Una de las moléculas que desempeña un papel importante en la patogénesis de la AR es la citocina proinflamatoria TNF. Esta molécula pertenece a una familia de proteínas involucradas en la regulación del sistema inmune y en la programación de la muerte celular. Las concentraciones de TNF en sujetos con AR están elevadas crónicamente en sangre y más específicamente en las articulaciones13. Dos receptores intervienen en las funciones de esta molécula: TNFRSF1A y TNFRSF1B, que están presentes como monómeros tanto en la superficie celular como en las formas solubles14. Se sabe que el TNF está involucrado en la estimulación de la producción de citocinas (incrementa la expresión de moléculas adherentes) y en la activación de neutrófilos.

El TNF es también un coestimulador de la activación de células T y de la producción de anticuerpos por células B15. Además, contribuye a la regulación de la homeostasis y desempeña un papel importante en la inflamación. Un 60% de la variación en la producción de TNF está determinada genéticamente, lo que indica una influencia genética sobre la producción de citocinas16. Todas estas características, además de su localización en el cromosoma 6 en la región MHC clase iii entre los genes HLA-B y HLA-DR17, permiten especular con la existencia de polimorfismos funcionales en este gen. Como consecuencia de todo lo descrito, se ha considerado al gen TNF como un gen candidato a estar asociado a la enfermedad.

Dentro del gen TNF se ha descrito la presencia, mayoritariamente en la región promotora, de SNP (single nucleotide polymorphism ‘polimorfismos mononucleotídicos’) (fig. 1). El primer polimorfismo identificado fue una transición entre guanina (G) y adenina (A) en la posición −308. El alelo A, poco común, tiene una fuerte asociación al haplotipo HLA-A1-B8-DR3-DQ218 y también se asocia a enfermedades autoinmunes y a fenotipos que ocasionan una mayor producción de TNF19. Este alelo puede facilitar la desregulación de la red de citocinas y originar la AR16.

Figura 1.

Representación esquemática del gen del factor de necrosis tumoral (TNF) alfa, donde se reflejan los polimorfismos de una sola base más relevantes. Las flechas horizontales indican la orientación transcripcional de los genes del TNF y de la linfotoxina. Las regiones de los exones 1 y 4 resaltadas en diagonal indican la región no traducida.

(0,21MB).

Los estudios del polimorfismo situado en la posición −238 de la región promotora del TNF mostraron una mayor presencia del alelo G frente al alelo A. De los 3 posibles genotipos, GG y GA son los más comunes; el primero de éstos es el que parece estar asociado a erosiones articulares más graves, mientras que los sujetos que portan el genotipo GA presentan un deterioro más lento20. Otros estudios mostraron una asociación similar en la posición +489: los individuos con el genotipo GG en esta posición reflejaban una erosión más grave en el desarrollo de la enfermedad16.

Los polimorfismos descritos anteriormente, así como otros presentes en este gen, tales como −1031 T/C, −863 C/A, −857 C/T o +1304 G/A, pueden contribuir a la susceptibilidad de la AR debido a un incremento en la producción de TNF-α21–24, y pueden participar en varios haplotipos debido tanto al gran número de polimorfismos potencialmente relevantes como a los patrones complejos de desequilibrio de ligamiento que tienen lugar en la región del MHC25.

Se ha descrito un SNP en el exón 6 del receptor de tipo 2 del TNF-α (TNFRSF1B), que consiste en una sustitución de una única base en el codón 196 (T a G, de ATG a AGG), que implica un cambio aminoacídico no conservado (de metionina a arginina). El alelo 196G parece ser más efectivo en la producción de IL-6 que el alelo 196T. El alelo 196G puede afectar también a los receptores de membrana26.

En el locus del TNF, al igual que en el caso anterior, también se han descrito secuencias de ácido desoxirribonucleico microsatélite. Las repeticiones consisten en secuencias de bases A y T y se localizan en regiones no codificantes. Estas secuencias sirven como marcadores genéticos cuando se encuentran en desequilibro de ligamiento con un polimorfismo funcional en las proximidades del gen27. El locus del TNF tiene 5 microsatélites (de TNFa a TNFe) que se basan en el número de secuencias repetidas28. Estudios in vitro indican que TNFd y TNFa2 están asociados a concentraciones altas de TNF-α, mientras que TNFa6 está asociado a concentraciones bajas28. Algunos haplotipos microsatélite, como TNFa6; TNFb5; TNFc1; TNFd3, y TNFe3, se han asociado al aumento de la susceptibilidad a presentar AR29.

La IL-1 es otra citocina que contribuye a la destrucción crónica que tiene lugar en la AR. Se acepta que la artritis puede inducirse en ratones mediante una inyección local de citocinas recombinantes (TNF o IL-1) en la articulación de la rodilla30. La actividad biológica de la IL-1 depende del equilibrio entre 2 citocinas proinflamatorias (IL-1α y IL-1β) y una proteína antiinflamatoria (el antagonista del receptor de IL-1 [IL-1RA]). El IL-1RA bloquea la unión de IL-1α y IL-1β a su receptor y regula la activación de estas 2 citocinas. La IL-1 es importante ya que induce la supresión de la síntesis de la matriz llevada a cabo por los condrocitos y la liberación de agrecanasas, enzimas causantes de la pérdida de proteoglucanos30.

Los genes que codifican estas 3 proteínas (IL-1α, IL-1β y IL-1RA) están localizados en una región de 430kb en el cromosoma 231. En cada uno de estos genes hay SNP y otros tipos de alteraciones que originan la existencia de haplotipos comunes en la población, dado el elevado desequilibrio de ligamiento que tiene lugar en esta región32. Entre los polimorfismos de interés se encuentran: a) SNP bialélicos en el gen IL-1 α localizados en la posición −889 C/T33 y en el exón 5 en la posición +4845 G/T34; b) en el gen IL-1β en la posición −511 C/T35 y en el exón 5 en la posición +3953 C/T36; c) en el gen IL-1RA en la posición +2018 C/T en el exón 237, y d) un sitio polimorfito pentaalélico en el intrón 2 que contiene un VNTR (variable number of tandem repeats ‘número variable de repeticiones en tándem’) de una secuencia de 86 bp.

Algunos estudios han reflejado la asociación entre la presencia de los alelos menos prevalentes en los genes IL-1α (+4845) o IL-1β (+3953) y un incremento tanto en la susceptibilidad a la AR38 como en la destrucción de la articulación39. Otros estudios han relacionado algunos de los polimorfismos descritos anteriormente, IL-1α (−889), IL-1 α(+4845), IL-1β (+3953) o el VNTR del intrón 2 de IL-1RA, con una producción alterada de IL-140–42. También se ha descrito que el genotipo en la IL-1β puede influir en las concentraciones de IL-1RA40. Por otra parte, el polimorfismo IL-1RA +2018 C/T parece tener un efecto proinflamatorio43.

La IL-6 es otra citocina pleiotrópica con un gran rango de actividades biológicas, incluidas la regulación de la respuesta inmune, la inflamación, la hematopoyesis y el metabolismo del hueso44. La sobreproducción de IL-6 parece tener un papel en la patogénesis de la AR. En algunos trabajos se ha descrito que las concentraciones de IL-6 en suero tienen una correlación con la actividad de la enfermedad y con daños en las articulaciones detectados en radiografías45. Sin embargo, otros autores proponen que la IL-6 actúa como un mediador antiinflamatorio46. Se ha observado que la IL-6 aumenta las concentraciones de IL-1RA y de receptores solubles de TNF en la circulación, y ambos aspectos podrían provocar un efecto antiinflamatorio, ya que suprimiría la acción de IL-1 y de TNF47.

Se han descrito polimorfismos en la región promotora de la IL-6, entre los que se encuentran una transversión de G/C en la posición −174 y una transición de G/A en la posición −622; ambos se encuentran en completo desequilibrio de ligamiento48. Se demostró que el polimorfismo de la posición −174 afecta las concentraciones de IL-6 y se ha asociado a la artritis idiopática juvenil sistémica49. Sin embargo, los últimos datos parecen descartar la importancia del papel de estos polimorfismos en la susceptibilidad a la AR48,50.

Otra citocina que media en la regulación de la respuesta inflamatoria es la IL-10, que actúa como regulador negativo de TNF-α y de otras citocinas proinflamatorias51. Hay distintos polimorfismos en la IL-10 (su gen está localizado en el cromosoma 1) que pueden afectar a las concentraciones de las citocinas producidas. Así, las alteraciones puntuales en las posiciones −1082 G/A, −819 T/C y −592 A/C pueden dar como resultado el haplotipo ACC que se asocia a valores bajos de expresión de IL-1052. Estas variaciones también se correlacionan con manifestaciones autoinmunes53, en particular el genotipo -1082AA se asocia al desarrollo de la AR en mujeres54. Por el contrario, el genotipo -1082GG de esta citocina se asocia a una regulación positiva en la producción de IL-10 por parte de los linfocitos12.

La introducción de los agentes biológicos ha alterado notablemente el tratamiento de la AR; estos agentes no sólo reducen los síntomas y los signos de la enfermedad, sino que también retrasan la progresión radiológica de ésta80. Sin embargo, estos tratamientos son sustancialmente más caros que los FAME tradicionales y además no son efectivos en todos los sujetos81. Hay estudios que reflejan que entre un 25 y un 30% de los sujetos con AR no responde a estos tratamientos82. La identificación temprana de sujetos que respondan positivamente a estos fármacos puede ser de gran ayuda para establecer un tratamiento efectivo con estas moléculas83.

Diversos estudios de los procesos inflamatorios mediados por TNF e IL-1 han conducido al desarrollo de agentes que bloquean las citocinas para el tratamiento de la AR. Tres bloqueadores de TNF están aprobados por la FDA para el tratamiento de la AR: etanercept, infliximab y adalimumab. Estos bloqueadores derivan de un receptor recombinante de TNF (TNFRSF1B) para etanercept o de un anticuerpo monoclonal anti-TNF-α en el caso del infliximab y del adalimumab. El mecanismo molecular de estos distintos bloqueadores de TNF se basa en el mismo principio, que consiste en impedir la unión del TNF a los receptores celulares de superficie para el TNF, de este modo se bloquea la vía de transducción de señales inducidas o reguladas por el TNF. Aunque el tratamiento neutralizante anti-TNF-α puede ser muy efectivo al reducir los síntomas y las indicaciones de AR, no todos los sujetos muestran el mismo grado de respuesta en la progresión de la enfermedad84. Se ha propuesto que la variabilidad en las regiones promotora y codificante del gen TNF-α pueden modular la magnitud de la respuesta secretora de esta citocina85.

El cuarto agente biológico aprobado por la FDA para el tratamiento de la AR es la anakinra, una forma recombinante del IL-1RA; su mecanismo molecular ya se ha explicado anteriormente.

Todos los fármacos que tienen el potencial para usarse en un «tratamiento hecho a la medida» dirigido a sujetos con AR, comparten problemas relacionados con la efectividad y la toxicidad. En respuesta a la toxicidad de estos fármacos, se ha descrito el riesgo de presentar linfoma, pero hay que tener en cuenta que los sujetos con AR grave presentan de por sí un riesgo 2 veces mayor de tener un linfoma. Sólo algunos de estos linfomas están relacionados con la presencia del virus de Epstein-Barr. Esto puede, a su vez, estar relacionado con la presencia elevada de este tipo de virus en sujetos con AR, lo que refleja una ligera discapacidad de la inmunidad antivírica en estos sujetos86.

Etanercept

El etanercept es una proteína de fusión dimérica, que incluye el receptor p75 del TNF humano unido a un dominio del fragmento c de la inmunoglobulina G1 (IgG1) (fig. 2a). Este medicamento se fabrica exclusivamente con secuencias de aminoácidos humanos y consta de 934 aminoácidos.

Figura 2.

Mecanismos moleculares. a) Bloqueador del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), etanercept. b) Bloqueador del TNF-α, infliximab. c) Bloqueador del TNF-α, adalimumab. d) Tratamiento con el bloqueador de interleucina-1 (IL-1). Anakinra, una forma recombinante del antagonista del receptor de IL-1 humano IL-1 (IL-1RA).

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La eficacia del etanercept para el tratamiento de la AR se ha demostrado tanto en monoterapia como en combinación con MTX. La progresión de la degeneración de la articulación disminuye significativamente cuando este fármaco se suministra durante más de 24 meses. Además, el tratamiento con etanercept es significativamente mejor que la monoterapia con MTX.

Sin embargo, se han descrito infecciones oportunistas, tuberculosis, insuficiencia cardíaca y linfoma en algunos sujetos que recibieron tratamiento con este fármaco. El riesgo de presentar alguna de éstas se ve incrementado si al mismo tiempo de seguir este tratamiento el sujeto ingiere corticoides u otros agentes inmunosupresores. Además, también se ha descrito el riesgo de presentar enfermedades desmielinizantes87.

Varios estudios han correlacionado la respuesta a los agentes biológicos con alguno de los polimorfismos genéticos descritos en esta revisión (tabla 5). Así, diversos haplotipos que incluyen tanto la región HLA-DRB1 como la región correspondiente al gen del TNF influyen en la respuesta a etanercept en sujetos caucásicos95. En este mismo estudio se pone de manifiesto que aquellos sujetos que presentan 2 copias de alelos HLA-DRB1 del epítopo compartido obtienen una mejor respuesta al etanercept al compararlos con los sujetos que tenían una o ninguna copia de aquel alelo. Dado el gran número de genes localizados en la región HLA que influyen tanto en el funcionamiento como en la regulación del sistema inmune y la existencia de desequilibrio de ligamiento que tiene lugar en esta región son numerosos los genes que pueden influir en la respuesta al tratamiento96.

En un extenso estudio, 78 sujetos tratados con infliximab fueron genotipados para los alelos HLA-DRB1, HLA-DQA1 y HLA-DQB1, para un polimorfismo repetitivo de trinucleótidos dentro del gen MICA, así como para microsatélites del gen del TNF desde el a hasta el e, y para microsatélites presentes en otras regiones del complejo HLA, como el D6S273, BAT2 (HLA clase iii) y el D6S2223 (HLA clase i). Al analizar todos los haplotipos, los autores de este estudio concluyeron que el par D6S273_4 y BAT2_2 es el más significativo en sujetos que responden al tratamiento. De la misma manera, la frecuencia del haplotipo TNFa11; b4, un marcador que normalmente se encuentra en D6S273_4 y BAT2_2, también se vio aumentado, mientras que la del alelo D6S273_3 se vio disminuida en sujetos que respondieron al tratamiento11. Estos resultados permitieron a los autores especular que estos marcadores pueden localizarse en el mismo haplotipo que incluya al hasta ahora desconocido «gen de respuesta».

Otros estudios han puesto de manifiesto una correlación entre los polimorfismos TNF-α -308G12 y TNF-α -857T97 y una buena respuesta a etanercept. Otros autores analizaron la respuesta a etanercept o infliximab en sujetos con AR grave, caracterizada por una respuesta negativa a MTX, en combinación con otros FAME. Los sujetos con el genotipo TNFRSFB 196TT tratados con tratamiento anti-TNF mostraron un mayor grado de respuesta durante 24 semanas cuando fueron comparados con sujetos con el genotipo TG/TG. Sobre la base de estos resultados, el genotipo 196TT estaría correlacionado con una mayor respuesta al tratamiento anti-TNF en la AR, mientras que el alelo G lo haría con una peor respuesta98.

La combinación del genotipo TNF -308 G/G y IL-10 -1082G/G (sujetos con una respuesta inflamatoria baja) también muestra una mejor respuesta al etanercept. Por tanto, el etanercept parece ser más efectivo en sujetos que portan un genotipo que codifica para una respuesta inflamatoria baja12. Otro estudio muestra polimorfismos microsatélites en la región promotora de la IL-10 asociados a una mejor respuesta al tratamiento a largo plazo con etanercept99.

También se han desarrollado diversos estudios farmacogenéticos sobre la eficacia del infliximab. La presencia del SNP -308 G/A en la región promotora del TNF influye en la respuesta a infliximab100–102; los sujetos que son portadores del genotipo G/G responden mejor al tratamiento. Algunos autores especularon sobre la posibilidad de que el polimorfismo TNF -308 podría influir en la respuesta a infliximab debido a los efectos que tiene sobre las concentraciones circulantes de TNF101; la presencia del alelo A (alto productor de TNF) puede tener relación con una peor respuesta a infliximab. Sin embargo, otros trabajos demuestran que no hay ninguna relación con la respuesta a infliximab11,98. En la misma línea, un estudio llevado a cabo por este grupo de investigación en 113 sujetos con AR mostró que los polimorfismos -308G/A y -238 G/A así como la presencia del epítopo compartido o del alelo DR3 no se correlacionan con una mejor respuesta a infliximab tras 30 semanas de tratamiento, según la cuantificación en base al índice DAS28103.

Hasta la fecha, únicamente hay un estudio farmacogenético en el que se analiza el grado de respuesta a la anakinra. En éste se pone de manifiesto la relación entre el alelo poco frecuente del polimorfismo IL-1α +4845 G/T y una respuesta significativa al fármaco104.

En resumen, la respuesta al tratamiento está parcialmente determinada por la carga genética de un individuo. Como se ha indicado previamente, la AR es una enfermedad bien definida con un criterio ampliamente aceptado105, mientras que su aspecto clínico y las vías moleculares involucradas en el proceso son heterogéneos106. Por tanto, la respuesta a distintos tratamientos varía considerablemente entre los sujetos. Debido al desarrollo de una gran variedad de nuevos fármacos, sus precios y la falta de información detallada sobre sus efectos adversos así como la susceptibilidad a infecciones aumentan la necesidad de desarrollar marcadores genéticos que sean pronósticos en la respuesta frente al tratamiento107. Estos marcadores pueden encontrarse en los genes previamente descritos o también en los que codifican para las proteínas involucradas en la diana de acción del tratamiento, en su metabolismo o en la patogénesis de la enfermedad108. En este sentido, cabe destacar el articulo de Lequerré et al109, que obtuvieron a partir de células periféricas de sangre un perfil genético de 41 transcritos de ARNm susceptibles de predecir una respuesta a un tratamiento combinado de infliximab y MTX. De este modo, el entendimiento de la contribución genética en el tratamiento de la AR se convertirá en un hecho cada vez más relevante, en el momento en que las dianas de acción de los tratamientos desarrollados sean los propios mecanismos que desarrollan la enfermedad107.

Hasta la fecha se han descrito numerosos polimorfismos en diferentes genes, como el TNF, TNFRSF1B, alelos del MHC y otros genes de citocinas, pero su función es controvertida y algunos estudios ofrecen resultados contradictorios; son varias las causas propuestas para explicarlo, entre las que cabe destacar la estratificación de la población y el desequilibrio de ligamiento110. Además, el análisis de los haplotipos presentes en regiones de genes candidatos parece ser un método más adecuado que la descripción de SNP individuales. Sin embargo, como la farmacogenética es un campo relativamente nuevo, en el que los distintos trabajos están empezando a publicarse, se puede especular con que, en un futuro tal vez no muy lejano, pueda ser posible aplicar un tratamiento personalizado en función del genotipo de un individuo30. Para conseguir esto se requieren grandes estudios que involucren a múltiples instituciones con el fin de obtener el número adecuado de sujetos para determinar si las variantes génicas descritas en los genes de las citocinas, así como de otras moléculas especificas, contribuyen directamente tanto en la patofisiología como en la respuesta a diversos tratamientos de la AR.