Sistema de Estudios de Posgrado Posgrado en Especialidades en Microbiología Especialidad en Inmunología Clínica Diagnóstico molecular como herramienta para la intervención terapéutica oportuna de pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas en Costa Rica. Trabajo Final de Investigación Aplicada sometido a la consideración de la Comisión del Programa de Posgrado en Especialidades en Microbiología para optar por el grado y título de Especialista en Inmunología Clínica. Andony Alexis Cordero Jiménez Ciudad Universitaria Rodrigo Facio, Costa Rica. Junio, 2021 ii Dedicatoria A mi familia, quienes me han apoyado absolutamente en todas las decisiones y retos que he asumido hasta el día de hoy, para así continuar cumpliendo mis metas. Gracias por su amor incondicional, por ser el motor que impulsa mis sueños y por celebrar mis triunfos. A todas aquellas personas que directa o indirectamente me han impulsado a seguir dando lo mejor de mí en cada objetivo que me he planteado. iii Agradecimientos A Dios por darme la oportunidad de vivir, la fortaleza para culminar una etapa más en mi vida y por permitirme seguir formándome académica y profesionalmente en lo que tanto me apasiona. A mi Comité Asesor, Dr. Clas Allan Une, Dra. Laura Barzuna Venegas y Dra. Lucía Figueroa Protti, quienes con sus conocimientos me orientaron y apoyaron a través de cada una de las etapas de este proyecto de investigación. SISTEMA DE ESTUDIOS EN POSGRADO PROGRAMA DE POSGRADO EN ESPECIALIDADES EN MICROBIOLOGÍA ACTA-56-2021 Acta presentación de Requisito Trabajo Final de Graduación de Investigación Sesión del Tribunal Examinador celebrada el viernes 25 de junio de 2021 con el objeto de recibir el informe oral del estudiante Andony Alexis Cordero Jiménez carné # B22010, quien se acoge al Reglamento General del Sistema de Estudios de Posgrado para presentar el Trabajo Final de Graduación, para optar por el grado académico de Especialista en Inmunología Clínica. Están presentes los siguientes miembros del Tribunal Examinador: Lucía Figueroa Protti, Esp., quien preside, lectora, Laura Barzuna Venegas, MSc., lectora y Clas Une, PhD., tutor. ARTICULO 1 Quien preside solicita al postulante realizar la presentación oral de su Trabajo de Investigación titulado: “Diagnóstico molecular como herramienta para la intervención terapéutica oportuna de pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas en Costa Rica”. ARTICULO 2 Terminada la disertación, los miembros del Tribunal Examinador interrogan al postulante durante el tiempo reglamentario y, una vez concluido el interrogatorio, el Tribunal se retira a deliberar. ARTICULO 3 El Tribunal Examinador declara el Trabajo Final de Graduación: Aprobado Reprobado ARTICULO 4 Se da lectura al acta que firman los miembros del Tribunal Examinador y el Postulante, a las____17:08_________ horas. Nombre Firma No. Cédula Lucía Figueroa Protti, Esp. 1-1357-0278 Quien preside Clas Une, PhD. 175200001011 Laura Barzuna Venegas, MSc. 1-0777-0951 Andony Alexis Cordero Jiménez 1-1525-0371 Estudiante Observaciones: Mención de Honor Nota: Solamente firmarán el acta los responsables de la actividad descrita Si el trabajo es merecedor de mención de honor anotar en observaciones x v Tabla de contenidos Dedicatoria….……………………………………...……………………………......ii Agradecimientos..…………………………………...……………………………...iii Hoja de aprobación.……………………………...……………………..………......iv Resumen……………….…………………………………………………………....vii Lista de tablas………..……………………………...…………………………….viii Lista de figuras………...…………………………...………………………….........ix Lista de abreviaturas…………………………………………………………...…...x Capítulo 1…………………………………………………………………….......…..1 1.1 Antecedentes…….…….…………………...…………………….……....2 1.1.1 Perspectiva histórica……………………….…….....................2 1.1.2 Epidemiología………………………..……...……………...….4 1.2 Marco referencial…………………………………………………..…....6 1.2.1Descripción de las enfermedades autoinflamatorias…......…….........6 1.2.1.1 Introducción y definición general……………………….........6 1.2.1.2 Clasificación general………..……………..……….…............7 1.2.1.3 Bases fisiopatológicas……….…………………….……….....8 1.2.2 Características clínicas de las enfermedades autoinflamatorias.....10 1.2.2.1 Genotipo y patrón de herencia.....……..………………….....10 1.2.2.2 Fenotipo clínico…….………….…………………………....11 1.2.2.3 Biomarcadores inflamatorios..….……………...…………....11 1.2.3 Abordaje terapéutico de las enfermedades autoinflamatorias..…..12 1.2.3.1 Colchicina……………………………………….…………...12 1.2.3.2 Bloqueadores de IL-1………………………...……….....…..12 1.2.3.3 Agentes anti IL-6…………………………………….………12 Capítulo 2…………………………………………………………………………...13 2.1 Justificación………...………………….……………………….……....14 2.2 Problema de investigación………...……………………………….......15 vi Tabla de contenidos 2.3 Objetivos………………………………………………………………………..15 2.3.1 Objetivo general…..………….………………………...…………......15 2.3.2 Objetivos específicos…………………..………………..………….....15 Capítulo 3 ………………..…………………….……………….…………...……...16 3.1 Marco metodológico…….…………………….…….……………....….17 Capítulo 4 ………………..…………………….……………….…………...……...20 4.1 Fiebre Mediterránea Familiar……………………………………………22 4.2 Síndrome Periódico asociado al Receptor del TNF……….……………..31 4.3 Deficiencia de Mevalonato Kinasa……………………………...……….37 4.4 Síndromes Periódicos asociados a la Criopirina………………………….42 Capítulo 5 ………………..…………………….……………….…………...……...50 5.1 Principales variantes patogénicas descritas para FMF……………...……53 5.2 Principales variantes patogénicas descritas para TRAPS……….………..59 5.3 Principales variantes patogénicas descritas para MKD/HIDS.….……….64 5.4 Principales variantes patogénicas descritas para CAPS………………….69 Capítulo 6 ………………..…………………….……………….…………...……...74 6.1 Secuenciación de Sanger...……...……………………………………….75 6.2 Secuenciación de Nueva Generación……….…….……………………..77 6.3 Aplicaciones de NGS: Secuenciación dirigida, secuenciación del exoma y del genoma completo ……….……………………………………….…...…82 8. Conclusiones y perspectivas futuras………………………...………..………..88 9. Referencias bibliográficas……………………………………………..………..90 vii Resumen El principal objetivo de este estudio es describir los métodos de diagnóstico molecular que permiten intervenciones terapéuticas oportunas de pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas en Costa Rica. Este es un grupo complejo de desórdenes genéticamente diversos, asociados a errores en vías de regulación de la inmunidad innata, que presentan actualmente poca difusión de su información clínica, inmunológica y genética en la comunidad médica y el personal de salud en general. Por lo anterior, este estudio pretende servir como referencia de información biomédica actual para orientar al personal de salud de nuestro país para sospechar ante un fenotipo clínico congruente, y así orientar hacia un diagnóstico definitivo y un abordaje terapéutico oportuno a los pacientes con estas enfermedades autoinflamatorias, lo que impactaría positivamente en la calidad de vida de estos pacientes. La investigación que se ha desarrollado es una revisión bibliográfica estructurada, para la cual se utilizaron revistas científicas indexadas y de alto impacto, así como motores de búsqueda académicos. En síntesis, se describieron puntualmente aspectos relevantes de las enfermedades autoinflamatorias en estudio, como el fenotipo y hallazgos clínicos característicos, así como la patogénesis molecular subyacente, criterios de clasificación e intervenciones terapéuticas respaldas por evidencia clínica y científica recientemente descrita. Además, se determinaron detalladamente las principales variantes patogénicas descritas para las enfermedades autoinflamatorias monogénicas desarrolladas en esta investigación, así como su correlación con el fenotipo y potenciales implicaciones terapéuticas. Finalmente, se describieron detalladamente los métodos moleculares más utilizados actualmente para el diagnóstico de estas enfermedades autoinflamatorias, como lo son la secuenciación de Sanger y las aplicaciones de la secuenciación de nueva generación, como la secuenciación dirigida por paneles de genes, secuenciación del exoma y del genoma completo. viii Lista de tablas Tabla 1. Criterios diagnósticos de Tel-Hashomer para FMF……………………….25 Tabla 2. Criterios diagnósticos de Livneh para FMF……………………………….26 Tabla 3. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la FMF ………………………………………………………………………..………..27 Tabla 4. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la TRAPS………………………………………………………………………………33 Tabla 5. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la MKD/HIDS………………………………………………………………………….40 Tabla 6. Manifestaciones clínicas de los subfenotipos de CAPS…………………..44 Tabla 7. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la CAPS. ………………………………………...……………………………………. 47 Tabla 8. Otros criterios de clasificación y de diagnóstico para enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas……………………………………………. 50 Tabla 9. Recomendaciones para el diagnóstico genético de FMF………………….57 Tabla 10. Variantes patogénicas asociadas a FMF registradas en la base de datos InFevers……………………………………………………………………………...58 Tabla 11. Variantes patogénicas asociadas a TRAPS registradas en la base de datos InFevers……………………………………………………………………………...63 Tabla 12. Variantes patogénicas asociadas a MKD/HIDS registradas en la base de datos de InFevers………………………..…………………………………………...69 Tabla 13. Variantes patogénicas asociadas a CAPS registradas en la base de datos InFevers……………………………………………………………………………...74 ix Lista de figuras Figura 1. Espectro de enfermedades inmunológicas con componentes de autoinflamación y autoinmunidad……………………………………………………7 Figura 2. Flujograma de la estrategia de selección de estudios para la revisión bibliográfica…………………………………………………………………...…….19 Figura 3. Representación esquemática de variantes en el gen MEFV asociadas a FMF……………………………………………………………………..…………..58 Figura 4. Representación esquemática de variantes en el gen TNFRSF1A asociadas a TRAPS………………………………………………………………………………63 Figura 5. Representación esquemática de variantes en el gen MVK asociadas tanto a MKD/HIDS como a AM………………………………………….…………………67 Figura 6. Representación esquemática de variantes en el gen NLRP3 asociadas a CAPS………………………………………………………………………………..73 x Lista de abreviaturas ACMG: American College of Medical Genetics and Genomics AD: Autosómico dominante ADN: Ácido desoxirribonucleico ARNm: Ácido ribonucleico mensajero AGS: Síndrome de Aicardi-Goutieres AINEs: Antiinflamatorios no esteroideos AR: Autosómico recesivo CAPS: Síndrome periódico asociado a la criopirina CRD: Cisteine-rich domain CRP: Proteína C Reactiva CNV: Variaciones en el número de copias DAMP: Patrones moleculares asociados a daño DFNA34: Deafness, autosomal dominant, 34, with or without inflammation DMARD: Disease-modifying antirheumatic drugs ddNTPS: Dideoxinucleótidos trifosfatos dNTPS: Deoxinucleótidos trifosfatos FMF: Fiebre Mediterránea Familiar FPAPA: Fiebre periódica con adenopatía y faringitis GOF: Gain-of-function HGMD: Human Gene Mutation Database HGNC: HUGO Gene Nomenclature Committee IFN: Interferón IL-18: Interleuquina 18 IL-1β: Interleuquina 1 beta IL-6: Interleuquina 6 INDELs: Inserciones o deleciones ISSAID: Sociedad Internacional para Enfermedades Autoinflamatorias Sistémicas IUIS: Unión Internacional de las Sociedades Inmunológicas xi LASID: Sociedad Latinoamericana de Inmunodeficiencias LCR: Líquido cefalorraquídeo LOF: Loss-of-function LPS: Lipopolisacárido miARNs: Micro ácido ribonucleicos MKD: Deficiencia de mevalonato kinasa MLPA: Multiplex ligation-dependent probe amplification MRI: Magnetic resonance imaging NF-κB: factor nuclear potenciador de las cadenas ligeras kappa de las células B activadas NGS: Secuenciación de nueva generación NLR: NOD-like receptor NOMID: Enfermedad autoinflamatoria multisistémica de inicio neonatal OMIM: Online Mendelian Inheritance in Man PAMP: Patrones moleculares asociados a patógenos PASD: Poroqueratosis actínica superficial diseminada PCR: Reacción en cadena de la polimerasa PLAD: Pre-Ligand Assembly Domain preARNm: Pre ácido ribonucleico mensajero proIL-18: Pro interleuquina 18 proIL-1β: Pro interleuquina 1 beta PRES: Paediatric Rheumatology European Society PRR: Receptores de reconocimiento de patrón RE: Retículo endoplasmático ROS: Especies reactivas de oxígeno RVCL: Leucodistrofia cerebral con vasculopatía retinal SAA: Amiloide sérico A SAVI: Vasculopatía de comienzo Infantil Asociada a STING SJIA: Artritis idiopática juvenil sistémica SMS: Síndrome de Singleton-Merten SNV: Single Nucleotide Variant xii SPENCD: Espondiloencondrodisplasia sTNFR: Soluble tumor necrosis factor receptors TNF: Factor de Necrosis Tumoral TNFα: Factor de Necrosis Tumoral alfa TRAPS: Síndrome periódico asociado al receptor de TNF UPR: Unfolded protein response VES: Velocidad de eritrosedimentación VUS: Variant of Uncertain Significance WES: Secuenciación del exoma completo WES: Secuenciación del genoma completo Autorización para digitalización y comunicación pública de Trabajos Finales de Graduación del Sistema de Estudios de Posgrado en el Repositorio Institucional de la Universidad de Costa Rica. Yo, Andony Alexis Cordero Jiménez , con cédula de identidad 1-1525-0371 , en mi condición de autor del TFG titulado Diagnóstico molecular como herramienta para la intervención terapéutica oportuna de pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas en Costa Rica. Autorizo a la Universidad de Costa Rica para digitalizar y hacer divulgación pública de forma gratuita de dicho TFG a través del Repositorio Institucional u otro medio electrónico, para ser puesto a disposición del público según lo que establezca el Sistema de Estudios de Posgrado. SI X NO * *En caso de la negativa favor indicar el tiempo de restricción: año (s). Este Trabajo Final de Graduación será publicado en formato PDF, o en el formato que en el momento se establezca, de tal forma que el acceso al mismo sea libre, con el fin de permitir la consulta e impresión, pero no su modificación. Manifiesto que mi Trabajo Final de Graduación fue debidamente subido al sistema digital Kerwá y su contenido corresponde al documento original que sirvió para la obtención de mi título, y que su información no infringe ni violenta ningún derecho a terceros. El TFG además cuenta con el visto bueno de mi Director (a) de Tesis o Tutor (a) y cumplió con lo establecido en la revisión del Formato por parte del Sistema de Estudios de Posgrado. INFORMACIÓN DEL ESTUDIANTE: Nombre Completo: Andony Alexis Cordero Jiménez . Número de Carné: B22010 Número de cédula: 1-1525-0371 . Correo Electrónico: andony.cordero@ucr.ac.cr . Fecha: 01 de julio de 2021 . Número de teléfono: . Nombre del Director (a) de Tesis o Tutor (a): Clas Allan Une . FIRMA ESTUDIANTE Nota: El presente documento constituye una declaración jurada, cuyos alcances aseguran a la Universidad, que su contenido sea tomado como cierto. Su importancia radica en que permite abreviar procedimientos administrativos, y al mismo tiempo genera una responsabilidad legal para que quien declare contrario a la verdad de lo que manifiesta, puede como consecuencia, enfrentar un proceso penal por delito de perjurio, tipificado en el artículo 318 de nuestro Código Penal. Lo anterior implica que el estudiante se vea forzado a realizar su mayor esfuerzo para que no sólo incluya información veraz en la Licencia de Publicación, sino que también realice diligentemente la gestión de subir el documento correcto en la plataforma digital Kerwá. https://es.wikipedia.org/wiki/Responsabilidad https://es.wikipedia.org/wiki/Perjurio 1 CAPÍTULO 1 2 1.1 Antecedentes 1.1.1 Perspectiva histórica Las primeras descripciones en la literatura científica de posibles casos de pacientes con manifestaciones congruentes con enfermedades autoinflamatorias se remontan a inicios del siglo XX. En 1908 se describe el caso de una adolescente judía de 16 años que sufría de ataques periódicos de fiebre recurrente y dolor abdominal, sin embargo, los investigadores lo asociaron con un síndrome metabólico y de predisposición a infecciones recurrentes (Janeway y Mosenthal, 1908). Posteriormente, en 1945 se describen casos clínicos de pacientes con episodios recurrentes de fiebre y dolor abdominal y se sugirió el concepto de peritonitis paroxística benigna (Siegal, 1945) que correspondería posteriormente a lo que se conoce hoy como fiebre mediterránea familiar (FMF). En 1948 se propone el concepto de síndrome de fiebres periódicas sin aún tener clara la etiopatogenia subyacente de las manifestaciones clínicas y las causas de su recurrencia y periodicidad (Reimann, 1948). En 1987 se describen casos clínicos de pacientes pediátricos con episodios periódicos de fiebre recurrente, estomatitis aftosa y faringitis que se mantenían asintomáticos entre los periodos febriles, con crecimiento y desarrollo normal y que respondían muy bien al tratamiento con corticoesteroides, pero con una respuesta mínima o ausente a antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) (Marshall et al., 1987), ya que estos fármacos tienen distintos mecanismos de acción y blancos terapéuticos. No es sino hasta finales del siglo XX que se da el establecimiento de las enfermedades autoinflamatorias como un grupo definido de desórdenes clínicos, al identificarse las causas genéticas subyacentes de las enfermedades autoinflamatorias monogénicas de mayor prevalencia gracias al surgimiento y desarrollo de análisis genéticos (Moghaddas y Masters, 2018). 3 Inicialmente se utilizaron análisis de ligamiento genético junto con métodos como clonación posicional y mapeo de homocigosidad para la descripción de las primeras enfermedades autoinflamatorias monogénicas, métodos que eventualmente fueron reemplazados por técnicas moleculares novedosas (Hashkes et al., 2019), de mayor precisión y menos laboriosas como la secuenciación de nueva generación (NGS) que ha sido utilizada desde el 2012 para la descripción de otras enfermedades autoinflamatorias (Moghaddas y Masters, 2018). En 1997 dos grupos independientes identificaron variantes en el gen MEFV asociado a la fiebre mediterránea familiar (FMF) (The French FMF Consortium, 1997) y en 1999 se identifican variantes en el gen TNFRSF1A que codifica por el receptor del factor de necrosis tumoral (TNF, por sus en inglés) relacionadas con el denominado síndrome periódico asociado al receptor de TNF (TRAPS, por sus en inglés) (McDermott et al., 1999). Justamente en el estudio en el que se describe al TRAPS, los autores proponen la definición de enfermedades autoinflamatorias como “enfermedades caracterizadas por episodios inflamatorios aparentemente no provocados con ausencia de títulos altos de autoanticuerpos o linfocitos T antígeno-específicos” (McDermott et al., 1999), definición que posteriormente se redefiniría para englobar y delimitar de mejor forma a las enfermedades autoinflamatorias. En el periodo del 2001 a 2002 se identifican variantes en el gen NLRP3 en pacientes con distintos fenotipos de Síndromes Periódicos Asociados a Criopirina (CAPS, por sus en inglés) y se describen estos fenotipos como nuevos miembros de la familia en expansión de las enfermedades autoinflamatorias (Hoffman et al., 2001) (Aksentijevich et al., 2002) (Feldman et al., 2002). En el 2006 se propone un modelo en el que se postula que la autoinmunidad y la autoinflamación son extremos opuestos en el espectro inmunológico de desregulación de la inmunidad innata y adaptativa, y que en medio de espectro inmunológico hay enfermedades en las que se traslapan características de estos extremos (McGonagle y McDermott, 2006). 4 La segunda década de la era de las enfermedades autoinflamatorias inicia en el 2009 con la propuesta de un esquema en la que se propone una clasificación fisiopatológica de las enfermedades autoinflamatorias desde un punto de vista molecular (Masters et al., 2009). En la última década ha incrementado significativamente la descripción de más enfermedades autoinflamatorias monogénicas gracias en gran medida a la revolución de tecnologías de secuenciación masiva que han permitido dilucidar la biología de desórdenes de la inmunidad innata. 1.1.2 Epidemiología Las enfermedades autoinflamatorias se consideran enfermedades raras, pues a nivel global tienen una baja incidencia. A pesar de ser enfermedades con un componente hereditario, los antecedentes familiares se presentan en tan solo aproximadamente un 10% de los casos (Aróstegui, 2010) lo que dificulta aún más el diagnóstico, por lo que en muchos casos los pacientes se suelen diagnosticar tardíamente en la infancia y en la adolescencia. La FMF es la enfermedad autoinflamatoria de mayor prevalencia a nivel global, se ha reportado que presenta una mayor incidencia en poblaciones con ascendencia turca (1:1000-1:4000), judía no Askenazi (1:1000) y armenia (1:500) (Krainer et al., 2020). Se estima que en judíos sefarditas y armenios la frecuencia poblacional de portadores heterocigotos es tan alta como 1:4 a 1:6 y que a nivel global hay aproximadamente 120 000 pacientes con FMF (Georgin-Lavialle et al., 2019) (Hashkes et al., 2019). En cuanto a la epidemiología de CAPS se ha reportado a nivel global en todos los continentes, con una prevalencia estimada en Norteamérica y Europa de 1:300000 a 1:1000000 (Hashkes et al., 2019). Particularmente en Francia se ha estimado una prevalencia de 1:360000 (Krainer et al., 2020). La enfermedad autoinflamatoria multisistémica de inicio neonatal (NOMID, por sus siglas en inglés), es el fenotipo más severo y menos común en el espectro de CAPS, y se ha propuesto que este fenotipo podría afectar la reproducción de los pacientes y transmisión de su enfermedad (Hashkes et al., 2019). 5 Se estima que a nivel global hay unos 200 pacientes con deficiencia de mevalonato kinasa (MKD, por sus siglas en inglés), la mayoría de casos en Europa Occidental, especialmente en Holanda, Francia e Italia. Se ha visto que la mayoría de los pacientes con MKD son de origen caucásico y ambos sexos se ven afectados por igual (Hashkes et al., 2019). Particularmente en Holanda la prevalencia aproximada de MKD es de 5:1000000 y la frecuencia de portadores de variantes en el gen MVK es de 1:153, dado posiblemente por un efecto fundador (Gaggiano et al., 2019) (Hashkes et al., 2019) Para TRAPS la prevalencia global se ha estimado en 1:1000000, la mayoría de los pacientes diagnosticados son de Europa, aunque también se han reportado casos de pacientes de Asia y África (Krainer et al., 2020) (Gaggiano et al., 2019). En los últimos 20 años se han incluido más de 40 entidades clínicas al grupo de enfermedades autoinflamatorias por la Unión Internacional de las Sociedades Inmunológicas (IUIS, por sus siglas en inglés) y la Sociedad Internacional para Enfermedades Autoinflamatorias Sistémicas (ASSAID, por sus siglas en inglés) (Moghaddas, 2019). La Sociedad Latinoamericana de Inmunodeficiencias (LASID, por sus siglas en inglés) ha registrado casos de enfermedades autoinflamatorias gracias a la contribución de 174 instituciones de 18 países de la región. Al mes de mayo de 2021, se han registrado 12 casos de FMF, 5 casos de MKD, 3 casos de TRAPS y 3 casos de CAPS en América Latina (LASID, 2021). Cabe resaltar que en el contexto de Costa Rica a la fecha no se han reportado casos de enfermedades autoinflamatorias, pero dada la globalización y la alta migración de poblaciones que se da hoy en día no sería raro tener portadores e incluso pacientes con enfermedades autoinflamatorias en nuestro país, pero que dada su baja frecuencia y dificultad diagnóstica podrían pasar desapercibidos para el sistema de salud. 6 1.2 Marco referencial 1.2.1 Descripción de las enfermedades autoinflamatorias 1.2.1.1 Introducción y definición general La inmunidad innata representa un sistema ancestral de defensa que ha coevolucionado con los microorganismos y sus funciones principales incluyen la eliminación de patógenos, remoción de células dañadas, iniciación de la reparación tisular, así como la activación y regulación de respuestas inmunes adaptativas. Las respuestas inmunes innatas median los signos cardinales de la inflamación: rubor, calor, dolor y edema (Efthimiou et al., 2019). Los receptores de reconocimiento de patrón (PRR, por sus en inglés) permiten la detección de patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs, por sus en inglés) y patrones moleculares asociados a daño (DAMPs, por sus en inglés) que inducen la producción de citoquinas proinflamatorias como interleuquina 1 beta (IL-1β), factor de necrosis tumoral alfa (TNF, por sus en inglés) e interferón (IFN) tipo I, que son citoquinas que reclutan y activan células inmunes efectoras como neutrófilos y macrófagos, que en la mayoría de casos logran eliminar el patógeno y la resolución de la inflamación, lo que representa uno de los primeros mecanismos fisiológicos de defensa a agentes perjudiciales. Por el contrario, la autoinflamación representa una respuesta inadecuada de la inmunidad innata por errores innatos en distintos componentes que llevan a una activación inmunológica caótica y espontánea asociada a una producción incrementada de citoquinas proinflamatorias, que causan las manifestaciones sistémicas y órgano-específicas observadas en enfermedades autoinflamatorias (Efthimiou et al., 2019). Las enfermedades autoinflamatorias sistémicas se pueden definir entonces como un grupo complejo de desórdenes genéticamente diversos y clínicamente similares, que se presentan con episodios inflamatorios agudos como consecuencia de la desregulación de distintos elementos de la inmunidad innata (Krainer et al., 2020). 7 El campo emergente de las enfermedades autoinflamatorias se estableció recientemente y está en continua expansión, en gran medida debido a avances vertiginosos en análisis genéticos y en la profunda compresión de aspectos inmunológicos que han permitido identificar las bases moleculares de distintos desórdenes de la inmunidad innata. 1.2.1.2 Clasificación general Actualmente distintos grupos de investigación han propuesto diversos modelos para la clasificación de las enfermedades autoinflamatorias. Recientemente se ha propuesto modelos de clasificación de enfermedades inmunológicas que incluye enfermedades autoinmunes en un extremo y autoinflamatorias en el extremo opuesto (McGonagle y McDermott, 2006). Figura 1. Espectro de enfermedades inmunológicas con componentes de autoinflamación y autoinmunidad. Tomado de McGonagle y McDermott, 2006 8 También se han propuesto clasificaciones en el contexto de las citoquinas implicadas en la enfermedad, como IL-1β/IL-18 y su contraparte IFN tipo I, involucradas en la patogénesis de la desregulación inmune, así como modelos basados en la ganancia o pérdida de función por variantes en componentes de la inmunidad innata (Efthimiou et al., 2019). Una de las clasificaciones más utilizadas en la literatura divide el grupo de las enfermedades autoinflamatorias según los genes involucrados en enfermedades autoinflamatorias monogénicas y en enfermedades autoinflamatorias poligénicas. Las fiebres recurrentes hereditarias (FMF, CAPS, TRAPS y MKD) son un subgrupo reconocido históricamente que pertenece a la clasificación de enfermedades autoinflamatorias monogénicas, en el modelo de citoquinas se clasifican como enfermedades mediadas por IL-1β/IL-18 y en el espectro inmunológico están en el extremo de autoinflamación. Por otra parte, las enfermedades autoinflamatorias poligénicas son enfermedades complejas de etiología multifactorial. La patogénesis de muchas de estas enfermedades aún no está totalmente esclarecida, ejemplo de estas enfermedades son la enfermedad de Behçet, la fiebre periódica con adenopatía y faringitis (FPAPA, por sus siglas en inglés) y la artritis idiopática juvenil sistémica (SJIA, por sus siglas en inglés) (Krainer et al., 2020). 1.2.1.3 Bases fisiopatológicas Las enfermedades autoinflamatorias se pueden agrupar según su mecanismo fisiopatológico en inflamasomapatías, desórdenes de plegamiento de proteínas de la inmunidad innata, relopatías e interferenopatías (Krainer et al., 2020) Los inflamasomas son complejos multiproteicos que funcionan como plataforma molecular para el ensamblaje de caspasas activadoras de precursores de citoquinas, como prointerleuquina 1 beta (proIL-1β) y prointerleuquina 18 (proIL- 18), y de la gasdermina D, que media un tipo de muerte celular programada conocida como piroptosis (Lucherini et al., 2018). 9 Las inflamasomapatías incluyen enfermedades como FMF, CAPS y MKD. Se presentan por variantes patogénicas en receptores intracelulares que inducen una activación incrementada del inflamasoma que lleva a un aumento de citoquinas proinflamatorias (Georgin-Lavialle et al., 2018). En los desórdenes de mal plegamiento de proteínas se tienen enfermedades como espondiloartropatías y TRAPS, esta última se da por variantes en el receptor TNFRSF1A, que resultan en una desregulación estructural importante de enlaces disulfuro, esto deriva en una acumulación intracelular de dichos receptores que subsecuentemente inducen estrés celular, producción de especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés) y alteración de la autofagia (Krainer et al., 2020). Las relopatías agrupan a las enfermedades autoinflamatorias causadas por una activación inapropiada del factor nuclear potenciador de las cadenas ligeras kappa de las células B activadas (NF-κB, por sus siglas en inglés), que es un importante regulador de múltiples vías inmunológicas, como la generación de respuestas inflamatorias y en este grupo se incluyen enfermedades como haploinsuficiencia A20, deficiencia de HOIL-1L/HOIP, haploinsuficiencia p65 y variantes bialélicas de RIPK1 (Kacar et al., 2019). Las interferenopatías son un grupo heterogéneo de enfermedades autoinflamatorias en las que se da una activación excesiva de IFN tipo I, que se produce por reconocimiento de nucleótidos a nivel intracelular por moléculas de la inmunidad innata como cGAS, STING, RIG-1 y MDA5. La respuesta inflamatoria por IFN tipo I es regulada por proteínas como TREX1, SAMHD1 y ARNasa H2 (Efthimiou et al., 2019). Variantes genéticas en estas moléculas sensoras y reguladoras puede llevar a enfermedades como vasculopatía de comienzo infantil asociada a STING (SAVI, por sus siglas en inglés), leucodistrofia cerebral con vasculopatía retinal (RVCL, por sus siglas en inglés), síndrome de Singleton Merten (SMS, por sus siglas en inglés), síndrome de Aicardi-Goutieres (AGS, por sus siglas en inglés) y espondiloencondrodisplasia (SPENCD, por sus siglas en inglés) (Efthimiou et al., 2019). 10 1.2.2 Características clínicas de las enfermedades autoinflamatorias 1.2.2.1 Genotipo y patrón de herencia Actualmente se tienen identificadas las regiones cromosómicas en las que se localizan los genes asociados a enfermedades autoinflamatorias como FMF, CAPS, TRAPS y MKD, que corresponden a los genes MEFV, NLRP3, TNFSFR1A y MVK, respectivamente, por lo que se clasifican como enfermedades genéticamente definidas (Gül, 2018) (Lucherini et al., 2018). Asimismo, se tienen identificadas las proteínas para las que codifican estos genes, la vía inmunológica asociada a las distintas variantes patogénicas que generan pérdida o ganancia de su función y su implicación en la patogénesis. (Krainer et al., 2020) (Hashkes et al., 2019). Para las distintas enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas se tienen identificados los exones en los que se presentan más frecuentemente las variantes patogénicas asociadas con el fenotipo clínico, así como variantes con distinto significado clínico, lo que tiene valor diagnóstico para el desarrollo e implementación de técnicas moleculares para el estudio específico del exoma implicado (Efthimiou, 2019) (Marino et al., 2020). Se han descrito también los patrones de herencia de estas enfermedades autoinflamatorias y se tienen tanto patrones de herencia autosómicos recesivos (AR) en el caso de FMF y MKD, así como autosómicos dominantes (AD) como es el caso de CAPS y TRAPS, lo cual puede ser de utilidad en la sospecha clínica de los pacientes con fenotipos congruentes (Marino et al., 2020). Además, se han descrito pacientes con variantes somáticas en distintos genes asociados a enfermedades autoinflamatorias, en los que solo una fracción de sus células presentan la variante patogénica; lo que se conoce como mosaicismo genético (Georgin-Lavialle et al., 2018) (Lucherini et al., 2018). 11 1.2.2.2 Fenotipo clínico general La edad de inicio de la sintomatología en los pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas suele ser en la infancia, con fiebre recurrente como la manifestación más prevalente. Se ha descrito que existe una expresión clínica diferencial dependiente del sitio de la variante en el gen implicado para ciertas enfermedades autoinflamatorias monogénicas (Georgin-Lavialle et al., 2018). La edad de aparición de los síntomas es variable para las distintas enfermedades autoinflamatorias, así como la duración de la fase activa y la periodicidad con la que se presentan, lo que puede orientar la sospecha clínica y un posterior diagnóstico. Algunas manifestaciones comunes son la serositis, dolor abdominal y rash (Kacar et al., 2019). 1.2.2.3 Biomarcadores inflamatorios La determinación de biomarcadores inflamatorios puede resultar en una herramienta de utilidad clínica para el monitoreo de la actividad de las enfermedades autoinflamatorias durante su fase de activación de la inmunidad innata. Se ha descrito que la determinación de biomarcadores inflamatorios puede ser clínicamente relevante en el seguimiento de la respuesta terapéutica de los pacientes (Hashkes et al., 2019) (Efthimiou et al., 2019). En las enfermedades autoinflamatorias, los reactantes de fase aguda están generalmente elevados durante la fase de actividad sistémica, como por ejemplo la proteína C reactiva (CRP, por sus siglas en inglés), amiloide sérico A (SAA, por sus siglas en inglés), ferritina, proteínas S100 y velocidad de eritrosedimentación (VES). El hemograma completo puede presentar hallazgos como leucocitosis leve, neutrofilia, linfopenia, eosinopenia y trombocitosis; y los niveles de complemento pueden estar normales o elevados (Hashkes et al., 2019) (Efthimiou et al., 2019). 12 1.2.3 Abordaje terapéutico de las enfermedades autoinflamatorias 1.2.3.1 Colchicina La colchicina es un alcaloide obtenido originalmente de la planta Colchicum autumnale que inicialmente se recomendó para el tratamiento de la gota. Se ha utilizado para condiciones inflamatorias como cirrosis biliar primaria, hepatitis alcohólica, psoriasis y amiloidosis. El mecanismo de acción más probable se ha sugerido que es dado por interacción con el citoesqueleto celular, al unirse a la tubulina que forma los microtúbulos, lo que afecta la división celular, transducción de señales, expresión génica y migración celular, lo que en última instancia resulta en una disminución de la inflamación (Hashkes et al., 2019). 1.2.3.2 Bloqueadores de IL-1 La IL-1β es probablemente una de las citoquinas con mayor actividad proinflamatoria. En las enfermedades autoinflamatorias es relevante tanto en la patogénesis como en las manifestaciones clínicas que presentan los pacientes en los episodios inflamatorios. Por ello se han desarrollado distintos agentes para bloquear la vía de la IL-1, como receptores antagonistas y anticuerpos monoclonales que difieren en su mecanismo de acción, farmacocinética y farmacodinámica, pero con resultados clínicos similares (Hashkes et al., 2019). 1.2.3.3 Agentes anti IL-6 La IL-6 es una citoquina pleiotrópica que es secretada por distintas células inmunes y no inmunes como células endoteliales y fibroblastos. La señalización intracelular derivada de la IL-6 está implicada en diversas funciones celulares como proliferación, diferenciación, supervivencia y apoptosis, inducción de reactantes de fase aguda como la CRP y el SAA (Hashkes et al., 2019). La intervención terapéutica con bloqueadores de IL-6 se ha realizado sobre todo en pacientes con enfermedades autoinflamatorias que han sido refractarias a otras estrategias terapéuticas y se ha descrito que puede ser clínicamente útil en pacientes con amiloidosis (Hashkes et al., 2019). 13 CAPÍTULO 2 14 2.1 Justificación Las enfermedades autoinflamatorias son un grupo complejo de desórdenes genéticamente diversos asociados a errores en vías celulares y moleculares que regulan distintas respuestas inflamatorias, y que se presentan usualmente sin una etiología infecciosa, neoplásica o autoinmune subyacente. Las enfermedades autoinflamatorias monogénicas se presentan con una baja incidencia y prevalencia a nivel global, por lo que se consideran enfermedades raras. Sin embargo, dentro de este grupo de enfermedades sobresale un subgrupo históricamente conocido como síndromes febriles periódicos o enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas, que presentan una mayor prevalencia respecto a los otros miembros de este grupo de enfermedades. Dado los recientes avances en novedosos métodos de diagnóstico molecular ha sido posible dilucidar nuevos mecanismos moleculares y vías de señalización que han permitido describir la patogénesis de distintas enfermedades autoinflamatorias. Sin embargo, frecuentemente las herramientas disponibles en los laboratorios clínicos no son capaces de realizar un diagnóstico definitivo y de ahí la relevancia de conocer los principales análisis genéticos disponibles para el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de estas enfermedades. Actualmente en nuestro país hay un potencial subregistro de pacientes con autoinflamatorias monogénicas clásicas, pues no se han reportado diagnósticos de casos incluso cuando existen sospechas clínicas congruentes con el genotipo asociado, lo que podría implicar repercusiones clínicas en la sobrevida de estos pacientes o en la progresión de su enfermedad, al no ser abordados correctamente desde el punto de visto diagnóstico y terapéutico. Por lo anterior, esta investigación documental pretende recopilar información mediante una revisión bibliográfica en revistas indexadas de alto impacto con el fin de poder determinar las principales variantes patogénicas y mejores herramientas moleculares diagnósticas y de seguimiento que se proponen en la actualidad, para que sirva como referencia de información biomédica actual y así los clínicos de nuestro país puedan dar un correcto abordaje diagnóstico y posterior abordaje terapéutico de potenciales pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas. 15 2.2 Problema de investigación Descripción de métodos de diagnóstico molecular actuales que permiten intervenciones terapéuticas oportunas de pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas en Costa Rica. 2.3.1 Objetivo general Describir los métodos de diagnóstico molecular actuales que permiten intervenciones terapéuticas oportunas de pacientes con enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas en Costa Rica. 2.3.2 Objetivos específicos 2.3.2.1 Describir las enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas. 2.3.2.2 Identificar las principales variantes patogénicas descritas para las enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas. 2.3.2.3 Detallar los métodos moleculares más utilizados actualmente para el diagnóstico de las enfermedades autoinflamatorias clásicas monogénicas. 16 CAPÍTULO 3 17 3.1 Marco metodológico Tipo de estudio El tipo de estudio de esta investigación es una revisión bibliográfica. Criterios de inclusión Se incluirán estudios publicados en revistas con revisión por pares, tesis de posgrado, libros de texto sobre el tema, meta-análisis y revisiones sistemáticas, publicados del año 2010 al 2020, realizados en seres humanos y publicados en los idiomas español e inglés. Criterios de exclusión Se excluirán resúmenes de congresos, cartas al editor, artículos de opinión, prepublicaciones y revistas no indexadas, así como estudios en modelos animales y líneas celulares, estudios duplicados y sin el resumen disponible. Recolección de datos Los estudios y datos utilizados para esta revisión se extraerán de las siguientes bases de datos: PubMed, ScienceDirect y Medline; además de los siguientes motores de búsqueda: Google Scholar y la herramienta de búsqueda MeSH. Metodología Se realizará una búsqueda bibliográfica estructurada en las bases de datos y con los motores de búsqueda académicos seleccionados. Se usarán palabras claves relacionadas con el tema de investigación como: autoinflamación, diagnóstico molecular, secuenciación masiva, NGS, secuenciación de Sanger, inflamasomas, fiebres periódicas hereditarias, NLRP3, IL-1, pirina, TNFR1A, MVK, MEFV, MKD, HIDS, TRAPS, TNFRSF1A, variantes patogénicas. 18 Se realizará una lectura crítica de títulos y resúmenes para seleccionar aquellas publicaciones que se ajusten a los criterios de selección establecidos. Los estudios seleccionados se organizarán con el gestor de referencias Mendeley y con el software de ofimática Microsoft Excel. Análisis de información Se analizará la información para realizar una síntesis de los aspectos más relevantes para este estudio como lo son las vías fisiopatológicas, clínica, variantes patogénicas, genes implicados y métodos actuales de diagnóstico molecular de las enfermedades autoinflamatorias, para discutir la información disponible y dar recomendaciones sobre los métodos moleculares diagnósticos más oportunos que se pueden utilizar en Costa Rica para un abordaje terapéutico temprano de los pacientes con enfermedades autoinflamatorias. 19 Figura 2. Flujograma de la estrategia de selección de estudios para la revisión bibliográfica. Id en ti fi ca ci ó n C ri b ad o El ec ci ó n In cl u id o s Búsqueda con MeSH Autoinflamación, diagnóstico molecular, secuenciación masiva, NGS, inflamasomas, fiebres periódicas hereditarias, NLRP3, IL-1, pirina, TNFR, MVK PubMed, ScienceDirect, Scopus, EBSCO, EMBASE y Medline. Google Scholar Lectura de título y resumen Estudios que cumplan con criterios de inclusión se organizarán con el gestor de referencias Mendeley Estudios incluidos en la revisión sistemática para su análisis y síntesis Exclusión de estudios sin resumen disponible, resúmenes de congresos, cartas al editor, artículos de opinión, pre-publicaciones así como estudios en modelos animales y líneas celulares Exclusión de de estudios duplicados entre bases de datos y en idiomas distintos a inglés y español Bases de datos y motores de búsqueda académicos Restringido a últimos 10 años 20 CAPÍTULO 4 21 4. Descripción las enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas. Las enfermedades autoinflamatorias monogénicas comprenden un grupo heterogéneo de desórdenes hereditarios, genéticamente determinados por disfunción en moléculas reguladoras de la inmunidad innata, que se presentan clínicamente con episodios recurrentes de inflamación generalizada, sin evidencia de procesos infecciosos, autoinmunes o de malignidad; y que generalmente tienen un inicio temprano durante la infancia (Federici et al., 2012) (Montealegre et al., 2013) (Migita et al., 2018). Además, se caracterizan por presentar un patrón de herencia mendeliano dado por variaciones de penetrancia variable en un único gen (Touitou et al., 2013) (Martorana et al., 2017). A diferencia de las inmunodeficiencias primarias clásicas, que se dan por respuestas inmunes defectuosas, y de las enfermedades autoinmunes, que se dan por alteraciones celulares y/o humorales de la respuesta inmune adaptativa, las enfermedades autoinflamatorias se dan por defectos en genes que codifican por proteínas que regulan directa o indirectamente la respuesta inmune innata y que ocasionan activaciones constitutivas y producción continua de mediadores proinflamatorios (Touitou et al., 2013) (Russo y Brogan, 2014) (Beck y Aksentijevich, 2019). Concretamente, las enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas corresponden al grupo históricamente conocido como fiebres periódicas hereditarias, y que se caracterizan clínicamente por presentarse en la infancia con episodios febriles recurrentes y poliserositis (Sarrabay et al., 2015). Además, este subgrupo acoge a las enfermedades autoinflamatorias de mayor prevalencia, que fueron las primeras en ser recientemente descritas (del año 1999 a 2001), como lo son FMF, TRAPS, MKD y CAPS (Manthiram et al., 2017). 22 4.1 Fiebre Mediterránea Familiar (FMF) 4.1.1 Fenotipo clínico En 1997, dos grupos independientes identificaron el gen mutado en esta enfermedad, designado como gen MEFV, que codifica por el elemento del inflamasoma denominado pirina/marenostrina/TRIM20 (Migita et al., 2018). La FMF corresponde a la enfermedad autoinflamatoria monogénica más común y que globalmente afecta a más de 100 mil personas, afectando principalmente poblaciones mediterráneas (Montealegre et al., 2013) (Skendros et al., 2019). Aproximadamente, el 70% de los pacientes con FMF tienen un inicio de la enfermedad antes de los 5 años y hasta un 90% antes de los 20 años. Clínicamente, se caracteriza por episodios febriles que van generalmente de 12 hasta 72 horas, que se presentan con manifestaciones inflamatorias como: serositis, pleuritis, peritonitis, sinovitis, rash, artritis monoarticular, artralgias y eritemas similares a erisipela en miembros inferiores (Federici et al., 2012) (Montealegre et al., 2013). Se han propuesto 3 fenotipos clínicos para la FMF: a) tipo 1, fenotipo asociado con episodios inflamatorios recurrentes de corta duración y serositis; b) tipo 2, en el que se presenta amiloidosis secundaria como manifestación clínica en pacientes previamente asintomáticos; y c) tipo 3 en el que se presenta homocigosis o heterocigosis compuesta silente, pues presentan variantes patogénicas bialélicas en el gen MEFV sin signos ni síntomas clínicos o elevación de reactantes de fase aguda (Shohat y Halpern, 2011) (Soriano y Manna, 2012). Generalmente, solo un órgano es afectado durante un ataque inflamatorio, siendo el peritoneo el primariamente afectado, por lo que muchas veces ante un primer ataque con dolor abdominal agudo no es raro que se plantee la sospecha clínica de apendicitis aguda o peritonitis (Georgin-Lavialle et al., 2019). Se ha evidenciado que los ataques agudos pueden resolver espontáneamente, que recurren periódicamente con intervalos libres de sintomatología entre los episodios agudos, además que se presentan sin una periodicidad determinada y con una frecuencia ampliamente variable de un paciente a otro, incluso en distintos periodos de la vida del mismo paciente (Georgin-Lavialle et al., 2019). 23 Asimismo, los ataques inflamatorios se suelen presentar con elevaciones de reactantes de fase aguda, por lo que es usual hallazgos como leucocitosis, trombocitosis, neutrofilia, elevación de CRP, SAA, fibrinógeno e inmunoglobulinas (Schnappauf et al., 2019) (Efthimiou, et al., 2020). Se ha descrito que algunos factores pueden ser detonantes de los ataques inflamatorios como estrés, infecciones virales o incluso algunos fármacos. En algunos pacientes, se ha documentado inflamación subclínica persistente, que deriva en un mayor riesgo de desarrollar complicaciones como amiloidosis secundaria, que es la secuela clínica más seria para estos pacientes (Migita et al., 2018) (Skendros et al., 2019). 4.1.2 Complicaciones secundarias a la FMF La amiloidosis se puede dar como consecuencia de la elevación de reactantes de fase aguda, propiamente por el SAA, que se puede depositar extracelularmente como material amiloide insoluble principalmente a nivel renal, aunque también en muchos otros órganos como bazo, glándulas suprarrenales, tiroides, pulmón y tracto gastrointestinal (Efthimiou, et al., 2020). Dado que la presentación clínica de la amiloidosis es principalmente renal e incluso si el paciente no recibe tratamiento podría progresar potencialmente desde proteinuria hasta fallo renal, se sugiere el seguimiento periódico de estos pacientes con indicadores tempranos de función renal, como microalbuminuria (Hashkes et al., 2019) (Havnaer y Han, 2019) (Efthimiou, et al., 2020). 4.1.3 Criterios clínicos y de laboratorio para la clasificación para FMF A finales de la década de 1990, con el objetivo de establecer criterios para el diagnóstico de FMF, se analizaron las características y manifestaciones clínicas de mayor prevalencia en pacientes con FMF. Por ello, en ese entonces se planteó lo que se conoce como los criterios de Tel-Hashomer (Tabla 1), que establecen un “diagnóstico definitivo de FMF” al presentarse dos o más criterios mayores, o al presentarse un criterio mayor más dos criterios menores. Además, se establece un “diagnóstico probable de FMF” en caso de presentarse un criterio mayor más un criterio menor (Bashardoust, 2015) 24 Tabla 1. Criterios diagnósticos de Tel-Hashomer para FMF. Adaptado de Bashardoust, 2015. Criterios mayores Episodios febriles con peritonitis, sinovitis o pleuritis. Amiloidosis de tipo AA sin una enfermedad predisponente. Respuesta favorable al tratamiento con colchicina. Criterios menores Episodios febriles recurrentes. Eritema similar a erisipela. Antecedentes familiares de FMF en primer grado de consanguinidad. Además, se propusieron también los criterios de Livneh (Tabla 2), que planteaba un diagnóstico definitivo al presentarse al menos un criterio mayor o dos criterios menores. Asimismo, se sugería que los ataques típicos debían incluir ciertas características como: recurrencia (≥3 o más episodios), cuadros febriles (≥38°C) y ser de corta duración (12 a 72 h) (Bashardoust, 2015). Los ataques incompletos, que también son recurrentes, se planteaban que diferían de los ataques típicos en una o dos de las siguientes características: temperatura <38°C, menor o mayor duración de los ataques, ausencia de peritonitis durante los ataques, ataques abdominales localizados y artritis en otros sitios distintos a cadera, rodillas o tobillos (Bashardoust, 2015). 25 Tabla 2. Criterios diagnósticos simplificados de Livneh para FMF. Adaptado de Bashardoust, 2015. Criterios mayores Ataques típicos de: Peritonitis generalizada Pleuritis unilateral o pericarditis Monoartritis (rodilla, tobillo, cadera) Fiebre aislada Ataques abdominales incompletos Criterios menores Ataques incompletos que afectan a uno o más de los siguientes: Tórax Articulaciones Dolor en extremidades inferiores con el esfuerzo Respuesta favorable a la colchicina Recientemente, se identificaron las características clínicas más importantes reportadas por los médicos que abordan las enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas (Tabla 3), con el objetivo de establecer nuevos criterios de clasificación y así estimar un score basado en evidencia según la relevancia diagnóstica de los hallazgos, dado que actualmente no existe un consenso de la forma de combinar criterios clínicos, análisis de laboratorio y análisis genéticos (Federici et al., 2019). 26 Tabla 3. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la FMF. Adaptado de Federici et al., 2019 Variable Score promedio Patrón clásico de fiebre recurrente 8,2 Variantes genéticas en el gen MEFV 7,5 Duración de los ataques inflamatorios de 1 a 3 días 7,5 Respuesta al tratamiento con colchicina 6,5 Etnia (población turca, árabe, armenia, kurda y judía) 6,5 Serositis 6,1 Incrementos de los reactantes de fase aguda y SAA durante episodios febriles 6,1 Amiloidosis 5,9 Dolor abdominal 5,5 Episodios inflamatorios autolimitados 5,2 Bienestar entre episodios agudos 5,2 Antecedentes familiares 5,0 Dolor en el pecho 4,3 Rash similar a erisipela 4,2 Artritis 3,9 Artralgia 3,3 4.1.4 Intervenciones terapéuticas En la mayoría de los pacientes con FMF el abordaje terapéutico de los ataques inflamatorias se logra satisfactoriamente con administración de colchicina, que previene los ataques inflamatorios y que generalmente es bien tolerado. En el caso de pacientes con resistencia o intolerancia a colchicina (10-15% pacientes con FMF), la intervención terapéutica se basa en inhibidores de IL-1β, con medicamentos biológicos efectivos y seguros como como Anakinra y Canakinumab. Se sugiere continuar con la administración con colchicina al recibir la terapia biológica, pues se desconoce si estos últimos previenen la amiloidosis (Hashkes et al., 2019) (Havnaer y Han, 2019). 27 4.1.5 Patogénesis molecular de la FMF 4.1.5.1 Estructura, función y regulación de la pirina La pirina es una proteína que se expresa en células inmunes, principalmente en neutrófilos, y en menor medida, en monocitos y células dendríticas. Su expresión puede ser exacerbada por varios estímulos inflamatorios como IFN-γ, TNF-α y LPS (lipopolisacárido) (Heilig y Broz, 2018). Estructuralmente, la pirina está compuesta por 5 dominios funcionales: el dominio PYD, el dominio B-box, el dominio CC, el factor de transcripción básico bZIP y el dominio B30.2; que juegan un papel importante en la respuesta inflamatoria y en muerte celular (Lucherini et al., 2018). Funcionalmente, la pirina se vincula principalmente con el ensamblaje de inflamasomas, que son complejos multiproteicos que inducen respuestas inflamatorias y están formados por proteínas sensoras, proteínas adaptadoras y que sirven de plataforma para la activación de proteínas efectoras como procaspasas, que en su forma madura son proteínas inductoras de muerte celular y activadoras de pro-interleuquinas (Heilig y Broz, 2018). La evidencia actual apunta a que la pirina, en su función de PRR a nivel citosólico, reconoce de forma indirecta modificaciones en Rho GTPasas inducidas por ciertas toxinas bacterianas, lo que deriva en la activación del inflamasoma pirina y, consecuentemente, en un incremento de la secreción de IL-1β (Migita et al., 2018). Las Rho GTPasas son proteínas G monoméricas que regulan distintas vías de señalización intracelulares. En condiciones fisiológicas, las Rho GTPasas activan las serin-treonin kinasas denominadas PKN1 y PKN2, que a su vez inducen la fosforilación de los residuos de pirina Ser-208 y Ser-242. Esta fosforilación permite la interacción con la proteína reguladora llamada 14-3-3, y esto inhibe finalmente la formación del inflamasoma pirina, por lo que este mecanismo actúa como bloqueo molecular de la activación de este inflamasoma (Park et al, 2016) (Schnappauf et al., 2019). 28 La inactivación de Rho GTPasas representa un importante mecanismo de patogenicidad bacteriano, puesto que impide la polimerización de los filamentos de actina del citoesqueleto de las células afectadas, y con ello inhibe funciones celulares trascendentales para la respuesta inmunológica, como lo son la migración leucocitaria, fagocitosis y degranulación (Oda y Kastner ̧2017). 4.1.4.2 Inmunopatología de la FMF El inflamasoma pirina se ensambla espontáneamente a su forma activa cuando presenta variantes patogénicas o en respuesta a ciertas toxinas bacterianas, lo que deriva en un incremento de la producción de IL-1β. Las variantes asociadas a FMF inhiben la interacción de la pirina con las kinasas PKN1/PKN2, lo que disminuye su fosforilación y posterior unión a la proteína reguladora 14-3-3 (Aksentijevich y McDermott ̧2017). Estructuralmente, la región N-terminal de la pirina posee un dominio PYD, que media la interacción homotípica con el dominio PYD de la proteína adaptadora ASC, que a su vez induce la oligomerización de la proteína ASC en largos filamentos helicoidales (Hashkes et al., 2019). Posteriormente, se da el reclutamiento de la pro-caspasa-1, que a través de su dominio CARD interactúa con el dominio CARD de la ASC y se da un agrupamiento de las moléculas pro-caspasas. Este agrupamiento induce la actividad caspasa por autoproteólisis, lo que consecuentemente estimula la formación del tetrámero p10/p20 de la caspasa-1, que finalmente madura a la pro-IL-1β y la pro-IL-18 a su forma bioactiva para mediar sus funciones proinflamatorias (Schnappauf et al., 2019). Las citoquinas proinflamatorias IL-1β e IL-18 son importantes moléculas iniciadoras y amplificadoras potentes de respuestas inmunes innatas y promueven distintos procesos fisiológicos e inmunológicos como fiebre, hematopoyesis, quimiotaxis, activación leucocitaria y producción de inmunoglobulinas (Schnappauf et al., 2019). Se han postulado distintas hipótesis sobre la forma en la que el dominio B30.2 en la región C-terminal mantiene a la pirina en un estado inactivo, dado que es en este dominio donde se localizan las variantes patogénicas más importantes. 29 El dominio B30.2 podría actuar como una plataforma molecular, que permite la interacción de las kinasas PKN1/PKN2 o la proteína 14-3-3, otra hipótesis es que este dominio es necesario para una conformación proteica determinada que mantiene a la pirina en un estado autoinhibitorio, por lo que las variantes patogénicas interferirían con estos posibles mecanismos de regulación (Schnappauf et al., 2019). Otro mecanismo inflamatorio importante mediado por el inflamasoma pirina en FMF es la activación proteolítica de la gasdermina D (GSDMD) por la caspasa-1, esto ocasiona que el domino N-terminal (GSDMDN) se separe del dominio inhibitorio C-terminal (GSDMDC) (Schnappauf et al., 2019). Consecuentemente, el dominio GSDMDN oligomeriza y se inserta en la membrana plasmática formando poros, con pérdida de la integridad y lisis celular. Además, se ha visto en modelos murinos que la piroptosis es primordial para la secreción de IL-1β, la producción de citoquinas proinflamatorias y la neutrofilia que se observa en pacientes con FMF (Kanneganti et al., 2018). Recientemente, se ha planteado que el inflamasoma NLRP3 también está implicado en la sobreproducción de IL-1β en pacientes con FMF, puesto que se ha postula que la unión de la pirina con la proteína adaptadora ASC es capaz de inhibir el ensamblaje del inflamasoma NLRP3 (Lucherini et al., 2018). Dado que las variantes en el gen MEFV implican una actividad alterada de la pirina, consecuentemente esto deriva en una mayor activación del inflamasoma NLRP3, lo que igualmente promovería la secreción de citoquinas proinflamatorios como IL-1β y la inducción de piroptosis (Skendros et al., 2019). En síntesis, los pacientes con FMF presentan una activación constitutiva del inflamasoma pirina, que en última instancia promueve la liberación de citoquinas proinflamatorias y la inducción de muerte celular por piroptosis, lo cual media las manifestaciones de inflamación sistémica observadas en estos pacientes. 30 Dada la poca restricción étnica y geográfica de las variantes en MEFV, la posibilidad de un efecto fundador es limitada, en contraste, se ha planteado que estas variantes genéticas podrían representar una ventaja selectiva posiblemente por presión patogénica para las poblaciones afectadas (Stoffels y Kastner, 2016) (Heilig y Broz, 2018), puesto que estas variantes incrementan la actividad del inflamasoma y esto explicaría la alta tasa de heterocigotas en dichas poblaciones. Se ha descrito que las variantes genéticas podrían conferir una ventaja evolutiva por resistencia a microorganismos patogénos endémicos y a sus toxinas como Clostridium, Yersinia, Vibrio parahaemolyticus, Burkholderia, Histophilus somni y otros microorganismos que alteran las enzimas Rho GTPasas (Martorana et al., 2017). Interesantemente, a pesar de que la FMF es una enfermedad autoinflamatoria monogénica, se ha planteado que ciertos factores epigenéticos, ambientales e incluso la microbiota del paciente podrían influenciar la expresión fenotípica de la enfermedad (Migita et al., 2018). 31 4.2 Síndrome Periódico Asociado al Receptor del TNF (TRAPS) 4.2.1 Fenotipo clínico TRAPS es una enfermedad autoinflamatoria monogénica que se da como consecuencia de defectos genéticos en el gen TNFRSF1A, que codifica por el receptor 1A del TNF-α (TNFR1A, por sus siglas en inglés). Inicialmente, fue descrita como una entidad clínica propia de poblaciones de origen irlandés y escocés, por ello esta enfermedad fue descrita inicialmente como Fiebre Hiberniana Familiar, no obstante, hoy en día se sabe que se presenta en distintas poblaciones con frecuencias similares (Federici et al., 2012) (Havnaer y Han, 2019). Clínicamente, el TRAPS se presenta con ataques inflamatorios que se presentan generalmente en la infancia y la adolescencia (la edad promedio de inicio de los síntomas es 4 años), con episodios febriles de una duración de 1-3 semanas (14 días de duración en promedio) y con manifestaciones como fiebre, mialgias, artralgias, peritonitis, rash, dolor abdominal y de pecho; y manifestaciones oculares como edema periorbital y conjuntivitis recurrente, y raras veces uveítis (Ozen, 2019) (Havnaer y Han, 2019). Característicamente, los pacientes con TRAPS pueden presentar rash pseudo-celulítico con lesiones en piel eritematosas, edematosas, con bordes irregulares, de tamaño variable y con un curso migratorio, que se presentan generalmente en extremidades inferiores, superiores y en pecho. Estas lesiones suelen presentarse con mialgias focales dolorosas, que es otra de las manifestaciones particulares de los episodios inflamatorios de los pacientes con TRAPS (Federici et al., 2012). Los estudios radiológicos y patológicos pueden apoyar el diagnóstico clínico de pacientes con TRAPS, como por ejemplo Imágenes por Resonancia Magnética (MRI, por sus siglas en inglés) en las que se puede observar edema muscular segmental y en biopsias de tejido muscular se puede evidenciar fascitis monocítica (Montealegre et al., 2013), mientras que en biopsias cutáneas es posible encontrar infiltrados linfocíticos y depósitos perivasculares de complemento en dermis papilar (Hashkes et al., 2020). 32 Durante episodios agudos están elevados los marcadores inflamatorios (neutrofilia, trombocitosis, VES, CRP, SAA, haptoglobina y fibrinógeno) y generalmente se mantienen incrementados incluso entre los ataques inflamatorios, lo que sugiere un nivel basal elevado de actividad inflamatoria en pacientes con TRAPS (Hashkes et al., 2020). En casos de pacientes no tratados, se puede tener anemia por enfermedad crónica con hipergammaglobulinemia policlonal. 4.2.2 Criterios de clasificación clínicos y de laboratorio para TRAPS Para TRAPS, también se han propuesto recientemente criterios de clasificación clínicos y de laboratorio que eventualmente pueden orientar al clínico para el abordaje diagnóstico y terapéutico de estos pacientes. Tabla 4. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la TRAPS. Adaptado de Federici et al., 2019 Variable Score promedio Variantes genéticas en el gen TNFRSF1A 8,6 Episodios febriles prolongados y recurrentes 8,6 Episodios febriles irregulares y de larga duración 8,2 Ataques inflamatorios de 1-3 semanas de duración 8,1 Fiebre por más de 7 días 7,3 Rash maculopapular doloroso 6,8 Fascitis monocítica 6,7 Incrementos de los reactantes de fase aguda y SAA durante episodios febriles 6,5 Mialgia intensa localizada 5,9 Antecedentes familiares 5,9 Edema periorbital 5,2 Rash migratorio 4,7 Mialgia 4,5 Dolor abdominal 4,4 Conjuntivitis 4,3 Rash 4,0 Artralgia 3,7 33 4.2.3 Intervenciones terapéuticas El abordaje terapéutico consiste en la administración de corticoesteroides, que puede disminuir la severidad del episodio inflamatorio, en tanto que la colchicina ha demostrado no ser efectiva en prevenir ataques inflamatorios ni amiloidosis, que igualmente es la complicación más seria a largo plazo, pero históricamente con una incidencia mucho menor que en FMF (Georgin-Lavialle et al., 2019). Además, se ha reportado que el uso de bloqueadores biológicos de IL-1β ha resultado clínicamente efectivo en algunos pacientes, como Canakinumab y Anakinra. En los fenotipos severos, los ataques inflamatorios son persistentes y también requieren el uso de AINEs. Además, se han logrado respuestas clínicas favorables, aunque parciales en muchos pacientes, mediante el bloqueo de TNF-α con inhibidores biológicos como Etarnecept, que es una proteína de fusión recombinante que bloquea la acción del TNF-α (Federici et al., 2012) (Havnaer y Han, 2019). Por otro lado, no se recomienda el uso de anticuerpos monoclonales anti-TNF, como Infliximab, pues se han registrado reacciones inflamatorias severas en estos pacientes, mientras que se han logrado beneficios terapéuticos con terapia biológica contra la IL-1β (Moghaddas, 2020). 4.2.4 Patogénesis molecular del TRAPS 4.2.4.1 Estructura y función del receptor de TNF- α La proteína TNFR1A (también conocida como p55/CD120a), es una proteína de 55 kDa miembro de la superfamilia de receptores de TNF que están involucrados en distintas funciones como supervivencia celular, apoptosis, inflamación y regulación de respuesta inmune. TNFR1A se expresa constitutivamente en la superficie celular de la mayoría de tejidos, y estructuralmente se caracteriza por poseer 3 dominios funcionales: una porción extracelular, una región transmembrana y un dominio intracelular DD para transducción de señales por vías como NF-κB y JNK (Lucherini et al., 2018). 34 El receptor TNFR1A posee un péptido señal de 29 aminoácidos en la región N-terminal, un dominio extracelular (aminoácidos 30-211), región transmembrana (aminoácidos 212- 232) y un dominio citoplasmático en la región C-terminal (aminoácidos 233-455) que incluye un dominio de la muerte (aminoácidos 356-441) (Cudrici et al., 2020). Estructuralmente, el TNFR1A presenta un ectodominio con dominios ricos en cisteína (CRD, por sus siglas en inglés) que son particularmente importantes para la patogénesis del TRAPS: CRD1, CDR2, CRD3 y CRD4; que están asociados en la formación de enlaces disulfuro intramoleculares y puentes de hidrógeno relevantes para el correcto plegamiento y conformación tridimensional de la proteína (Efthimiou et al., 2019). Se han asociado fenotipos severos de la enfermedad con interferencias estructurales en enlaces disulfuro específicos del dominio CRD2 como C88Y; o en la estabilización de puentes de hidrógeno altamente conservados en el dominio CRD1 como T50M/K (Aksentijevich y Kastner, 2011) (Hashkes et al., 2020). 4.2.4.2 Inmunopatología del TRAPS La patogénesis molecular del TRAPS es compleja e involucra múltiples mecanismos alternativos celulares no excluyentes y posiblemente convergentes, dada la complejidad de las vías de señalización asociadas al TNF (Hashkes et al., 2020). Se ha reportado que para la expresión fenotípica de la enfermedad se requiere de la coexpresión del TNFR1 mutado, el cual desencadena los procesos inflamatorios a nivel intracelular, y del TNFR1 salvaje (wild-type), que se sugiere que amplifica la señalización inflamatoria en la superficie celular (Aksentijevich et al., 2011) (Hashkes et al., 2020). Inicialmente, se planteaba que la patogénesis del TRAPS se basaba en que las variantes patogénicas bloqueaban el corte proteolítico mediado por metaloproteasas del TNFR1A tras la unión con su ligando TNF, lo que genera una señalización proinflamatoria constitutiva. Dichas variantes evitarían también la secreción del receptor soluble de TNF (sTNFR, por sus siglas en inglés) que actúa como receptor neutralizante del TNF-α (Manthiram et al., 2017), pero se ha documentado que este mecanismo patogénico no está universalmente presente en los pacientes con TRAPS. 35 Actualmente, se sugiere un modelo ligando independiente en el que las variantes patogénicas en el gen TNFRSF1A generan un mal plegamiento del TNFR1A, lo que produce una desregulación de la proteostasis, que se refiere a los mecanismos dinámicos que regulan un proteoma funcional, al controlar la biogénesis, plegamiento, tráfico y degradación de proteínas (Martinon y Aksentijevich, 2014). Dichas variantes patogénicas en TNFRSF1A involucran principalmente alteraciones en los dominios CRD de la porción extracelular del TNFR1A, que son sumamente importantes para el correcto plegamiento de la proteína, y que por ello estas variantes inducen una alteración de la oligomerización y acumulación intracelular del TNFR1A a nivel de retículo endoplasmático (RE); y parece ser que este mecanismo tiene un papel protagónico en la patogénesis de los pacientes con TRAPS (Martinon y Aksentijevich, 2014) (Lucherini et al., 2018). Se ha descrito que en pacientes con TRAPS la acumulación intracelular del TNFR1A promueve la activación de la vía del NF-κB, producción de ROS y de citoquinas proinflamatorias, que lleva a las manifestaciones autoinflamatorias que presentan los pacientes (Havnaer y Han, 2019). Incluso, se ha demostrado in vitro que a nivel epigenético se induce una sobreexpresión de miARNs asociados con regulación de procesos inflamatorios (Lucherini et al., 2018). Asimismo, se ha propuesto que el TNFR1A a nivel de RE y en el contexto de estrés celular, está involucrado directamente en la activación de vías de señalización proinflamatorias, pues se ha reportado que el TNFR1A se puede asociar con endoribonucleasas como IRE1, para estimular la activación dependiente de ROS de kinasas como JNK y MAPK, que promueven la transcripción de mediadores inflamatorios como IL-1β, IL-6, IL-8 y TNF (Montealegre et al., 2013) (Martinon y Aksentijevich, 2014). Recientemente, se han realizado estudios que proponen que la acumulación de TNFR1A se da tanto por defectos en autofagia como una sobreexpresión del gen TNFRSF1A (Marino et al., 2020). Además, en diversos estudios se han abordado otros potenciales mecanismos patogénicos, como autofagia defectuosa del TNFR1A, incremento de la producción de ROS mitocondrial, activación del inflamasoma NLRP3, retención del TNFR1A en agregados con reducción de la expresión en la superficie celular y alteración de la apoptosis (Moghaddas y Masters, 2018). 36 Otros mecanismos patogénicos propuestos como consecuencia de la acumulación intracelular del TNFR1A es la activación de la respuesta a proteínas mal plegadas (UPR, por sus siglas en inglés), que incrementa la síntesis de chaperonas para mejorar el tráfico de proteínas mutadas del RE y disminuir la traducción de proteínas, y si esto no logra disminuir el estrés celular a nivel de RE, la célula entra en muerte celular programada (Hashkes et al., 2020). Se han propuesto respuestas independientes de la UPR clásica, ya que como resultado de las variantes en TNFR1A se incrementa la actividad de otras moléculas como XBP1 y PERK. Estas moléculas regulan la expresión de genes asociados a mecanismos inflamatorios y pueden disminuir el umbral de activación de la inmunidad innata, por síntesis de citoquinas, producción de ROS e hiperreactividad a LPS, lo que globalmente se presenta como respuestas celulares inapropiadas que llevan al fenotipo autoinflamatorio asociado a TRAPS (Dickie et al., 2012). 37 4.3 Deficiencia de Mevalonato Kinasa (MKD) 4.3.1 Fenotipo clínico MKD es una enfermedad autoinflamatoria monogénica descrita en 1999 por dos grupos independientes, que inicialmente se postulaba que se manifestaba en poblaciones holandesas y que actualmente se sabe que se presenta en muchas otras poblaciones (Russo y Brogan, 2013). La MKD se da por defectos genéticos en el gen MVK, que codifica por la enzima mevalonato kinasa, involucrada en un paso temprano de la biosíntesis del colesterol e isoprenoides (Aksentijevich, 2011) (Havnaer y Han, 2019). Clínicamente, el fenotipo HIDS se presenta en la infancia, usualmente antes del año de edad, con episodios febriles recurrentes con una duración de 3-7 días y que se presentan cada 4-8 semanas, con manifestaciones como dolor abdominal con vómitos y diarrea, poliartralgias, artritis, linfadenopatía cervical, hepatoesplenomegalia, rash eritematoso maculopapular similares a urticaria, estomatitis aftosa y ulceraciones genitales (Havnaer y Han, 2019) (Schnappauf et al., 2019). Característicamente, el primer episodio de la enfermedad suele ser desencadenada por vacunación, traumas físicos menores, infecciones, cirugías o estrés. Muchos pacientes con MKD presentan niveles elevados de IgD, concomitantemente con niveles elevados de IgA (Federici et al., 2012), sin embargo, esto también puede presentarse en FMF y TRAPS, por lo que niveles de IgD elevados no son específicos de MKD/HIDS (Georgin- Lavialle et al., 2019). Inclusive, los pacientes con MKD/HIDS pueden presentar niveles normales de IgD, por lo tanto, esto reafirma que su determinación tiene escasa utilidad diagnóstica dada su baja especificidad diagnóstica y la ausencia de correlación con la severidad de la enfermedad, a diferencia de la determinación de ácido mevalónico urinario, que se ha documentado que tiene mayor utilidad diagnóstica (Moghaddas, 2018) (Krainer et al., 2020). Durante los episodios inflamatorios se da elevación de reactantes de fase aguda como VES, CRP, SAA, neutrofilia, así como niveles altos de ácido mevalónico urinario (Schappauf et al., 2019). La sintomatología tiende a ser más leve conforme avanza la edad del paciente, aunque muchos pacientes pueden seguir presentando episodios febriles frecuentes en la adultez y rara veces amiloidosis secundaria (Russo y Brogan, 2013). 38 Se tienen dos posibles fenotipos para variantes en el gen MVK, la forma leve y autoinflamatoria referida como Síndrome de Hiper IgD (HIDS, por sus siglas en inglés) que se da por deficiencia parcial de la enzima MVK, con actividad enzimática <10% por alteración de la estabilidad de la proteína (Beck y Aksentijevich, 2019). Por otro lado, la deficiencia enzimática prácticamente total de MVK (0,1% respecto a controles normales) causa un fenotipo muy severo conocido aciduria mevalónica (AM) (Russo y Brogan, 2013), que es un error congénito del metabolismo. Generalmente este fenotipo es fatal pues ocasiona una enzima truncada, que se manifiesta con un fenotipo similar a HIDS, pero que además se presenta con retraso psicomotor, rasgos dismórficos, ataxia progresiva, miopatía, uveítis e hipotonía (Moghaddas, 2018). Interesantemente, se ha descrito en ciertas poblaciones de origen chino, una enfermedad fenotípicamente distinta también mediada por variantes en el gen MVK, pero con un modo de herencia AD, denominada poroqueratosis actínica superficial diseminada (PASD) (OMIM #175900) (Manthiram et al., 2017). 39 4.3.2 Criterios de clasificación clínicos y de laboratorio para MKD/HIDS Para MKD/HIDS, también se han propuesto recientemente criterios de clasificación clínicos y de laboratorio que eventualmente pueden orientar al clínico para el abordaje diagnóstico y terapéutico de estos pacientes. Tabla 5. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la MKD/HIDS. Adaptado de Federici et al., 2019 Variable Score promedio Variantes genéticas en el gen MVK 8,7 Inicio de la enfermedad (< 1 año de edad) 8,1 Duración de los ataques inflamatorios (3-7 días) 6,7 Actividad enzimática de la MVK 6,7 Aumento del ácido mevalónico urinario durante los ataques inflamatorios 6,5 Presencia de factores desencadenantes (vacunación, infección, traumatismo menor o cirugía) 6,2 Inicio de la enfermedad (<2 años de edad) 6,1 Incrementos de los reactantes de fase aguda y SAA durante episodios febriles 5,8 Aumento de los niveles de IgD 5,6 Manifestaciones gastrointestinales 5,4 Ataques inflamatorios autolimitados 4,8 Linfadenopatía (generalmente dolorosa) 4,8 Rash maculopapular 4,5 Adenopatías cervicales 4,4 Dolor abdominal 4,1 Diarrea 4,1 Aftas orales 3,8 4.3.3 Intervenciones terapéuticas Actualmente, no existe una terapia estándar establecida para el abordaje de MKD/HIDS. Los Fármacos Antirreumáticos Modificadores de la Enfermedad (DMARD, por sus siglas en inglés) como la ciclofosfamida, azatioprina, tacrolimus y metotrexato no han demostrado eficacia terapéutica, así como los AINEs y la colchicina (Efthimiou et al., 2019). Inicialmente, se sugería el uso de estatinas dado que regulan los niveles de colesterol e isoprenoides, no obstante, resultaron ser clínicamente no efectivos en pacientes con MKD/HIDS (Montealegre et al., 2013). 40 Se ha sugerido que el uso de agentes bloqueadores de IL-1 es la terapia más efectiva en el abordaje de la MKD/HIDS (Hashkes et al., 2019), como Anakinra que es efectivo en pacientes con un MKD/HIDS crónico y con complicaciones a largo plazo, mientras que el Canakinumab ha mostrado lograr mejorías de los episodios febriles y en ciertos casos logra remisión completa. Se ha documentado que el uso de agentes bloqueadores de TNF como el Etarnecept, disminuye la actividad de la enfermedad y en muchos casos puede ayudar a alcanzar la remisión completa (Efthimiou et al., 2019). Generalmente, los episodios febriles responden a la administración de corticoesteroides, sin embargo, se requiere aumentar la dosis conforme progresa la enfermedad (Krainer et al., 2020). Además, se ha demostrado in vitro que la administración de geranigeranil pirofosfato o ácido mevalónico puede revertir el fenotipo de MKD/HIDS (Henderson y Goldbach- Mansky, 2010), y que la colchicina no es terapéuticamente útil en pacientes con MKD/HIDS dado que es incapaz de activar Rho GTPasas que no estén localizadas en la membrana celular (Park et al., 2016). 4.3.4 Inmunopatología de la MKD La patogénesis molecular de MKD/HIDS aún es parcialmente comprendida, así como la asociación de los defectos metabólicos que dan lugar a las manifestaciones clínicas e inmunológicas, puesto que el fenotipo es altamente variable (Hashkes et al., 2020). Inicialmente, se planteó la hipótesis de que las patogénesis y manifestaciones inflamatorias asociadas a MKD/HIDS estaban mediadas por los altos niveles de ácido mevalónico (Federici et al., 2012). Incluso, en estudios recientes se ha observado que excesos de mevalonato a nivel intracelular pueden inducir fenotipos inflamatorios en células inmunes como monocitos, mediados por reprogramación funcional a nivel epigénetico que se conoce con el concepto de inmunidad innata entrenada, que llevan a un estado de síntesis de citoquinas proinflamatorias como IL-6 y TNF-α (Hashkes et al., 2020). No obstante, estudios posteriores demostraron que la disminución de isoprenoides, más que el incremento de ácido mevalónico, juega un papel más protagónico en la patogénesis de la MKD/HIDS (Moghaddas, 2018). 41 La enzima mevalonato kinasa se expresa a nivel citoplasmático en todas las células nucleadas del organismo. Las variantes en el gen MVK implican una disminución de la actividad enzimática y en consecuencia de la biosíntesis de isoprenoides como farnesil, geranil y ubiquinona, que se han asociado con diversos procesos celulares como degradación proteica y apoptosis (Efthimiou et al., 2019). Se ha descrito que los bajos niveles de isoprenoides desencadenan una desregulación por alteración de la prenilación de GTPasas monoméricas, como Ras, Rac y RhoA. La ausencia de isoprenilación de RhoA GTPasas bloquea la activación de estas moléculas, que consecuentemente deriva en la activación constitutiva del inflamasoma pirina con producción incrementada de IL-1β (Heilig y Broz, 2018). La función fisiológica de la enzima MVK es catalizar la conversión ATP-dependiente de ácido mevalónico a 5-fosfomevalonato, y regula los niveles de otros intermediarios como el geranilgeranil pirofosfato, que es un isoprenoide no esteroideo necesario para la modificación post-traduccional lipídica denominada isoprenilación, dada su capacidad de unirse covalentemente a proteínas (Heilig y Broz, 2018). A través de la modificación por isoprenilación se da la regulación de GTPasas monoméricas como las Rho GTPasas, que para su activación deben translocarse del citosol a la membrana celular, este tráfico celular y función biológica es directamente dependiente de la modificación por dicha isoprenilación (Schnappauf et al., 2019). Como se explicó anteriormente en el capítulo de FMF, las Rho GTPasas inhiben indirectamente al inflamasoma pirina al activar a PKNs, que fosforilan a la molécula pirina, lo que permite la unión con la proteína reguladora 14-3-3, que a su vez bloquea el ensamblaje del inflamasoma pirina y la producción de citoquinas proinflamatorias. Además, se ha descrito que la prenilación por geranilgeranilación es importante para la activación inducida por TLR de kinasas como PI3K, por interacción con otras GTPasas monoméricas como Kras (Heilig y Broz, 2018). Se ha observado que la alteración de la activación enzimática de PI3K resulta en una activación constitutiva de la pirina, pues en condiciones fisiológicas la señalización dada por PI3K-AKT mantiene al inflamasoma pirina en un estado de inhibición (Manthiram et al., 2017) (Schnappauf et al., 2019). Asimismo, la alteración de la señalización por PI3K- AKT desencadena la activación vía de transcripción del NF-κB (Hashkes et al., 2020). 42 4.4 Síndromes Periódicos Asociados a la Criopirina 4.4.1 Fenotipo clínico Los Síndromes Periódicos Asociados a Criopirina (CAPS), conocidos también como criopirinopatías, agrupan tres subfenotipos que incluyen ciertas características clínicas únicas y también características compartidas. En orden ascendente de severidad, estas formas clínicas se conocen como Síndrome Autoinflamatorio Familiar inducido por Frío (FCAS, por sus siglas en inglés); Síndrome de Muckle-Wells (MWS, por sus siglas en inglés) y la Enfermedad Autoinflamatoria Multisistémica de Inicio Neonatal (NOMID, por sus siglas en inglés) que es conocida también como Síndrome Crónico, Infantil, Neurológico, Cutáneo y Articular (CINCA, por sus siglas en inglés). Se ha descrito que los pacientes con CAPS pueden presentar un traslape en los signos y síntomas que se manifiestan en estas formas clínicas, por ejemplo, cabe resaltar que el exantema urticariforme de inicio temprano es una de las características principales en todos los subfenotipos (Fingerhutová et al., 2019). Actualmente, se plantea que existe un espectro clínico de CAPS con distintos grados de severidad, más que tres distintos subfenotipos definidos (Efthimiou et al., 2019). A pesar de lo anterior, la descripción de fenotipos tiene utilidad clínica dada las diferencias en la severidad de la enfermedad como el daño a órganos a corto y largo plazo, que derivan en una distinta intensidad del abordaje terapéutico (Hashkes, et al., 2019). 43 Tabla 6. Manifestaciones clínicas de los subfenotipos de CAPS. Adaptado de Hashkes et al., 2019. Fenotipo leve Fenotipo moderado Fenotipo severo FCAS MWS NOMID/CINCA Edad de inicio Infancia-adultez Infancia temprana-adultez Perinatal Manifestaciones Inflamación aguda Daño crónico Inflamación aguda Daño crónico Inflamación aguda Daño crónico Inflamación sistémica Fiebre y elevación de reactantes de fase aguda Amiloidosis poco común (2%) Fiebre y elevación de reactantes de fase aguda Amiloidosis hasta en 25% de casos Fiebre, hepatoespleno megalia, linfadenopatía, elevación de reactantes de fase aguda Amiloidosis en pacientes sin intervención terapéutica Dermatológicas Urticaria neutrofílica inducida por frío N/A Urticaria neutrofílica N/A Urticaria neutrofílica N/A Oculares Conjuntivitis N/A Conjuntivitis episcleritis, papiledema Opacificación corneal Conjuntivitis, uveítis, papiledema Papiledema crónico, atrofia óptica que resulta en amaurosis progresiva, opacificación corneal Auditivas N/A N/A Edema coclear Pérdida auditiva progresiva neurosensorial Edema coclear Pérdida auditiva progresiva neurosensorial SNC Cefalea N/A Cefalea, meningitis intermitente N/A Cefalea, meningitis crónica aséptica Presión intracraneal elevada, encefalomegalia, atrofia cerebral y daño cognitivo Musculo- esqueléticas Mialgia y artralgia N/A Mialgia, artralgia y oligoartritis N/A Mialgia, artralgia y artritis Artritis crónica, sobrecrecimiento óseo epifiseal, discrepancia en longitud de extremidades 44 4.4.2 Síndrome Autoinflamatorio Familiar inducido por Frío (FCAS) FCAS fue descrito inicialmente en 1940, corresponde a la forma clínica más leve y con pronóstico más favorable de los subfenotipos del CAPS. Se puede presentar con ciertas características clínicas distintivas como exantema urticariforme inducido por frío, con placas eritematosas y fiebre acompañada frecuentemente de escalofríos y conjuntivitis (Kuemmerle-Deschner, 2015). Además, los pacientes con FCAS presentan compromiso muscular y articular, con dolor en las extremidades y mialgia, mientras que la amiloidosis es infrecuente (Sánchez et al., 2016). Se han descrito otros factores desencadenantes de episodios inflamatorios en pacientes con FCAS, como exposición al aire, inmersión en agua y cambios bruscos de temperatura. La sintomatología se da tras 10 minutos a 8 horas después de la exposición, con una duración aproximada de hasta 3 días (Sánchez et al., 2016). En el diagnóstico diferencial se debe considerar la urticaria por frío adquirida, que es autolimitada, esporádica y las biopsias de piel muestran un infiltrado con predominio de eosinófilos y linfocitos, mientas que en FCAS el infiltrado muestra predominio dado por neutrófilos (Sánchez et al., 2016). 4.4.3 Síndrome de Muckle-Wells (MWS) MWS fue descrito inicialmente en 1962 y corresponde al subfenotipo clínico de CAPS que se manifiesta con severidad moderada. Frecuentemente, los pacientes con MWS presentan fiebre, cefalea, dolor abdominal, artralgia y mialgia, con compromiso mono u oligoarticular a nivel de rodillas, tobillos y muñecas, ocasionalmente con edema periarticular doloroso (Kuemmerle-Deschner, 2015) (Tran, 2017). Los episodios inflamatorios suelen tener una duración aproximada de 2-5 días, con una frecuencia anual de 6-8 episodios (Sánchez-Segura, et al., 2016). Además, los pacientes con MWS y NOMID/CINCA pueden presentar pérdida progresiva neurosensorial secundaria a inflamación crónica y atrofia del nervio coclear que lleva a la degeneración de estructuras sensoriales (Sánchez et al., 2016). Inicialmente, se presenta con afectación sensorial de frecuencias altas y posteriormente afectación progresiva de frecuencias bajas, por lo que esta alteración auditiva podría no ser reconocida hasta que se establezca un daño irreversible (Fingerhutová et al., 2019) (Efthimiou et al., 2019). 45 A nivel oftalmológico, en MWS se puede presentar conjuntivitis mientras que otras alteraciones como uveítis y epiescleritis se presentan en formas clínicas severas de CAPS (Tran, 2017). Se ha descrito que la severidad de la forma clínica no predice asociación con amiloidosis, de hecho, los pacientes con MWS se asocian con un riesgo elevado de amiloidosis sistémica, que se puede presentar con daño renal y síndrome nefrótico por depósito amiloide (Fingerhutová et al., 2019). 4.4.4 Enfermedad Autoinflamatoria Multisistémica de Inicio Neonatal/Síndrome Crónico, Infantil, Neurológico, Cutáneo y Articular (NOMID/CINCA) NOMID/CINCA fue descrita inicialmente en 1982, corresponde al subtipo de mayor severidad del CAPS, que clínicamente se puede presentar con artritis poliarticular crónica con deformación ósea y articular (Kuemmerle-Deschner, 2015). A nivel neurológico, se puede presentar presión intracraneal elevada que puede llevar a edema papilar, hidrocefalia, atrofia óptica, atrofia cerebral, encefalomegalia y amaurosis progresiva (Hashkes et al., 2019). Se han descrito otros compromisos oculares bilaterales como queratitis intersticial, conjuntivitis, epiescleritis, uveítis no granulomatosa, corioretinitis focal y vasculitis retinal que pueden estar asociados con meningitis crónica aséptica (Kuemmerle- Deschner, 2015). Además, los pacientes con NOMID/CINCA suelen presentar baja estatura, artropatía severa y dismorfia facial con hallazgos como prominencia frontal, aplanamiento del dorso nasal, hipoplasia medio facial (Sánchez et al., 2016), así como otras anormalidades como proliferación cartilaginosa y calcificación anormal epifisiaria, asimetría en el crecimiento de las extremidades por reducción unilateral del crecimiento longitudinal, que puede llevar a movilidad limitada (Tran, 2017) (Efthimiou et al., 2019) (Hashkes et al., 2019). La manifestación neurológica más frecuente es la meningitis crónica aséptica, que se puede manifestar con irritabilidad, convulsiones, hidrocefalia, vómitos y cefalea, incremento en el volumen de los ventrículos cerebrales, papiledema uni o bilateral y cambios en la celularidad del LCR (líquido cefalorraquídeo). 46 4.4.5 Criterios de clasificación clínicos y de laboratorio para CAPS Para CAPS, también se han propuesto recientemente criterios de clasificación clínicos y de laboratorio que eventualmente pueden orientar al clínico para el abordaje diagnóstico y terapéutico de estos pacientes. Tabla 7. Criterios de clasificación clínicos, de laboratorio y score promedio para la CAPS. Adaptado de Federici et al., 2019 Variable Score promedio Fiebre recurrente 7,9 Rash urticariforme 7,9 Variantes genéticas en el gen NLRP3 7,8 Respuesta terapéutica a agentes bloqueadores de IL-1 6,8 Inicio de la enfermedad (< 1 año de edad) 6,6 Incremento de los reactantes de fase y SAA durante episodios febriles 6,4 Urticaria crónica 6,1 Episodios inflamatorios desencadenados por exposición al frío 5,8 Compromiso neurológico 5,7 Pérdida auditiva 5,5 Compromiso ocular 5,5 Osteoartropatía 5,3 Sobrecrecimiento cartilaginoso 4,7 Meningitis crónica 4,4 Antecedentes familiares 4,4 Conjuntivitis 4,3 Artralgia 2,9 4.4.6 Intervenciones terapéuticas El abordaje de los pacientes con CAPS se basa en el uso de agentes bloqueadores de la actividad biológica de la IL-1 como diana terapéutica, pues ha resultado ser exitoso a pesar de la heterogeneidad clínica entre pacientes. Una de las tres alternativas terapéuticas aprobadas por FDA es el Anakinra, que actúa como antagonista del receptor de IL-1. También, se tiene como opción el Rilonacept, proteína de fusión dimérica que consiste en la fracción Fc de la IgG y el receptor de la IL-1; y la tercera opción terapéutica es el Canakinumab, que es un anticuerpo monoclonal dirigido contra la IL-1. 47 La dosis terapéutica de los agentes bloqueadores de IL-1 se debe ajustar según la severidad del subfenotipo de CAPS para el control de la sintomatología, así como prevenir el desarrollo y la progresión del daño orgánico dado por la inflamación crónica. El daño orgánico se puede monitorear por CRP, determinación de proteinuria, evaluaciones auditivas, oftalmológicas, radiografías y estudio de LCR. 4.4.7 Inmunopatología del CAPS La patogénesis del CAPS deriva de variantes en el gen NLRP3, el cual codifica por la proteína denominada criopirina (conocida también como NLRP3, NALP3), componente central del inflamasoma NLRP3, que a la fecha representa el inflamasoma más estudiado y mejor caracterizado. El inflamasoma NLRP3 actúa como plataforma molecular para la maduración de procaspasas y posterior activación de prointerleuquinas. Dichas variantes resultan en un incremento significativo de la actividad del inflamasoma, y esto consecuentemente induce una mayor producción de IL-1 (Abdul-Sater y Philpott, 2016), no obstante, el mecanismo molecular específico asociado a estas variantes patogénicas aún no está dilucidado (Hashkes et al., 2019). El inflamasoma NLRP3 constituye un complejo macromolecular de aproximadamente 700 kDa, su ensamblaje se da en respuesta a PAMPs y DAMPs como LPS, ADN bacteriano, ARN viral, cristales de urato, colesterol, hialuronato y pirofosfato de calcio (Buelvas y Suárez, 2015). En condiciones fisiológicas, la activación del inflamasoma NLRP3 es regulada por medio de dos señales para su ensamblaje. La primera señal está dada por distintos agonistas de TLR que en última instancia resultan en la producción mediada por NF-kB de componentes del inflamasoma y de la pro-IL-1, mientras que la segunda señal es mediada por DAMPs, PAMPs y factores ambientales como cristales de sílica o asbesto, que promueven la oligomerización del inflamasoma NLRP3 (Abdul-Sater y Philpott, 2016). Propiamente, la proteína criopirina pertenece a la familia de las proteínas NLR (del inglés NOD-like receptor), que actúan como sensores intracelulares y poseen tres dominios: un dominio PYD, un dominio NBS y un dominio LRR. La criopirina forma el complejo multimolecular del inflamasoma NLRP3, al reclutar a la proteína adaptadora ASC y dos moléculas procaspasa-1 (Jesús y Goldbach-Mansky, 2014) 48 A pesar que tanto el inflamasoma pirina como el inflamasoma NLRP3 inducen la producción de IL-1β, se ha descrito que el inflamasoma NLRP3 contribuye en mayor medida a los niveles celulares de IL-1β (Monie, 2017). Además, la pirina y el NLRP3 difieren en su patrón de expresión celular, pues la pirina se expresa principalmente en granulocitos mientras que NLRP3 se expresa en monocitos, macrófagos, condrocitos y linfocitos T activados, lo que aumenta el impacto a nivel sistémico de las variantes patogénicas en NLRP3 (Dedeoglu y Kim, 2016) (Monie, 2017). 4.5 Otros criterios de clasificación y diagnóstico para las enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas El Proyecto Eurofever, es un registro internacional promovido por la Sociedad Europea de Reumatología Pediátrica (PRES, por sus siglas en inglés) que tiene entre sus objetivos el proveer información de la presentación clínica, respuesta terapéutica y complicaciones de las enfermedades autoinflamatorias que oriente y colabore para un diagnóstico temprano por parte de los clínicos. El Proyecto Eurofever registra pacientes con enfermedades autoinflamatorias de distintos países y etnias, y a partir de esto se han desarrollado criterios de clasificación provisionales que se deben ser aplicados luego de la exclusión de otras condiciones clínicas que se presentan con fiebre recurrentes, como procesos infecciosos, neoplásicos y otros desórdenes inflamatorios (Hashkes et al., 2019). 49 Tabla 8. Otros criterios de clasificación y de diagnóstico para enfermedades autoinflamatorias monogénicas clásicas. Adaptado de Hashkes et al., 2019. FMF TRAPS MKD/HIDS CAPS Presencia Score Presencia Score Presencia Score Presencia Score Etnia mediterránea- orientala 22 Edema periorbital 21 Diarrea (frecuente) 37 Exantema urticariforme 25 Dolor en el pecho 13 Duración de los episodios >6 días 19 Diarrea (ocasional) 20 Pérdida auditiva neurosensorial 25 Dolor abdominal 9 Exantema migratorio 18 Ganglios linfáticos dolorosos 13 Conjuntivitis 10 Duración de los episodios <2 días 9 Antecedentes familiares 7 Estomatitis aftosa 11 Etnia mediterránea del nortea 7 Mialgia 6 Edad de inicio <2 años 10 Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Exantema urticariforme 15 Estomatitis aftosa 15 Dolor en el pecho 11 Faringitis exudativa 25 Duración de los episodios >6 días 13 Vómitos 14 Dolor abdominal 15 Adenopatías cervicales 10 Estomatitis aftosa 9 Valor de corte ≥60 Valor de corte ≥43 Valor de corte ≥42 Valor de corte ≥52 aEtnia mediterránea oriental: armenios, turcos, judíos no Ashkenazi y árabes. Etnia mediterránea del norte: griegos, italianos y españoles. 50