Identifican el proceso que daña los pulmones de donantes con traumatismo craneoencefálico

05/09/2014 - E.P.

El derrame pulmonar limita la capacidad para oxigenar la sangre, por lo que en estos casos podría ser inadecuado el trasplante

Pocas personas imaginan que algunos de los daños más perjudiciales de una lesión por traumatismo cerebral es a los pulmones, pero los especialistas en trasplante son muy conscientes de este fenómeno. Ahora, una nueva investigación de la Universidad de Indiana (UI), en Indianápolis, Estados Unidos, que se publica en 'Science Translational Medicine' ha logrado descubrir el proceso que daña los pulmones de donantes con traumatismo craneoencefálico.

El equipo interdisciplinario, codirigido por Fletcher A. White, profesor de Anestesia, y David S. Wilkes, decano ejecutivo asociado para Asuntos de Investigación y director del Centro de Inmunobiología en la Escuela de Medicina de la Universidad de Indiana, encontró evidencia de acumulación de líquido en el pulmón en cuestión de horas después de un traumatismo craneal.

El fluido limita la capacidad de los pulmones para oxigenar la sangre, algo que es particularmente relevante en el caso de un donante de pulmón, que puede ser inadecuado para el trasplante. Los signos del derrame de líquido en los pulmones son claramente evidentes a las cuatro horas después de la lesión en la cabeza y, a las 24 horas, la capacidad de los pulmones para oxigenar la sangre se reduce casi un 80 por ciento.

La mayoría de los pulmones que se utiliza en el trasplante se obtienen de donantes con muerte cerebral, de los cuales entre el 40 y el 70 por ciento ha sufrido una lesión cerebral traumática. Dado que sólo del 15 al 20 por ciento de todos los pulmones evaluados se consideran apropiados para el trasplante, hay una oportunidad para preparar mejor los pulmones de los donantes, en particular aquellos cuya muerte fue causada por una lesión cerebral traumática, según White, también profesor de Farmacología y Toxicología y Oftalmología en la Escuela de Medicina de IU.

"Hay tres causas comunes de muerte cerebral entre los donantes de pulmón: lesión cerebral traumática, accidente cerebrovascular y lesión cerebral anóxica", explica Daniel Weber, residente de Cirugía en el Departamento de Cirugía de IU y becario postdoctoral en el Centro de Inmunobiología de IU. "Generalmente, les va peor a las personas que reciben trasplantes de pulmón de donantes que han sufrido una lesión cerebral traumática. Teniendo en cuenta que se trata de pulmones sanos generalmente más jóvenes, quisimos entender por qué esos pulmones están más dañados tras un trauma cerebral", apunta.

"Ha habido una pregunta persistente acerca de la lesión cerebral y su relación con los pulmones", recuerda Adam Gracon, doctor en Farmacia, residente en el Departamento de Cirugía de la UI e investigador postdoctoral en el Centro de Inmunobiología de la UI.

"En la literatura médica, las personas se han dado cuenta que esto es aplicable a un trasplante de pulmón. Ha habido evidencia clínica de que los trasplantes de donantes con lesiones cerebrales traumáticas no funcionan tan bien y a los destinatarios no les va tan bien, pero hasta ahora se desconocían las razones de deterioro de la función", afirma.

Después de una lesión, se libera en el torrente sanguíneo una cascada inflamatoria que implica una molécula llamada HMGB1 tras un trauma craneal. A partir de ahí, HMGB1 viaja a los pulmones, donde puede unirse a su receptor, conocido como RAGE. "Los pulmones tienen abundancia de RAGE, por lo que son particularmente susceptibles a este proceso inflamatorio después de un traumatismo cerebral", argumenta el doctor Weber.

Los investigadores de la Universidad de Indiana querían determinar cómo el trauma cerebral está vinculado a la lesión pulmonar y la vía que hace que el proceso inflamatorio se active en los pulmones. Los candidatos más probables se redujeron a la vía HMGB1-RAGE.

En este estudio, los autores eliminaron genéticamente el receptor RAGE de algunos modelos experimentales y sometieron a éstos con y sin RAGE a una lesión cerebral controlada. De esta forma, los investigadores encontraron que los modelos sin el receptor RAGE no desarrollaron bien la lesión pulmonar aguda, pero aquellos con el receptor presentaron un aumento de los niveles de HMGB1 y lesión pulmonar inflamatoria.

El doctor Wilkes, en colaboración con el Programa de Trasplante de Salud Pulmonar de la UI, ha desarrollado un biobanco de muestras de sangre y tejidos de donantes de trasplante de pulmón y receptores. Una revisión de estas muestras y los resultados de los pacientes confirmó que altos niveles de HMGB1 en donantes se asociaron con peores resultados a corto plazo en los receptores de trasplantes.

Los investigadores esperan que, mediante la identificación de una diana terapéutica para la insuficiencia pulmonar inducida por la lesión cerebral traumática, el escaso grupo de donantes de pulmones pueda aumentar y se mejoren los resultados de los receptores de los órganos.