Asociación entre los niveles de TIMP-1 y la mortalidad en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave

  1. Patricia López Fajardo
Supervised by:
  1. Pedro Abreu González Director
  2. Maria del Mar Martin Velasco Director
  3. Santiago Lubillo Montenegro Director
  4. Leonardo Lorente Ramos Director

Defence university: Universidad de La Laguna

Year of defence: 2014

Committee:
  1. Manuel Rodríguez Díaz Chair
  2. María Luisa Mora Quintero Secretary
  3. J. Solé Violán Committee member
Department:
  1. Ciencias Médicas Básicas

Type: Thesis

Teseo: 370556 DIALNET

Abstract

El TCE, constituye la primera causa de mortalidad en paciente con menos de 45 años. La gravedad del mismo está relacionada de forma directamente proporcional con la respuesta neuroinflamatoria que se produce y la alteración de la barrera hematoencefálica (BHE). Tanto la metaloproteinasa (MMP)-9, una enzima presente en la matriz extracelular (MEC), encargada de la remodelación tisular, como su inhibidor, el TIMP-1, parece que pudieran jugar un papel relevante en la respuesta neuroinflamatoria. Hasta el momento, se han llevado a cabo estudios experimentales in-vitro, in-vivo en rata/ratón y algunos en humanos. La muestra de estos estudios clínicos publicados, no supera la cifra de 50 pacientes con el diagnóstico de TCE grave y aunque correlaciona los niveles de MMP-9 con el TCE, no lo hace con la mortalidad. Ante esto, diseñamos un estudio con la hipótesis, de que los niveles de MMP-9 y TIMP-1, pueden influir en la mortalidad, la gravedad y el pronóstico. Tras ser aprobado por los Comités de ética e investigación de todos los centros participantes, realizamos un estudio multicéntrico, observacional y prospectivo, durante 2 años (2010- 2012), llevado a cabo en 6 Unidades de Medicina Intensiva españolas. Se incluyeron 100 pacientes con el diagnóstico de TCE grave, según la escala Glasgow coma Score (GCS). Los criterios de exclusión fueron: edad menor de 18 años, embarazo, enfermedad inflamatoria o maligna, Índice Severidad Score (ISS), en lo que respecta a datos no craneales >9. Las variables recogidas en cada paciente fueron: Sexo, edad, clasificación del traumatismo craneoencefálico por tomográfica computerizada (Clasificación de Marshall), craniectomía descompresiva, niveles de ácido láctico en sangre arterial, niveles de plaquetas, actividad parcial del tiempo de tromboplastina (APTT), INR. (International normalized ratio), fibrinógeno, bilirrubina, glucemia, Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) score, mediana de la presión intracraneal (PIC), mediana de presión de perfusión cerebral (PPC). Se recogieron muestras de sangre en las primeras 24 horas del TCE, y analizamos niveles séricos de TIMP-1, MMP-9 y TNF- ¿, y niveles plasmáticos de factor tisular (TF) e inhibidor del activador del plasminógeno(PAI-1), todos de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Separamos la muestra en dos grupos: pacientes supervivientes y pacientes fallecidos, y analizamos los siguientes parámetros clínicos: edad, sexo, temperatura, GCS, PPC, PIC y realización de craniectomía descompresiva. Además variables del estado de oxigenación tisular como, PaO2/FiO2, PaO2, y ácido láctico. Escalas de clasificación de riesgo tales como APACHE II, ISS y Marshall. Parámetros analíticos sistémicos: leucocitos, glucemia, natremia, hemoglobina, creatinina y bilirrubina en sangre. También se estudiaron valores de la coagulación: INR, APTT, plaquetas y fibrinógeno. Y por último niveles séricos de enzimas proteolíticas, TIMP-1 y MMP-9. Encontramos de forma significativa, que los paciente que fallecieron presentaban mayor edad (66 años), predominaba el sexo femenino (40%), el GCS era menor (6), la clasificación de Marshall, correspondiente a alto riesgo, tuvo un mayor porcentaje en los fallecidos así como los niveles de TIMP-1. Asimismo, analizamos la correlación con el test de Rho Sperman entre los valores de TIMP-1 y MMP-9 y marcadores clínicos (APACHE II, GCS y el ácido láctico), inflamatorios (TNF-¿ ), y pro-trombóticos (factor tisular (TF), PAI-1, plaquetas, INR, APTT, fibrinógeno). Aplicamos la corrección de Bonferroni para las comparaciones múltiples, siendo significativo sólo aquellos que mostraron p<0.003 (0.05/14= 0.003). Encontramos que aunque no existe correlación entre los valores de TIMP-1 y MMP-9, sí la hay entre los niveles de TIMP-1 y APACHE II (rho=0.03; p=0.001)., niveles de TF (rho =0.43; p<0.001) y niveles de TNF-¿ (rho:0.43; p<0.001). Se llevó a cabo un análisis de regresión logística binomial, para determinar la capacidad de los niveles TIMP-1, como predictores de mortalidad a los 30 días, controlado por APACHE y TC Marshall. Se observa que los niveles elevados de TIMP-1, podrían ser predictores de la mortalidad a los 30 días, (OR =1.006: IC 95% =1.0007-1.0117) con una p=0.03, al igual que lo son el score APACHE II (p<0.001) y la clasificación de Marshall (p =0.003).Con el propósito de determinar si los niveles de TIMP-1, en el momento del ingreso, fueron predictores de mortalidad en los pacientes con TCE grave, se realizó análisis ROC; el área bajo la curva (AUC) fue de 0.73. Su 95% intervalo de confianza (IC) =0.624-0.844 con el valor de p<0.001. Por último, encontramos, como se refleja en la curva de Kaplan- Meyer, que los pacientes con niveles séricos de TIMP-1 mayores de 230 ng/mL , tenían menos dias de supervivencia una con respecto a los pacientes con niveles inferiores, con un Hazard ratio 2.6, 95% IC 1.2-5.44. La mayor muestra de pacientes incluidos hasta el momento, ha sido la presentada en nuestro estudio, al incluir un total de 100 pacientes con el diagnóstico de TCE grave. Es la primera vez que se describen diferencias en los niveles circulantes de MMPs en suero, entre los pacientes fallecidos y los supervivientes. También ocurre lo mismo con la determinación de los niveles de TIMP-1 al día +1, pues hallamos que se encontraban elevados de forma significativa en los pacientes que fallecieron. Sin embargo de los diferentes parámetros que analizamos entre ambos grupos, los niveles séricos de MMP-9, no fueron superiores en el grupo no superviviente. Asímismo, en el momento del estudio, comprobamos marcadores validados de gravedad del TCE como son la escala GCS, la escala APACHE, y la escala de Marshall. En todos ellos, y como cabía esperar, encontramos diferencias estadísticamente significativas entre los pacientes fallecidos y los supervivientes, de tal manera que todos los fallecidos presentaron un GCS <6, un APACHE >25, y mostraron un mayor porcentaje de los subtipos correspondientes a alto riesgo en la clasificación de Marshall. Es un hecho a destacar, que al hacer el análisis de regresión logística binomial, entre los niveles de TIMP-1 y las escalas de gravedad, APACHE y Marshall, encontramos una asociación con la mortalidad a los 30 días. En el caso de la clasificación de Marshall, se incluyeron los subtipos 3, 4 y 6, que implican peor pronóstico, al indicar la presencia de swelling e HIC. Incluso, al comparar múltiples variables y hacer la corrección de Bonferroni, apreciamos la asociación entre la escala APACHE y los niveles séricos de TIMP-1. Esto es un hallazgo importante, pues nos permite relacionar los niveles TIMP-1 con la gravedad del TCE. Por primera vez en la literatura a la vista de nuestros resultados, podemos decir que los niveles séricos de TIMP-1 podrían usarse como biomarcador de mortalidad, tal y como demuestra el análisis de la curva de ROC (AUC=0.73). Por lo tanto, la medición de TIMP-1, constituiría un biomarcador óptimo en el manejo del TCE grave, por su capacidad de ofrecernos información de forma precoz, sobre la gravedad del trauma. Asimismo, aunque no es el causante de la muerte, sí hemos determinado su asociación como predictor de mortalidad, lo cual podría mejorar los recursos de atención sanitaria del hospital así como ofrecer una mayor calidad de atención e información a la familia. Con todo lo expuesto, parece lógico pensar que el control en la actividad de las MMPs, podría ser una de las dianas terapéuticas ideal en el manejo de la lesión secundaria. Sin embargo, hasta ahora muchos de estos inhibidores no han demostrado ser efectivos en los ensayos clínicos realizados. Dentro de las limitaciones del estudio hay que señalar; el tamaño la muestra que no nos permitió añadir más variables predictoras de mortalidad en el análisis de regresión. En segundo lugar, es sabido que en el TCE, intervienen distintas MMPs. En nuestra investigación sólo analizamos los niveles séricos de MMP-9 sin hacer mediciones de otras como la MMP-2 ni su correlación con los TIMP-1. En tercer lugar, además de estudiar los niveles séricos de TNF-¿, hubiera sido deseable hacer una medición del resto de las citocinas responsables de la respuesta inflamatoria, especialmente la IL-6, la cual es la única asociada con la gravedad del TCE. Y así poder evaluar la relación entre las MMPs y la respuesta inflamatoria en este tipo de pacientes. En cuarto lugar y por último, sabiendo que el TCE es un proceso evolutivo que acarrea cambios fisiopatológicos con repercusión clínica secundaria, no llevamos a cabo un seguimiento en la evolución en los niveles de MMPs en el tiempo. Las conclusiones de este estudio son: 1.- LOS PACIENTES FALLECIDOS DESPUES DE UN TCE, PRESENTARON NIVELES SÉRICOS DE TIMP-1 SUPERIORES A LOS PACIENTES SUPERVIVIENTES. 2.- EXISTE UNA ASOCIACIÓN ENTRE LOS NIVELES SÉRICOS DE TIMP-1 Y LA GRAVEDAD DEL TCE. 3.- EXISTE UNA ASOCIACIÓN ENTRE LOS NIVELES SÉRICOS DE TIMP-1 Y LA MORTALIDAD EN EL TCE GRAVE. 4.- LOS NIVELES SÉRICOS DE TIMP-1, PODRÍAN SE VÁLIDOS COMO BIOMARCADOR DE MORTALIDAD EN EL TCE GRAVE.