensibilidad analítica del ensayo, definido como la concentración del calibrador más bajo con precisión de 80-120% y coeficientes de variación determinado en los duplicados≤20%.
Análisis estadísticoLos datos fueron analizados en Jamovi 2.2.2; inicialmente se hizo un análisis exploratorio de los datos para detectar aquellos con comportamiento atípico, además de confirmar la correcta digitación de la información. La información de las variables cualitativas se resume por medio de frecuencias absolutas y relativas; para las variables cuantitativas se presentaron las medidas de tendencia central y dispersión según su distribución mediante la prueba Shapiro-Wilk (normal o no normal). Los datos fueron representaron gráficamente por medio de un diagrama de barras.
ResultadosCaracterísticas sociodemográficas y clínicas de los pacientesSegún la distribución por sexo, la mayoría de los pacientes fueron mujeres, con un 87,14%, la mediana de la edad del diagnóstico fue de 31,5 años (RIC 24,25-42 años), el 64,29% de los participantes tenían pareja. El 85,71% tenían fenotipo EMRR y tanto el fenotipo EMPP como el EMSP representaban el 7,14%. Con relación a las comorbilidades, el 21,4% presentaron enfermedades metabólicas, el 14,3% otras enfermedades, el 10% trastornos mentales y el 5,71% enfermedades cardiovasculares. En cuanto al tratamiento de dichas comorbilidades, el 21,43% tuvieron tratamiento con antidepresivos, el 17,14% con analgésicos y el 8,57% de los pacientes consumieron fármacos para enfermedades cardiovasculares (tabla 1).
Características sociodemográficas y clínicas de los pacientes con esclerosis múltiple que formaron parte del análisis de biomarcadores
| Variable | Categorías | n | % |
|---|---|---|---|
| Sexo | Mujer | 61 | 87,14 |
| Edad al diagnóstico de EM (Me-RIC) | 31,50 | 24,25-42 | |
| Estado de convivencia | Con pareja | 25 | 35,71 |
| EMRR | 60 | 85,71 | |
| EMPP | 5 | 7,14 | |
| EMSP | 5 | 7,14 | |
| Comorbilidades | Enfermedades metabólicas | 15 | 21,4 |
| Otras enfermedades | 10 | 14,3 | |
| Enfermedades cardiovasculares | 4 | 5,7 | |
| Enfermedades neurológicas | 3 | 4,3 | |
| Trastornos mentales | 7 | 10,0 | |
| Cáncer | 3 | 4,3 | |
| Enfermedades infecciosas | 1 | 1,4 | |
| Enfermedades autoinmunes | 1 | 1,4 | |
| Tratamientos para las comorbilidades | Otros fármacos | 18 | 25,71 |
| Fármacos antidepresivos | 15 | 21,43 | |
| Fármacos analgésicos | 12 | 17,14 | |
| Fármacos cardiovasculares | 6 | 8,57 | |
| Fármacos metabólicos | 12 | 17,14 | |
| Fármacos suplementos de vitaminas | 13 | 18,57 | |
| Fármacos relajantes musculares | 3 | 4,29 | |
| Fármacos hipoglucemiantes | 2 | 2,86 |
EMPP: esclerosis múltiple primaria progresiva; EMRR: esclerosis múltiple remitente recurrente; EMSP: esclerosis múltiple secundaria progresiva; Me: mediana; RIC: rango intercuartílico.
Respecto a las RM, se encontró que el 80% han presentado lesiones en la médula, el 70% lesiones a nivel periventricular y el 68,57% lesiones yuxtacorticales. El uso de los fármacos modificadores de la enfermedad se ha distribuido de la siguiente manera: al 25,71% de los pacientes le han formulado alguna vez natalizumab, al 25,71% fingolimod, y el 10% de los pacientes no han tenido tratamiento con fármacos modificadores de la enfermedad (tabla 2).
Características clínicas, frecuencia de la prescripción y uso de tratamientos modificadores de la enfermedad en pacientes con esclerosis múltiple que formaron parte del análisis de biomarcadores
| Variable | Categorías | n | % |
|---|---|---|---|
| Progresión de la discapacidad | 9 | 12,86 | |
| Tiempo de síntomas iniciales hasta el diagnóstico (Me-RIC) | 12 | 5,25-48 | |
| Síntomas al inicio de la enfermedad | Sensibilidad | 25 | 35,71 |
| Otros | 23 | 32,86 | |
| Visión | 18 | 25,71 | |
| Cerebelosos | 12 | 17,14 | |
| Piramidales | 15 | 21,43 | |
| Tronco-encéfalo | 1 | 1,43 | |
| Vejiga-intestino | 5 | 7,14 | |
| Asintomática | 0 | 0,00 | |
| Complicaciones | Visión | 34 | 48,57 |
| Cerebelosas | 22 | 31,43 | |
| Sin complicaciones | 16 | 22,86 | |
| Sensibilidad | 15 | 21,43 | |
| Piramidales | 12 | 17,14 | |
| Vejiga-intestino | 9 | 12,86 | |
| Otras | 9 | 12,86 | |
| Funciones mentales | 2 | 2,86 | |
| Ubicación de los hallazgos en la RM | RM médula | 56 | 80,00 |
| RM periventricular | 49 | 70,00 | |
| RM yuxtacortical | 48 | 68,57 | |
| RM cerebelo | 28 | 40,00 | |
| RM tallo | 30 | 42,86 | |
| Lesiones activas | 20 | 28,57 | |
| RM nervios ópticos | 4 | 5,71 | |
| Fármacos modificadores de la enfermedad | Interferón beta-1b | 3 | 4,29 |
| Natalizumab | 18 | 25,71 | |
| Sin tratamiento modificador | 7 | 10,00 | |
| Teriflunomida | 1 | 1,43 | |
| Fingolimod | 18 | 25,71 | |
| Peginterferón | 7 | 10,00 | |
| Rebif® | 4 | 5,71 | |
| Copaxone | 2 | 2,86 | |
| Acetato de glatiramer | 1 | 1,43 | |
| Rituximab | 1 | 2,86 | |
| Ocrelizumab | 4 | 5,71 |
Me: mediana; RIC: rango intercuartílico; RM: resonancia magnética.
En la figura 1 se ilustra la media de los valores de NfL de acuerdo con el fenotipo, encontrando que los pacientes con EMRR tuvieron niveles altos de NfL con un promedio de 15,74pg/ml±5,10 con respecto a los niveles de los controles, cuyo valor fue de 9,83pg/ml±2,54 (p=0,954). Los fenotipos EMSP y EMPP tuvieron valores de 6,14pg/ml±1,39 y 4,73pg/ml±2,04, respectivamente, siendo más bajos que los valores controles (p=0,611 y p=0,316, respectivamente).
Los NfL son mayores en pacientes con EM de sexo masculino
Del total de pacientes que participaron en el estudio, el 12,87% representa a los hombres, que fueron quienes presentaron niveles de NfL más altos, con una media de 42,5pg/ml±6,2 (fig. 2). Las mujeres, que fueron la mayoría de los participantes del estudio (87,14%), tuvieron un valor promedio de 22,4pg/ml±4,73 (fig. 2). Al comparar los valores de Nf entre hombres y mujeres con EM, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p=0,11). Adicionalmente, cuando se realizaron las comparaciones estadísticas respectivas con sus controles (mujeres controles vs. mujeres con EM y hombres controles vs. hombres con EM), tampoco se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p=0,22 y p=0,10, respectivamente).
Discusión
Los Nf son proteínas estructurales del citoesqueleto axonal. Los Nf son esenciales para la estabilidad, el crecimiento radial y el mantenimiento del calibre axonal y la transmisión de impulsos eléctricos. En condiciones normales y de manera no lineal, dependiente del sexo y la edad, los Nf se liberan constantemente de los axones, lo que refleja envejecimiento normal. Sin embargo, durante el daño axonal, el Nf se libera en mayores cantidades al espacio extracelular, al LCR y, finalmente, a la sangre6,7. La NfL, una proteína citoesquelética específica de la neurona que se libera en el líquido extracelular después de una lesión axonal, se ha identificado como un biomarcador de la actividad de la enfermedad en la EM5–7. La medición de los niveles de NfL puede capturar el alcance del daño neuroaxonal, especialmente en las primeras etapas de la enfermedad; incluso, más recientemente, se ha demostrado que el nivel de NfL facilita las decisiones de tratamiento individualizadas para personas con EM. Nuestros hallazgos mostraron que los niveles plasmáticos de NfL medidos por enzimoinmunoanálisis de adsorción reflejan dicha lesión neuroaxonal en pacientes con EM, ya que estos fueron detectados en suero e incrementaron específicamente en el estadio EMRR de la enfermedad.
En estudios previos se ha demostrado que los niveles de Nf en la cadena pesada y NfL aumentan en el LCR de los casos de EM y posiblemente están asociados con la gravedad de la enfermedad. Se ha reportado una asociación moderada entre la concentración de NfL en el LCR y la puntuación EDSS en los casos de EMRR9. Otro estudio demostró que el nivel de NfL por sí solo, como medida de la lesión neuroaxonal global, no parece diferenciar correctamente entre pacientes con EMRR recién diagnosticados y una población sana. Sin embargo, en combinación con las mediciones globales y regionales de espesor cortical que se consideran buenos índices directos de la morfología cortical para detectar la pérdida o degradación neuronal, ambos biomarcadores podrían revelar 2 procesos fisiopatológicos paralelos que subyacen al desencadenamiento neurodegenerativo de la EM y predecir los déficits cognitivos tempranos10. La heterogeneidad en los datos informados que comparan NfL entre pacientes con EMPP y EMRR parece explicarse por asociaciones con otras covariables. Los estudios que reportan mayores niveles de NfL en EMRR en comparación con el EMPP a menudo incluyeron una gran proporción de pacientes con EMRR durante las recaídas, y en los estudios que informaron una mayor NfL en el EMPP en comparación con EMRR, los pacientes con EMPP eran mayores y una proporción más pequeña tenía tratamientos modificadores de la enfermedad10,11.
Por otro lado, nuestro estudio muestra una tendencia al incremento de los niveles de NfL en hombres; según lo reportado en la literatura, se ha demostrado que el sexo masculino es uno de los factores asociados con un peor pronóstico de la enfermedad. Aunque los hombres pueden tener 3 veces menos probabilidades de desarrollar EM que las mujeres, estos son más propensos a mostrar formas progresivas de la enfermedad y a manifestar la atrofia cerebral, la discapacidad y el deterioro cognitivo12,13. El papel potencial de las modificaciones epigenéticas en la patogenia y progresión de la EM puede aclarar aún más cómo los factores de riesgo genéticos, hormonales y ambientales interactúan en el desarrollo de la EM en hombres y mujeres, y establecen las diferencias en cuanto a incidencia y progresión de la enfermedad14.
Teniendo en cuenta que, así como el sexo, pueden existir otros factores o comorbilidades, edad, raza, tratamientos, uso de corticoides, propios de cada paciente, que pueden influir sustancialmente en los niveles de NfL, la determinación de estos no debería llegar a sustituir a la RM en la práctica clínica. Lo ideal es que, a futuro, se puedan utilizar ambas herramientas de forma complementaria en los pacientes con EM, e incluso tener en cuenta otros criterios clínicos u otros potenciales biomarcadores en la enfermedad. Todavía es necesario generar más evidencia e integrar los resultados de los ensayos clínicos para establecer la utilidad de este biomarcador en la práctica clínica15.
Finalmente, los niveles de NfL se encuentran a unas concentraciones aproximadamente 100 veces inferiores en plasma en comparación con el LCR; por lo tanto, el enzimoinmunoanálisis de adsorción convencional que fue el utilizado en el presente estudio tiene baja sensibilidad para detectar las pequeñas concentraciones en suero, comparado con la tecnología de matriz de una sola molécula (SiMoA®)16, siendo esto la principal limitación de nuestro estudio.
ConclusiónLos resultados de nuestra investigación muestran tendencias en el aumento de los NfL tanto en el fenotipo EMRR como en el sexo masculino. Dichas tendencias podrían apuntar a que puede existir un mayor deterioro neuroaxonal en hombres que tienen dicho fenotipo de la enfermedad; sin embargo, deben realizarse estudios con una muestra más amplia o utilizando la tecnología SiMoA®, que tiene mayor sensibilidad de detección, que puedan apoyar y ampliar los resultados encontrados en el presente estudio. Es de destacar que es el primer estudio que se realiza a nivel nacional, y que nuestros resultados se convierten en un excelente antecedente para futuros estudios nacionales e internacionales.
Consideraciones éticasLa investigación recibió la aprobación ética del Comité de Ética del Instituto Neurológico de Colombia (INDEC) en su sesión del 28 de octubre de 2019, siendo clasificada como de riesgo mínimo conforme a lo establecido en la Resolución 8430 de 1993 del Ministerio de Salud de Colombia.
FinanciaciónCorporación Universitaria Remington, Universidad CES.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
