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Óxido nítrico exhalado

Fórmula química del óxido nítrico (NO) junto con su tamaño molecular (115 pm ).

En medicina , el óxido nítrico exhalado (eNO) se puede medir en una prueba de aliento para el asma y otras afecciones respiratorias caracterizadas por inflamación de las vías respiratorias . El óxido nítrico (NO) es una molécula gaseosa producida por ciertos tipos de células en una respuesta inflamatoria. La fracción de NO exhalado (FE NO ) es un biomarcador prometedor para el diagnóstico, el seguimiento y como guía para la terapia en adultos y niños con asma. La prueba del aliento se ha vuelto disponible recientemente en muchos hospitales bien equipados en países desarrollados, aunque su función exacta aún no está clara.

Biología

Modelo tridimensional de NO.

En los seres humanos, el óxido nítrico se produce a partir de L-arginina por tres enzimas llamadas óxido nítrico sintasas (NOS): inducible (iNOS), endotelial ( eNOS ) y neuronal (nNOS). Las dos últimas están constantemente activas en las células endoteliales y neuronas respectivamente, mientras que la acción de la iNOS puede ser inducida en estados como la inflamación (por ejemplo, por citocinas ). En la inflamación, varias células utilizan la iNOS para producir NO, incluidos los eosinófilos . Como tal, el eNO (también conocido como FeNO "óxido nítrico exhalado fraccional") ha sido denominado inflammómetro . [1]

Aunque se cree que la iNOS es el principal contribuyente al NO exhalado en asmáticos, [2] [3] estudios en ratones también apuntan a un papel de la nNOS. [4] [5]

Inicialmente se pensó que el NO exhalado provenía principalmente de los senos paranasales, que contienen altos niveles de NO. Posteriormente se demostró que las vías respiratorias inferiores aportan la mayor parte del NO exhalado y que la contaminación procedente de los senos paranasales es mínima. [ cita requerida ]

Uso médico

Asma

Los pacientes con asma tienen niveles de eNO más altos que otras personas. Sus niveles también aumentan junto con otros parámetros clínicos y de laboratorio del asma (por ejemplo, la cantidad de eosinófilos en su esputo ). En condiciones que desencadenan inflamación como infecciones del tracto respiratorio superior o la inhalación de alérgenos o ácido plicatico , los niveles de eNO aumentan. [6] [7] Los niveles de eNO también tienden a variar según los resultados de las pruebas de función pulmonar, como el grado de hiperreactividad bronquial . Además, los medicamentos utilizados para tratar el asma (como los glucocorticoides inhalados o los antagonistas del receptor de leucotrienos ) también reducen los niveles de eNO.

Los ensayos clínicos han analizado si adaptar la terapia del asma en función de los valores de eNO es mejor que la atención convencional, en la que la terapia se mide en función de los síntomas y los resultados de las pruebas de función pulmonar. [8] [9] [10] Hasta la fecha, los resultados tanto en adultos como en niños han sido modestos y esta técnica no se puede recomendar universalmente. [11] [12] También se ha observado que otros factores además de la inflamación pueden aumentar los niveles de eNO, por ejemplo, la acidez de las vías respiratorias . [13] [14]

Se ha demostrado que la fracción de eNO es una prueba mejor para identificar a los asmáticos que las pruebas de función pulmonar básicas (para la obstrucción de las vías respiratorias). Su especificidad es comparable a la prueba de provocación bronquial , aunque menos sensible . [15] [16] Esto significa que una prueba de eNO positiva podría ser útil para confirmar un diagnóstico de asma; sin embargo, una prueba negativa podría no ser tan útil para descartarlo. [17]

Otras condiciones

El papel del eNO en otras afecciones está aún menos establecido en comparación con el asma.

Dado que el asma puede ser una causa de tos crónica (incluso puede ser la única manifestación, como en el asma variante con tos ), los estudios han analizado si el eNO puede usarse en el diagnóstico de la tos crónica. [18] [19] [20] [21]

El NO exhalado aumenta mínimamente en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, pero los niveles pueden aumentar en caso de empeoramiento repentino de la enfermedad ( exacerbaciones agudas ) o progresión de la enfermedad. Los primeros hallazgos indican un posible papel del eNO en la predicción de la respuesta a los glucocorticoides inhalados y el grado de reversibilidad de la obstrucción de las vías respiratorias.

Se ha observado que los niños con fibrosis quística tienen niveles bajos de eNO. En sujetos con bronquiectasias (un estado de dilatación localizada e irreversible de una parte del árbol bronquial ) no debida a fibrosis quística, se han encontrado niveles altos. La sarcoidosis también puede presentar un aumento de eNO. Se han encontrado niveles bajos en la discinesia ciliar primaria , la displasia broncopulmonar y la hipertensión arterial pulmonar . En esta última afección, el NO inhalado se utiliza como prueba diagnóstica de la respuesta de las arterias pulmonares a los vasodilatadores (agentes que relajan los vasos sanguíneos).

El eNO también se ha asociado con sibilancias, rinitis y alergia nasal en niños de escuela primaria. [22]

La exposición a la contaminación del aire se ha asociado con una disminución [23] y un aumento de los niveles de eNO. [24] [25] [26]

Técnicas de medición

Configuración experimental utilizada para medir la fracción de óxido nítrico exhalado (FeNO) en muestras de aliento humano. El sujeto sopla en el tubo (1) después de que se le haya conectado una boquilla (2). Los cables laterales forman parte del sistema que mide parámetros como la velocidad de la respiración, mientras que el gas exhalado se lleva a un analizador de FeNO (3).

La técnica más utilizada para medir el eNO es mediante una reacción química que produce luz ; se denomina reacción de quimioluminiscencia . El NO de la muestra de aliento reacciona con el ozono para formar dióxido de nitrógeno en estado excitado . Cuando este vuelve a su estado fundamental, emite luz en cantidades proporcionales a la cantidad de NO exhalado.

Dispositivo médico evernoa para la medición del óxido nítrico exhalado

El sujeto puede exhalar directamente en un dispositivo de medición (técnica "online"), o en un depósito que puede conectarse posteriormente al analizador (técnica "offline"). [27] Con la primera técnica, el NO temprano y el tardío en la muestra de aliento se pueden analizar por separado. La prueba requiere poca coordinación por parte del sujeto y se puede realizar con éxito en niños mayores de 4 años. [28] [29]

El Instituto Nacional de Excelencia Clínica (NICE) del Reino Unido ha publicado una guía sobre los dispositivos de medición disponibles: https://www.nice.org.uk/guidance/dg12

Rango de referencia

El nivel normal superior de eNO en diferentes estudios varía de 20 a 30 partes por mil millones . Sin embargo, varias características importantes influyen en los valores de referencia. Los hombres tienen valores de eNO más altos que las mujeres. Fumar reduce notoriamente los valores de eNO, e incluso el estado de fumador anterior puede influir en los resultados. Los niveles son más altos en personas con una constitución atópica (una tendencia a las alergias ). [30] La fracción de eNO también depende del flujo (más alta a velocidades de flujo más bajas y viceversa), por lo que las mediciones normalmente se miden a 50 ml/s. La edad o la altura también podrían confundir considerablemente los valores de eNO en los niños. [28] La magnitud de estos efectos se encuentra en el orden del 10%, por lo que incluso los valores de corte únicos podrían ser útiles. [17]

Historia

Hasta la década de 1980, se pensaba que el óxido nítrico, un producto de la combustión de combustibles fósiles , sólo desempeñaba un papel en los efectos perjudiciales de la contaminación del aire sobre el tracto respiratorio . [17] En 1987, los experimentos con arterias coronarias mostraron que el óxido nítrico era el factor relajante derivado del endotelio que se buscaba desde hacía mucho tiempo . Después de que los científicos se dieron cuenta de que el NO desempeñaba un papel biológico, su papel como molécula de señalización celular y neurotransmisor quedó claro a partir de numerosos estudios. [31]

El NO se detectó por primera vez en muestras de aliento exhalado en 1991. [32] En 1992, el NO fue votado como molécula del año por la revista científica Science . [33] En 1993, investigadores del Instituto Karolinska en Suecia fueron los primeros en informar sobre un aumento de eNO en asmáticos. [34]

Hoy en día, el NO no sólo se utiliza en pruebas de aliento, sino también como agente terapéutico para enfermedades como la hipertensión arterial pulmonar y posiblemente para el síndrome de dificultad respiratoria aguda .

Referencias

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