Estudio del estrés oxidativo en el epitelio nasal ciliado de pacientes con Discinesia Ciliar Primaria

Antecedentes: La Discinesia Ciliar Primaria (DCP) es una enfermedad rara con una prevalencia estimada de 1:20.000 nacidos vivos. Se caracteriza por una alteración en el patrón de motilidad de los cilios y flagelos que al provocar un déficit en el aclaramiento mucociliar, causa infecciones e inflamación crónica de las vías aéreas. Un proceso inflamatorio ineficiente aumenta la producción de especies reactivas del oxígeno y nitrógeno (ERO y ERN), lo que incrementa el riesgo de padecer distintas enfermedades. En la DCP se ha demostrado que el estrés oxidativo está aumentado en el condensado de aire exhalado de pacientes pediátricos pero, hasta el momento, nunca se había determinado en el tejido afectado. Nuestra hipótesis de partida fue que los pacientes con DCP tienen un estado pro-oxidativo en las células del epitelio respiratorio. Objetivos: Estudiar el estado oxidativo de las células del epitelio nasal de pacientes con DCP, compararlo con el de voluntarios sanos, y determinar el papel que juega en la fisiopatología de la enfermedad. Métodos: Se midieron los niveles de ERO, RNS, glutatión reducido (GSH), calcio intracelular (Ca2+), potencial de membrana plasmático, y daño oxidativo en lípidos y proteínas. Además, se analizó la función mitocondrial y la apoptosis de las células del epitelio nasal de los sujetos de estudio mediante citometría de flujo. En el estudio participaron 2 grupos: 35 voluntarios sanos y 35 pacientes diagnosticados de DCP. Resultados: Los pacientes con DCP tienen niveles de apoptosis, NO, ONOO-, O2- total, H2O2 mitocondrial y O2- mitocondrial, en las células del epitelio nasal, inferiores a los de los individuos sanos. No existen diferencias en el resto de parámetros medidos, entre pacientes y controles. En el grupo de pacientes tampoco se aprecian diferencias en ninguno de los parámetros comparados ni entre adultos y niños, ni en función del patrón de movilidad ciliar; las mujeres con DCP tienen menores niveles de H2O2 y O2- mitocondriales que los varones con la enfermedad; los pacientes con atelectasias o con situs inversus, tienen niveles peróxidos intracelulares superiores a los de los pacientes que no presentan estas anomalías; y aquellos con rinosinusitis crónica tienen niveles más bajos de ONOO- que los que no la tienen. No se han encontrado diferencias en los demás síntomas. Se ha diseñado también un árbol de clasificación de los individuos como “paciente” o “control sano” en función de los niveles de ciertos parámetros del perfil oxidativo medidos en sus células del epitelio nasal.Background: Primary ciliary dyskinesia (PCD) is a rare disease with an estimated prevalence of 1:20.000 births. It is characterized by an alteration of the mobility pattern of cilia and flagella, causing lack of mucociliary clearance and subsequent infection and chronic inflammation of the airways. An inefficient inflammatory process increases the production of reactive oxygen and nitrogen species (ROS and RNS), which derives in a higher risk of diseases. In PCD, a study demonstrated that oxidative stress is increased in exhaled breath condensate from paediatric patients. Although oxidative stress had not been determined in the affected tissue yet, we hypothesized that patients with PCD have a pro-oxidative status in respiratory epithelial cells. Aims: To study the oxidative status of nasal epithelial cells from patients with PCD, compare it with healthy controls, and determine their role on the disease pathophysiology. Methods: Levels of ROS, RNS, glutathione (GSH), intracellular Ca2+, plasma membrane potential, and oxidative damage in lipids and proteins were measured. In addition, apoptosis and the mitochondrial function were analysed by flow cytometry in nasal epithelial cells. Two groups took part in the study: 35 healthy subjects and 35 patients diagnosed of PCD. 7 Results: Patients with PCD have levels of apoptosis, NO, ONOO-, total O2-, mitochondrial H2O2 and mitochondrial O2- in their nasal epithelial cells lower than those of healthy individuals. There are no differences between the groups of patients and controls in the rest of the parameters measured. When comparing within the group of patients, there are no differences between adults and children in any compared parameter, nor is there any difference depending on the different ciliary mobility pattern; women with PCD have lower levels of mitochondrial H2O2 and O2- than men with the disease; patients with atelectasis, and those with situs inversus have higher intracellular peroxides levels than those who do not; patients with chronic rhinosinusitis have lower levels of ONOO- than those who do not, and no differences have been found depending on the other symptoms. A tree has been designed to classify individuals as patient or healthy control based on the levels of certain parameters of the oxidative profile measured in their nasal epithelial cells