Correlación entre la expresión de interleucina 4 y la sensibilización a alérgenos en pacientes con rinitis alérgica

Correlation between interleukin 4 (IL-4) expression and allergen sensitization in allergic rhinitis patients

Asti Widuri astiwiduri@gmail.com

Universidad Muhammadiyah Yogyakarta, Indonesia

Las enfermedades alérgicas del tracto respiratorio, incluyendo asma y la rinitis alérgica (RA), son problemas de salud mundial con una alta incidencia que afectan la calidad de vida y la economía.^1,2 El manejo de las alergias respiratorias evitando los alérgenos desencadenantes,³ medicamentos con antihistamínicos, corticosteroides nasales y leucotrienos e inmunoterapia para los casos graves que fracasan médicamente, o evitando la terapia con medicamentos a largo plazo.⁴

La RA es una enfermedad inflamatoria alérgica de la mucosa nasal, caracterizada por una respuesta inmunitaria IgE. Las células T helper (Th) 2 desempeñan un papel importante en el desarrollo de enfermedades mediadas por inmunoglobulina E (IgE), como la RA, al producir en exceso citocinas Th2 locales (interleucinas [IL] 4, IL-5 e IL-13) en los sitios de inflamación alérgica.⁵ Se sabe que el equilibrio de citocinas Th1 (IL-12 e interferón gamma) suprime esta respuesta inmunitaria Th2, y la citocina Th2 (IL-4) ayuda a tratar esta enfermedad. El conocimiento de los mecanismos inmunológicos subyacentes a la enfermedad alérgica, por ejemplo, cómo evitar los factores que desencadenan e influyen en la producción o reducen los niveles de IL-4, puede ser útil para los programas de prevención.^6,7

La inflamación causada por reacciones alérgicas en las vías respiratorias superiores e inferiores se asocia con citocinas producidas por células Th2 como IL-4 e IL-5. IL-4 ayuda a la producción de IgE por las células B y regula la adhesión de moléculas de células vasculares a las células endoteliales, lo que ayuda aún más a la transmigración de eosinófilos a los tejidos. IL-5 actúa como factor estimulante de colonias de eosinófilos y ayuda a la proliferación y diferenciación de eosinófilos en los tejidos.⁸ Estudios anteriores indicaron que la IL-4 y su variante polimórfica de receptores aumentaban el riesgo de asma al interactuar con la exposición al humo y las mascotas.⁹

La patogenia de las enfermedades alérgicas que involucran múltiples citocinas, quimiocinas y sus correlaciones analizadas como la base de la terapia de fase efectora, como anti-IgE, esteroides, miméticos β2, antagonistas del receptor de leucotrienos.⁷ La IL-4 son citocinas, fundamentales y desempeñan un papel esencial en el desarrollo de la alergia.⁹ La alteración de estos genes puede dar lugar a diferentes respuestas a diversas sustancias sensibilizantes.¹⁰ C-590 T es un polimorfismo promotor de IL-4 que influye en la transcripción de varios genes de citocinas. Es necesario investigar sobre mediadores inmunológicos que intervienen en la fase de centización como la IL-4, que juega un papel importante como desencadenante de las células B en la producción de IgE y como factor de polarización de las células T frente a las células Th2.^9,11,12

El desarrollo y la progresión de la RA fueron interacciones complejas entre genética, epigenética, medio ambiente y estilo de vida. Los individuos susceptibles pueden experimentar una nueva sensibilización a las proteínas del medio ambiente y la interacción de la susceptibilidad genética y los factores ambientales que juegan un papel en el desarrollo de estas enfermedades alérgicas que implican la producción de IL-4.⁸

La investigación sobre la correlación entre los niveles de interleucina-4 (IL-4) y la sensibilización a alérgenos del medio ambiente necesita conocer la dirección y la magnitud de la correlación. Esta correlación tiene un papel importante en los mecanismos de prevención de enfermedades en la etapa de sensibilización que precede a la fase efectora con anticuerpos neutralizantes de IL-4. La investigación de la IL-4 y sus interacciones con los factores ambientales puede ayudar a crear un nuevo procedimiento para detectar factores genéticos, de prevención e intervención.

Se trata de un estudio analítico descriptivo con métodos observacionales, con diseño de investigación transversal. Este estudio ha cumplido con el número de elegibilidad de la prueba ética: 550 / EP-FKIK UMY / VII / 2013 por el comité de ética. Se calculó el tamaño de la muestra, según la fórmula de Slovin para la investigación transversal:

Donde:

Z =1.96p =prevalencia de incidencia de RA de la literaturad =precisión absoluta

Con la cual se obtuvo una muestra mínima de 35.

Los criterios de inclusión en este estudio fueron pacientes con manifestaciones clínicas de RA que estaban dispuestos a cooperar y tenían una puntuación para los síntomas de RA basada en un cuestionario. Se excluyó de este estudio a los pacientes que estaban tomando antihistamínicos, con alteraciones dermatográfícas y padeciendo de enfermedades comórbidas. La recopilación de datos se llevó a cabo seleccionando a los encuestados con RA que cumplían con los criterios de inclusión y exclusión, respondiendo al consentimiento de los encuestados con consentimiento informado, luego de realizar una prueba de punción cutánea realizada en PKU Muhammadiyah Gamping Hospital y probando interleucina-4 (IL- 4) niveles en el Laboratorio Biomédico de la Universidad Muhammadiyah Yogyakarta.

La prueba de punción cutánea se realizó analizando diez tipos de alérgenos, tres alérgenos inhalantes (polvo doméstico, algodón, plumas de pollo) y los otros alérgenos se ingestan, con aguja estéril roma. Se examinó el perfil de citocinas del suero sanguíneo para determinar los niveles de IL-4 mediante el método ELISA. La variable independiente en este estudio fue la sensibilización a alérgenos en pacientes con RA, mientras que la variable dependiente en este estudio fue la expresión de IL-4. El análisis de datos de este estudio utilizó el examen de datos de normalidad con histograma y prueba estadística de Spearman.

Hubo 37 pacientes con RA que se convirtieron en encuestados de este estudio. Se dividió en 26 estudiantes mujeres (70.3 %) y 11 estudiantes hombres (29.7 %) con quejas de secreción nasal, estornudos y congestión nasal. Los resultados de la prueba de expresión de IL- 4 tuvieron un promedio de 22,48 pg/mL, los valores normales son 0-65.18 pg/mL, la distribución de datos examinada de normalidad con el histograma, mostró la tendencia inclinada hacia la izquierda, concluyó la distribución de datos anormal (Figura 1).

Figura 1
Distribución de datos de anomalías en la expresión de IL-4.

En los resultados de la evaluación de la sensibilidad a los alérgenos se puede observar que la positividad de alérgenos del 83,8 por ciento de los encuestados sensibilizados con el polvo doméstico como Aero alérgeno se muestra en el Cuadro 1.

Cuadro 1
Características de la prueba de sensibilidad de los encuestados

Los datos de sensibilidad alérgica y expresión de IL-4 analizados con la prueba de correlación de Spearman mostraron el valor de p de 0.985 (p > 0.05), indica que no hubo correlación entre la sensibilidad al alérgeno por inhalación y la expresión de IL-4. Tiene una dirección de correlación negativa y una fuerza de correlación muy débil de 0,003 (0,00-0,199), que se muestra en el Cuadro 2.

Cuadro 2
Prueba de correlación de sensibilidad a alérgenos con expresión de IL-4

En este estudio no hubo correlación significativa entre la sensibilidad al alérgeno probada con la expresión de IL-4 con un valor de p > 0.05 basado en la prueba de correlación de Spearman, y algunos alérgenos (camarón, atún, judías verdes) mostraron una dirección de correlación negativa. Este resultado similar al informe de Valatabar et al. que mostró rs20541 en el CR de IL-13 y rs2243250 en la región promotora de IL-4 no se asoció con el riesgo de RA en adolescentes en el noroeste de Irán.¹³ Si bien el informe Tyurin de 2017 también informó sobre pacientes con RA durante todo el año, hubo una correlación negativa entre las concentraciones séricas de IL-4 y los niveles de TGF-β (r = -0,49, p = 0,026) y hubo una correlación negativa entre la IgE sérica total niveles y lagartos IL-10. (r = -0.63, p = 0.002) y TGF-β (r = -0.49, p = 0.01).¹⁴ Un estudio en población china también informó que el polimorfismo de IL-13 e IL4RA puede no tener una asociación significativa con los ácaros sensibilizados.¹⁵

El resultado de este estudio difiere del presente estudio que al comparar los pacientes en el grupo de casos con el grupo control, se exhibieron diferencias significativas entre el genotipo -590CT y el riesgo de RA en niños. Se ha demostrado que es probable que los polimorfismos del gen IL4 estén implicados en el desarrollo del asma, la RA y la regulación de la IgE sérica total.¹⁶ Otro estudio realizado por Narozna B, 2016, indicó que las variantes polimórficas en los genes de la cadena IL-4 e IL-4Ra podrían conferir susceptibilidad y modular la gravedad de la atopía y el asma en una población caucásica.¹⁷

IL-4 es importante en el desarrollo de enfermedades alérgicas debido a su efecto sobre las células T colaboradoras, y estimula directamente a las células B para que produzcan IgE e IgG4. La exposición a alérgenos en un cierto límite de concentración activa células Th2 específicas en la mucosa nasal de pacientes con RA, luego estimula la expresión aumentada de mRNA de citocinas Th2, especialmente IL-4 y reclutamiento de eosinófilos en el tracto respiratorio. En este estudio, la expresión de IL-4 no se correlacionó significativamente con la sensibilidad al alérgeno posiblemente debido a 1) La sensibilidad a los alérgenos es una interacción compleja entre el alérgeno y el huésped influenciada por factores genéticos y barreras físicas, químicas e inmunológicas.¹⁸

La susceptibilidad genética y los factores ambientales fueron cuestiones fundamentales en la patología de la RA. En este estudio, la mayoría de los tipos de sensibilización a los alérgenos inhalados fueron el polvo doméstico con un 83.8 %. Estos resultados son similares a un estudio en Hong Kong que informó que los tipos más comunes de alérgenos en pacientes con rinitis crónica eran los ácaros del polvo doméstico (63 %), las cucarachas (23 %) y las escamas de piel de gato (14 %).¹⁹

Estos resultados son más pequeños que el estudio realizado por Navarro-Locsin en 2018, donde los alérgenos de interior más comunes en quienes padecen rinitis en Filipinas son los ácaros del polvo doméstico (HDM) Dermatophagoides pteronyssinus (97.4 %) y Dermatophagoides farinae (95.8 %), seguida de las cucarachas (80.1 %) y las setas (72.8 %).²⁰ Por el contrario, los resultados del informe de sensibilización fueron más altos que los informados (Oncham S, 2018), donde los resultados de reactividad de alérgenos más inhalados en la población alérgica en Tailandia fueron ácaros con 50.1 % de Dermatophagoides pteronyssinus y 32 % de Dermatophagoides farinae, mientras que 31.5 %, polvo doméstico.²¹

La creciente prevalencia de enfermedades alérgicas en todo el mundo se asocia con predisposición genética, eventos epigenéticos y exposición ambiental, la sensibilización a proteínas extrañas del medio ambiente varía según las regiones afectadas por el clima, la urbanización y el estilo de vida.^22,23

No hubo correlación significativa entre la expresión de IL-4 y la sensibilización al alérgeno en pacientes con RA, varios alérgenos tienen una correlación negativa, y la mayor sensibilidad al alérgeno fue el polvo doméstico (83.8 %).

Gracias a LP3M UMY que financió esta investigación.