INTRODUCCIÓN

La investigación translacional ha sido defendida por algunos como aquella que debe ocupar  la mayor parte  (o la  totalidad) del gasto público en  investigación sanitaria. Es una visión de médicos de cara a la política científica, en el convencimiento de que hay  tanto que hacer y tantas oportunidades generadas desde el paciente, que este  tipo de visión debe eclipsar al  resto de  la  investigación biológica en España. Así ha sido vista y desarrollada  en  nuestro  grupo  desde tiempos  remotos  en  el campo de  la diálisis peritoneal  (DP) y  ésta  es  simplemente una oportunidad para  revisar y explicar  la situación en 2009.

La DP trabaja con una membrana biológica que ofrece toda  su  diversidad  en  composición  y  reacción  ante  el reto de utilizarla para diálisis. Aunque simple,  la membrana peritoneal es también un pequeño mundo para explorar  el  transporte  de  solutos  y  agua  transcapilar  y transintersticial desde el capilar peritoneal. Sus modificaciones, como consecuencia de ser bañada por un extraño  líquido de diálisis, determinan cambios  tisulares que modifican el modo de transporte. La biología de sus células componentes y de las emigradas hacia ella constituye, además de una ocasión de interés específico, una capacidad de análisis de un modelo in vivo cuya simplicidad representa una verdadera oportunidad.

Aunque en investigación translacional tendemos a hacer el discurso desde el problema del paciente, en nuestro caso  los  trastornos del  transporte peritoneal, para esta ocasión nos hemos permitido  invertir ese orden clásico en el  reconocimiento de que definir primero  los mecanismos ayuda a comprender mejor el conjunto.

NUEVA VISIÓN DE LA MICROANATOMÍA FUNCIONAL DE LA MEMBRANA PERITONEAL

Las dificultades de  la membrana peritoneal para mantener a medio o largo plazo un adecuado transporte de solutos y agua a largo plazo es un hecho clásicamente aceptado1. La alteración funcional más frecuente del peritoneo es el fallo del transporte de agua, denominado fallo de ultrafiltración (UF)2,3, que determina un mayor riesgo cardiovascular4 secundario a sobrecarga de volumen. El uso de soluciones bioincompatibles, así como las peritonitis o los hemoperitoneos, se han relacionado con su aparición5.

Paralelamente al deterioro funcional, el peritoneo de los pacientes en DP sufre con el tiempo cambios morfológicos, a distintos niveles (figura 1):

- Mesotelio: monocapa de células mesoteliales con características de células epiteliales que secretan diversas sustancias. La lesión más temprana, frecuente en pacientes en DP, es  la pérdida de  la  superficie mesotelial. En  la membrana peritoneal de pacientes en DP se ha demostrado  la  presencia  de  transición epitelio-mesenquimal(TEM)6 de la célula mesotelial, que se evidencia in vivo por la presencia de células fibroblastoides submesoteliales que expresan marcadores mesoteliales (citoqueratina). La célula mesotelial transdiferenciada secreta más cantidad de matriz extracelular que la célula mesotelial normal, y un estudio en ratas ha demostrado que la TEM mesotelial constituye la lesión inicial del proceso de fibrosis peritoneal7.

- Membrana basal: en DP hay reduplicación y engrosamiento de la membrana basal submesotelial y subendotelial.

- Fibrosis  submesotelial: el  submesotelio del paciente en DP presenta un aumento del espesor y su aspecto es homogéneo, con escasas células debido al aumento de matriz extracelular desproporcionado al incremento de fibroblastos8. Todos  los  pacientes  en DP desarrollan  con  el tiempo fibrosis peritoneal9, en cuya patogenia se han implicado múltiples moléculas, como TGF-β, VEGF, FGF y CTGF.

- Sistema vascular: pueden  aparecer dos  lesiones  a nivel vascular, ambas con gran repercusión funcional10:

- Vasculopatía  hialinizante:  por  reduplicación  de  la membrana basal subendotelial y relacionada con la fibrosis. Asociada al tiempo en diálisis e implicada en la patogenia del fallo de ultrafiltración.

- Neoangiogénesis: aumento del área vascular peritoneal que determina un aumento de la superficie de intercambio11, debido, en parte, a la síntesis del factor de crecimiento  del  endotelio  vascular  (VEGF)  en  rescuesta a diferentes estímulos. El VEGF es una potente  citocina  proangiogénica  que  induce  proliferación del endotelio vascular y aumento de la permeabilidad vascular. La producción de VEGF en el peritoneo de pacientes en DP está aumentada, siendo la célula mesotelial,  la  endotelial  y  el macrófago  las  fuentes de VEGF  peritoneal.  Los  miofibroblastos  peritoneales derivados de la TEM mesotelial producen mucha mayor  cantidad  de VEGF  que  las  células mesoteliales normales12.

BIOPSIAS PERITONEALES ANTES Y AL INICIO DE DP

Honda  et  al.13 han demostrado  la presencia de  fibrosis submesotelial y vasculopatía hialinizante, generalmente en grados  leves, en pacientes urémicos prediálisis, añadiendo que  la diabetes en estos pacientes determina  la gravedad  de  la  fibrosis  y  la  vasculopatía.  Sus  efectos aceleradores sobre dichas lesiones desaparecen una vez iniciada  la DP, posiblemente por el mayor  impacto que ejercen a partir de entonces factores relacionados con la propia DP.

La mayoría de  los datos disponibles sobre  la anatomía y función peritoneales están basados en biopsias de pacientes con largas estancias en DP y fallo de UF; por ello, es frecuente encontrar lesiones avanzadas, con fibrosis, vasculopatía y angiogénesis. Un reciente estudio de nuestro grupo14 ha analizado las biopsias de peritoneo parietal de 35 pacientes estables con menos de 2 años en DP, excluyendo aquellos con fallos de membrana y diabéticos. Menos del 25% de  los pacientes mostraban  intacta  la capa mesotelial y casi  la mitad presentaron algún grado de fibrosis submesotelial  (espesor >150 µm). El 17% de  los pacientes mostró evidencia in situ de TEM mesotelial. En el sistema vascular, un 17% de los pacientes tenía vasculopatía hialinizante, en grado  leve, o rara vez moderado. El número de vasos peritoneales no se modificó de forma significativa con el  tiempo en diálisis, hallazgo que ha  sido  confirmado  por Sherif  et  al.15 en peritoneos  no complicados  de  pacientes  con  largas  estancias  en  DP. Cuando se compararon  los hallazgos anatómicos con  los funcionales, el único factor asociado con el alto transporte de pequeños solutos fue la presencia de TEM de la célula mesotelial, no encontrándose relación con la presencia  de  fibrosis  o vasculopatía.  Al  contrario  de  lo observado en el alto  transporte adquirido en etapas más tardías,  el  alto  transporte  en  pacientes  con menos  de  2 años  en DP no  se  relacionó  con mayor  vascularización peritoneal. De  todo ello, se concluye que  la primera  lesión con repercusión funcional que aparece en el peritoneo en DP es la TEM mesotelial, que se relaciona con el alto  transporte  de  pequeños  solutos  y  es  independiente del número de vasos peritoneales. La presencia de TEM mesotelial y la ausencia de un número aumentado de vasos,  junto con el  incremento de  la expresión de VEGF a nivel peritoneal encontrado en pacientes con alto  transporte de pequeños solutos, sugiere que un aumento de la permeabilidad de  los capilares peritoneales o  la vasodilatación de éstos está participando en su patogenia. El hallazgo de que  la TEM de  la célula mesotelial parece ser el  inicio del proceso de fibrosis y neoangiogénesis peritoneal ha sido confirmado en modelos animales7.

La mayoría de estudios a largo plazo describen un aumento progresivo de la prevalencia y gravedad de la fibrosis submesotelial y la vasculopatía hialinizante con el tiempo en DP, no acompañadas  necesariamente  de  proliferación  vascular,  la cual aparece sobre todo en peritoneos de pacientes con fallo tardío y esclerosis de membrana13.

La incorporación al estudio de la patogenia del fallo de UF de modelos animales  tratados con  líquido hipertónico para DP permite confirmar los hallazgos observados en humanos, y conocer exactamente la secuencia de fenómenos que suceden en el peritoneo a lo largo de la DP16. Éstos demuestran que la transición epitelio-mesenquimal de la célula mesotelial y su migración hacia zonas más profundas del tejido es el primer paso.

NUEVOS COMPONENTES Y DEFINICIONES EN EL TRANSPORTE PERITONEAL (EL GLUCOCÁLIZ ENDOTELIAL Y LA RETROFILTRACIÓN)

El capilar peritoneal es  la fuente de agua y solutos para el propósito que busca la diálisis. La célula endotelial representa  la primera barrera para  la difusión y el ultrafiltrado que se va a producir. La teoría de los tres poros adjudica a cada uno de ellos el paso de un rango de tamaño molecular, siendo  los microporos  los representantes del paso  exclusivo  de  agua  transcelular.  Se  admite  que  su sustrato anatómico es el canal de aquaporina-1. Muy recientemente se ha propuesto una nueva estructura del sistema en  la superficie sanguínea de  la célula, el glucocáliz17,18. En 1979, Klitzman y Duling definieron esta capa y  su capacidad  para  rechazar  hematíes  y  dextranos;  su desaparición implicaba el paso hacia el intersticio de elementos sanguíneos de alto peso molecular (hiperpermeabilidad capilar). Está compuesto de proteoglucanos,  los vasos recién formados no  lo  tienen,  la glucosa  lo daña y determina el transporte transendotelial de solutos y agua. El glucocáliz podría ser alterado en la depleción proteica intersticial del tejido adyacente a la cavidad peritoneal y así impactaría  sobre  el  balance  de  fuerzas  transcapilar. De  la misma manera, su daño (p. ej., por  la glucosa) podría  favorecer  la  excesiva  llegada de factores de  crecimiento desde la sangre, todos ellos capaces de modificar sensiblemente  la  composición  del  intersticio  (p.  ej., VEGF  y  angiogénesis). Una inevitable  reflexión  surge sobre el glucocáliz para explicar  la vasculopatía hialinizante peritoneal asociada a la diabetes y a la DP. Para esta entidad no se ha encontrado otra explicación que  la hiperglicación de  las estructuras, entre  las que podría caer el glucocáliz, induciendo el depósito proteico en la pared vascular que caracteriza la hialinización.

La retrofiltración

El gradiente osmótico inducido por la glucosa de la solución recién instilada en el peritoneo asegura la transferencia de agua desde el plasma. Sin embargo, es un hecho universalmente  reconocido  que  después  de  un  tiempo intraperitoneal este gradiente resulta insuficiente y, a pesar de existir, no puede impedir la retrofiltración de agua antes transferida a  la cavidad. La capacidad de UF de cada paciente es el resultado del agua transferida libre de solutos (dependiente de aquaporinas) más el agua transportada por convección  (con  solutos)  menos  el  agua  retrofiltrada  al plasma.

La  técnica de mini-PET de La Milia ha  sido propuesta19 y confirmada para la evaluación del transporte de agua libre y convectiva, antes de que la retrofiltración influya en el valor final de UF. El estudio de Asghar y Davies20 sugiere que el modelo  de  tres  poros  predice  que  cuando  el  gradiente osmótico se disipa,  la reabsorción de  líquido será conducida por los pequeños poros inducida por presión oncótica  intravascular, predominando sobre  la conducida por  los  linfáticos.  Sucede  así  un  flujo  de  agua  contra gradiente de glucosa. La diferente  relación en  la  reabsorción de  líquido, detectada según el  tipo de  transportador, sugiere que depende de  la disponibilidad de poros pequeños y muy secundariamente del flujo  linfático (estimado con albúmina marcada). Rippe y Venturoli21 aceptan que este estudio confirma la existencia de retrofiltración,  difícil  de  demostrar  hasta  ahora,  gracias  al modelo empleado con glucosa 1,36%. Y que esta  retrofiltración  empieza  después  de  los  60  minutos,  tal  y como predice el modelo computarizado. Añaden que en caso  de  querer  medir retrofiltración bajo  glucosa  al 3,86%,  se  requerirán  6-8  horas  de  permanencia  para cuantificarla.

El concepto de retrofiltración permite abordar el déficit de UF de una manera etiopatogénica más específica. Desde nuestro punto de vista, el déficit de  transporte de agua  libre, por falta de aquaporinas endoteliales, no  tiene abordaje  terapéutico directo pues requiere  la restauración endotelial, o en todo caso estructural. Se beneficiaría de un descanso peritoneal muy a tiempo y tal vez de administración local de proteoglucanos (heparina). La falta de transporte de agua convectiva se beneficiaría de cortas permanencias  (y  se  podría  beneficiar  de  terapias  anti-TEM  y anti-VEGF). Finalmente, la retrofiltración se evita con icodextrina y cortas permanencias para glucosa. La primera deficiencia se prevendría eludiendo definitivamente la glucosa como agente osmótico.

NUEVAS INFLUENCIAS EN EL TRANSPORTE PERITONEAL: LOS LÍQUIDOS MÁS BIOCOMPATIBLES

Una vez reconocidas las debilidades de los componentes del sistema peritoneal de transporte, los elementos más determinantes de su involución son los componentes de los líquidos de diálisis1,5. Un denominador común del deterioro del tejido peritoneal es la glucosa de estos líquidos y los productos de su degradación (PDG) que se producen durante el proceso de esterilización. Desde hace 5 años disponemos de líquidos que no aportan altos niveles de PDG y teóricamente protegen el peritoneo. Nuestro grupo ha presentado en el pasado congreso de la ASN22 los resultados de un estudio comparativo de 2 años de duración sobre el uso de soluciones convencionales y bajas en PDG. Estudiamos los efectos de ambas sobre las células mesoteliales que se recogen en el efluente y se cultivan. El uso de líquidos bajos en PDG se ha asociado al mantenimiento a medio plazo del fenotipo redondeado normal (en contraste con el líquido alto en PDG que inducía el fibroblastoide en casi todos los pacientes) y una menor producción de VEGF por estas células. Los dos datos caracterizan la TEM de estas células mesoteliales. Por ello, ambas características definen una mejor tolerancia de la célula mesotelial a este tratamiento y hacen previsible un menor cambio de su entorno al evitar la TEM.

Las claudinas23, proteínas de la unión intercelular, han sido propuestas como marcadores  tempranos  (igual que  la E-cadherina) del fenómeno de la TEM, con posibilidad de incorporarlas a la fase de diagnóstico temprano citológico en efluente peritoneal.

El bicarbonato24 en  el  líquido de diálisis,  en  sustitución del clásico  lactato, representa  también una potencialidad positiva añadida, pues este último elemento es en sí mismo un verdadero  tóxico celular. Los resultados de un estudio cruzado que comparó las influencias locales y sistémicas  del  líquido  con  bicarbonato han  demostrado  una mejor viabilidad mesotelial, mayor presencia  individual de macrófagos, menor liberación local de interleucina 6 (IL-6) a pesar de una mayor activación de los macrófagos, y unos niveles de IL-6 y proteína C reactiva (PCR) en suero similares. Los  resultados pueden considerarse muy positivos para  las células del peritoneo y limitados para la influencia sistémica.

En resumen, los principales mensajes escogidos para la DP en 2008 con una visión desde el laboratorio a la clínica son los siguientes:

- La UF peritoneal  es  el  resultado de  la  transferencia de agua y sal inducida por el gradiente osmótico de la glucosa a través de dos vías distintas.

- Agua libre (poros ultrapequeños).

- Agua con solutos (poros intercelulares), atraviesa el glucocáliz.

- «Menos» la retrofiltración.

- El gradiente osmótico se pierde con la transferencia retrógrada de glucosa en altos transportadores, a través de los mismos poros pequeños.

- El primer cambio que sufre el tejido peritoneal es la TEM de la célula mesotelial y la transformación de su entorno (por TGF-β y VEGF).

- La  vasodilatación  capilar  inducida  por  VEGF  aumenta  el  transporte  de  pequeños  solutos  en  ambos sentidos con menor UF, sin requerir incremento en la angiogénesis.

- Los líquidos más biocompatibles protegen la membrana mediante una protección de la célula mesotelial evitando que se transforme en fibroblastoide y adquiera capacidad transformante de su entorno.

Figura 1.