Trabajos de revisión

Hospital Clinicoquirúrgico «Hermanos Ameijeiras»

Terapia angiogénica en el tratamiento de la cardiopatía isquémica

Dr. Alejandro Villar Inclán1

 

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RESUMEN

Se realizó un recorrido por la historia del uso de los factores de crecimiento y se analizaron los conceptos de angiogénesis, arteriogénesis y vasculogénesis. Se señalaron los diferentes factores de crecimiento que se conocen y se hizo especial énfasis en los más utilizados (factor de crecimiento endotelial vascular y el factor de crecimiento fibroblástico). Se analizaron las diferentes vías de aplicación de estos, así como la forma de administración (proteica o génica). Realizamos un recuento de los diferentes estudios preclínicos y clínicos con el uso de estos factores de crecimiento para el tratamiento de la cardiopatía isquémica. De los diferentes estudios se recogieron las posibles complicaciones del uso de estos factores, llegamos a conclusiones y planteamos recomendaciones.

Palabras clave: Factores de crecimiento, angiogénesis, factor de crecimiento endotelial vascular.

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En los últimos años, una parte importante de las investigaciones se ha centrado en la administración de factores de crecimiento angiogénicos para promover el desarrollo de vasos sanguíneos colaterales suplementarios que actuarían como conductos de derivación endógenos alrededor de las arterias nativas ocluidas, lo cual se conoce como angiogénesis terapéutica. En un número considerable de ensayos preclínicos de isquemia esta estrategia ha demostrado aumentar la perfusión tisular mediante neovascularización. En pacientes con isquemia crítica de las extremidades inferiores o con enfermedad arterial coronaria terminal, los ensayos clínicos han demostrado una mejoría sintomática y han aportado una evidencia objetiva de mejorar la perfusión, lo que sugiere que esto pudiera constituir un método alternativo de tratamiento en pacientes en los que las terapias actualmente disponibles han fallado o no son viables.

Los próximos objetivos de la investigación en el campo de la angiogénesis van a encaminarse a determinar las dosis óptimas de utilización, la ruta de administración, el uso de la combinación de factores de crecimiento, el uso de células madres con factores de crecimiento y a proporcionar una angiogénesis terapéutica efectiva y segura, así como a adaptar la angiogénesis a las necesidades individuales de los pacientes.

El término angiogénesis terapéutica fue sugerido inicialmente por Hockel y colaboradores en 1993,1 quienes lo utilizaron para describir la inducción o estimulación de neovascularización orientada al tratamiento o prevención de situaciones patológicas caracterizadas por hipoperfusión local o regional. Es decir, representa el uso terapéutico de agentes biológicos, materiales bioactivos o condiciones del medio ambiente destinados a estimular el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos con el fin de restaurar o aumentar la perfusión de determinados tejidos, revertir la isquemia o acelerar la cicatrización.

La angiogénesis como talfue documentada en 1935 por el patólogo Arthur Hertig, en la descripción de la formación de nuevos vasos sanguíneos en la placenta;2 mientras que en 1945, Algire y Chalkley, basándose en observaciones microscópicas del comportamiento de xenoinjertos tumorales implantados en ratones, propusieron que el crecimiento de tumores sólidos dependía del desarrollo de un nuevo abastecimiento vascular derivado del huésped.3 Por otro lado, Folkman,4 hace como 30 años, sugirió las nuevas implicaciones terapéuticas de la inhibición del proceso angiogénico en pacientes oncológicos.

En la tabla 1 ponemos a su consideración un cronograma del proceso del conocimiento y del uso de los factores de crecimientos.

Tabla 1. Historia de los factores de crecimiento

1935	El término de angiogénesis lo acuñó el patólogo Arthur Herting para describir la formación de nuevos vasos en la placenta.
1939	Ide y cols. postularon la existencia de un factor de estimulación de crecimiento de vasos sanguíneos derivados del tumor.
1948	Michaelson propuso que un factor angiogénico, «factor X», producido por la retina, era el responsable de la neovascularización de la retina que ocurre en la retinopatía diabética.
1968	Primer experimento de prueba directa de la hipótesis de que los tumores producían factores angiogénicos.
1971	Folkman propone que la antiangiogéneis pudiera ser una vía alternativa para el tratamiento del cáncer.
1983	Singer describe el factor de permeabilidad vascular del tumor (VPF).
1985	La secuencia del factor de crecimiento de fibroblasto (FGF) fue reportada.
1989	Ferrara y Henzel hablan por primera vez del factor de crecimiento endotelial  vascular (VEGF), mientras que Conolly reporta que el VEGF y el VPF son la misma molécula.
1992	Primeros estudios en animales con el uso del FGF, que demostraron el efecto de angiogénesis.
1993	Hockel sugiere el término de angiogéneis terapéutica con el objetivo de estimular la neovascularización en situaciones de hipoperfusión.
1995	Isner y cols. publicaron los ensayos clínicos realizados con la aplicación de factores de crecimiento en isquemia de miembros inferiores.
1994	Takeshita y cols. hablan sobre el uso del VEGF en isquemia de miembros inferiores del conejo.
1998	Administración del VEGF en animales, como el puerco, para modelos de isquemia miocárdica.
1998	Schumacher publicó la primera terapéutica angiogénica en la cardiopatía isquémica en seres humanos, con el uso del FGF junto con revascularización coronaria, mientras Losordo lo publica con el uso del VEGF 165.

 

AngiogÉnesis, arteriogÉnesis y vasculogÉnesis

Se han definido tres términos que supuestamente hacen referencia a procesos distintos involucrados en los mecanismos del desarrollo vascular: angiogénesis, arteriogénesis y vasculogénesis.5

Se acepta el término angiogénesis como el desarrollo de nuevos vasos de pequeño calibre que emergen en forma de brotes a partir de capilares o vénulas poscapilares preexistentes y que están compuestos sólo por una capa delgada de endoteliocitos.6,7

La arteriogénesis, se refiere al desarrollo de vasos de mayor calibre, con una túnica media bien desarrollada que rodea a los endoteliocitos y que está compuesta por células musculares lisas. Por lo tanto, estos vasos constituyen arteriolas o vasos arteriales y crecen a partir de anastomosis arteriolares preexistentes.5 Este es el proceso en el que está involucrado el desarrollo de la llamada circulación colateral epicárdica.8,9

El término vasculogénesis, en cambio, ha sido reservado para el desarrollo embriológico de grandes vasos sanguíneos a partir de las células mesenquimáticas o células precursoras inmaduras (hemangioblastos o angioblastos).10 Sin embargo se ha comprobado recientemente que este proceso no es exclusivo del desarrollo prenatal temprano, como antes se creía, sino que también puede ocurrir en la vida posnatal,11,12 por ejemplo, en el ciclo endometrial, en el desarrollo placentario, en el miocardio isquémico o en miembros con arteriopatía periférica grave.13

Los mecanismos señalados anteriormente son a los que recurre el corazón para compensar la enfermedad isquémica. Por lo tanto, estos fenómenos cumplen un rol adaptativo muy importante en pacientes con cardiopatía isquémica de larga duración, en los cuales la circulación colateral mantiene un flujo indispensable para suplir las demandas cardíacas en reposo.14 Las consecuencias de la enfermedad cardíaca isquémica dependerán del tiempo de progreso de la enfermedad15 y del desarrollo de una circulación colateral.16 El objetivo de la angiogénesis terapéutica es controlar estos fenómenos complejos en bienestar del paciente.

En la tabla siguiente mostramos las diferencias, a grandes rasgos, entre los procesos de vasculogénesis, arteriogénesis y angiogénesis

Tabla 2. Diferencias entre vasculogénesis, arteriogénesis y angiogénesis

	Vasculogéneis	Arteriogénesis	Angiogénesis
Células envueltas	Células endoteliales madres	Células endoteliales, músculo liso, periocitos, otras	Células endoteliales
Estímulo primario	Desarrollo	No conocido (¿inflamación?)	Isquemia, inflamación
Resultados finales	Formación de un vaso sanguíneo	Arteriola	Capilar
Ocurre en tejido adulto	No está claro (mínimo)	Sí	Sí
Contribuye a la perfusión efectiva	No está claro (mínimo)	Mayor	Menor
Factores envueltos	VEGF, Ang-1, Ang-2	PDGF, Ang-1, Ang-2, ¿FGF?	FGF 1,2,4,5 VEGF 1,2,3

Los factores de crecimiento

Los factores de crecimiento (FC) son moléculas que regulan la migración, proliferación, diferenciación y crecimiento celular, y están codificados por ciertos protooncogenes. Estas moléculas cumplen su función tanto paracrina como autocrina. Al ser activados, los receptores específicos para los FC generan una cascada intracelular de transducción de señales en la que participan otras moléculas llamadas segundos mensajeros. Generalmente, el paso final es la activación de factores de trascripción quen regula la transcripción y la traducción de genes específicos.17

Existen diversos FC que están involucrados en el proceso angiogénico,18 ya sea estimulándolo o inhibiéndolo. Además, algunos FC actúan de manera sinérgica o cooperativa para inducir la formación de nuevos vasos.19

Un delicado y dinámico balance entre estos péptidos estimuladores e inhibidores mantiene una estrecha regulación del complejo proceso.20 Los FC son también importantes mediadores que intervienen en los procesos de inflamación, cicatrización y remodelamiento tisula.21-23 Más aún, los resultados de estudios recientes sugieren que el proceso angiogénico depende necesariamente de la presencia de células inflamatorias.24-27

Actualmente, la metodología utilizada en la terapia angiogénica de las enfermedades cardiovasculares está destinada a modular la acción de los factores de crecimiento.28 A pesar de que el proceso angiogénico está, como ya dijimos, altamente regulado, aparentemente sólo el aumento de la concentración de un FC (‘upregulation’) es suficiente para activar toda la cascada de eventos necesarios para el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos.29

De todos los factores angiogénicos conocidos, los más utilizados a nivel experimental son los factores de crecimiento fibroblástico(FGF, del inglés ‘fibroblast growth factor’) y el factor de crecimiento del endotelio vascular(VEGF, del inglés ‘vascular endothelial growth factor’).

 

Factores de crecimiento fibroblÁstico

Los factores de crecimiento fibroblástico son una gran familia de proteínas con propiedades mitogénicas, genéticamente relacionadas30 y con alta afinidad por la heparina (HBGF, del inglés ‘heparin-binding growth factors’).31

Estas moléculas comparten características estructurales, bioquímicas y funcionales, y poseen la capacidad de estimular diferentes tipos celulares, incluyendo células endoteliales, células del músculo liso vascular, fibroblastos, miocardiocitos y ciertas células tumorales.32 Todas estas células expresan por lo menos uno de los cuatro receptores tirosina-cinasa (FGFR, del inglés ‘fibroblast growth factor receptor’ = receptor para el FGF) conocidos hasta el momento: FGFR-1, FGFR-2, FGFR-3 y FGFR-4.30,33 Estas proteínas transmembrana son conocidas como receptores de alta afinidad para el FGF.

Los prototipos de esta familia son los dos primeros péptidos descriptos: el FGF ácido (aFGF) y el FGF básico (bFGF).34 Estas proteínas de cadena única son conocidas actualmente como FGF-1 (de 154 aminoácidos) y FGF-2 (de 146 amino ácidos), respectivamente, y son los dos factores de crecimiento fibroblástico más utilizados en los estudios experimentales de angiogénesis terapéutica. Con respecto a los otros miembros de esta familia, existen por lo menos 18 péptidos caracterizados: los factores de crecimiento fibroblástico «oncogénicos» (FGF-3, FGF-4, FGF-5 y FGF-6), los factores de crecimiento de queratinocitos (FGF-7, FGF-8, FGF-9 y FGF-10) y los factores de crecimiento fibroblástico «huérfanos» (FGF-11 a FGF-18, acerca de cuya función biológica no hay certeza).32

El efecto angiogénico de los prototipos de esta familia de FC (FGF-1 y FGF-2) es uno de los más documentados, ya que su papel en todas las etapas de la neoformación vascular es destacada por un lado, estimula la producción de enzimas proteolíticas necesarias para la lisis de la membrana basal y de la matriz extracelular; y por otra parte, estimula la proliferación y migración de las células endoteliales e induce su organización tubular.32

La combinación in vitro de bFGF y de VEGF representa, quizás, el más poderoso estímulo angiogénico conocido hasta la fecha.35,36 Además, el bFGF estimula la expresión de VEGF.37

El factor de crecimiento del endotelio vascular

El factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF) es una glucoproteína homodimérica de 34 a 46 kD, también mitogénica pero de acción casi exclusiva sobre las células endoteliales, las cuales expresan los receptores específicos VEGFR-1,38,39 quien genera señales de ensamblaje de las células endoteliales en tubos y vasos funcionales, VEGFR-240,41,42 responsable de la proliferación y migración y el VEGFR -343,44 que media la linfagiogénesis.

Anteriormente, este péptido era conocido como vasculotropina o factor de permeabilidad vascular (VPF, del inglés ‘vascular permeability factor’)45,46 debido a su propiedad de inducir aumento de la permeabilidad de los lechos capilares.

El VEGF/VPF estimula la proliferación y migración de células endoteliales y su organización tubular47 e inhibe la apoptosis de esta células, aparentemente por medio del estímulo de la expresión endotelial de una integrina llamada anb3 (receptor para vitronectina).48 Mediante el estímulo de esta integrina,49 preserva la señal de supervivencia generada por la adhesión de las células endoteliales a su matriz extracelular. Esta reducción de la apoptosis complementaría el efecto mitogénico del VEGF y conduciría a una mayor viabilidad de las células endoteliales.48

Además, el VEGF, como ya fue mencionado,45,46 regula la permeabilidad vascular,50 favoreciendo la extravasación de proteínas y permitiendo así la formación de un gel de fibrina apto para la migración y organización de las células endoteliales. Estimula también la expresión y liberación de diferentes enzimas proteolíticas necesarias para la lisis de la membrana basal y de la matriz extracelular,47 la cual al ser degradada va dejando el espacio necesario para ser ocupado por los nuevos vasos.

Por otra parte, ciertos estudios experimentales muestran que el VEGF favorece el crecimiento del endotelio tras una angioplastia, es decir que acelera la reendoteliolización después de una lesión.51,52 Esto protegería al vaso de la hiperplasia intimal y del remodelamiento.53 También, otros FC como los FGF 1 y 2 son potenciales agentes terapéuticos en la lesión vascular.54 Sin embargo, algunos autores sostienen que los FGF y el VEGF promueven la hiperplasia de la íntima.55-57

Al VEGF-A puede encontrarse naturalmente en 5 diferentes isoformas que se denominan, según la cantidad total de aminoácidos de la cadena polipeptídica considerada, VEGF 121, VEGF 145, VEGF 165,VEGF 189 y VEGF 206, y otros menos conocidos como el VEGF 162 y VEGF 165b. Todas estas moléculas se sintetizan a partir de un gen único,58 generando las cadenas con diferentes cantidades de residuos de aminoácidos.59,60

Todas las isoformas del VEGF son secretorias y tienen también (excepto la isoforma 121) alta afinidad por la heparina y el heparán sulfato de la matriz extracelular. Mientras mayor es la cadena peptídica, mayor es la afinidad de la isoforma del VEGF por esas macromoléculas. Además, todas tienen la misma capacidad para estimular la angiogénesis y pueden aumentar la expresión (‘upregulation’) de varias proteasas y otros mediadores involucrados en la formación de nuevos vasos sanguíneos.47,61

Recientemente han sido identificados 5 genes estructuralmente relacionados con el VEGF, codificantes para factores de crecimiento que también son específicos para células endoteliales. Así, la familia del VEGF incluye a un grupo de péptidos que se denominan: VEGF-A (o VEGF-1), VEGF-B (o VEGF-3), VEGF-C (o VEGF-2), VEGF-D, VEGF-E y VEGF-F.61,79,62-65 A esta familia también pertenece el factor de crecimiento placentario (PLGF),66 una proteína de 149 aminoácidos que estimula el crecimiento de las células endoteliales y posee propiedades similares al VEGF-B.63

Ha sido demostrado recientemente que el VEGF-C y el VEGF-D, actuando a través del receptor VEGFR-3,67 están relacionados con la neoformación de vasos linfáticos, proceso actualmente conocido como linfangiogénesis65,68 y que el VEGF-B actúa sobre los receptores VEGFR-2.

Las angiopoietinas

Las angiopoietinas han tenido recientemente una particular atención porque juegan un papel importante en la angiogénesis69,70 y en el desarrollo del sistema cardiovascular.71 Las angiopoietinas son pequeñas glucoproteínas que modulan el crecimiento y el remodelamiento de los vasos. Hasta el momento son conocidas la angiopoietina (Ang-1) y la angiopoietina (Ang –2), ligadas específicamente a los receptores tirosin-cinasa Tie-2 (expresados en el linaje de las células endoteliales).72 Existen dos tipos de receptores descriptos para la angiopoietinas (Tie -1 y Tie-2) que tienen distintos papeles en la formación de los vasos sanguíneos.73,74

La angiopoietinas 1 (agonista del receptor Tie-2), a pesar de ser un mitógeno débil de endoteliocitos, induce potentemente la formación de brotes endoteliales a través de la secreción de plasmina y de la activación de cinasas;75,76 actúa sinérgicamente con el VEGF para inducir la angiogénesis76,77 y juega un papel crucial al mediar las interacciones recíprocas entre el endotelio y la matriz extracelular.78 En contraste, la angiopoietina-2, es un factor quimiotáctico para los endoteliocitos79 y además se considera que promueve la «maduración» de la red vascular neoformada tras el estímulo con VEGF,80 aumentando el tamaño del lumen vascular y reclutando células periendoteliales (por ejemplo, pericitos).78

En cambio, la angiopoietina 2 es sintetizada en los sitios de remodelamiento o regresión vascular y es, aparentemente, un antagonista de los receptores Tie-2 expresados en células endoteliales.81 También se le atribuye a la Ang-2 una función de «desestabilización» de las células endoteliales quiescentes, antes de su proliferación. Esta molécula actuaría como una señal angiogénica de iniciación, «abriendo» la estructura vascular para permitir la degradación de la membrana basal por parte de las proteasas y facilitando de esta manera la acción de inductores angiogénicos como el VEGF.82

Las respuestas celulares a las angiopoietinas también varían dependiendo de la presencia de VEGF en el microambiente celular.80,81 Se ha sugerido que la Ang-2 podría colaborar con el VEGF en el frente de invasión de los brotes vasculares al bloquear la estabilización constitutiva o la función de maduración promovida por la presencia de Ang-1, permitiendo que los vasos cambien de fenotipo y mantengan un estado más «plástico». En este estado los vasos responderían más a las señales inducidas por el VEGF.80,81

Factor de crecimiento hepatocitario

Otros factores de crecimiento angiogénicos han sido menos estudiados. Por ejemplo, el factor de crecimiento hepatocitario (HGF), también conocido como ‘scatter factor’(SF), es un péptido recientemente caracterizado que posee una estructura heterodimérica unida por un puente de disulfuro. Al igual que la mayoría de los miembros de la familia del VEGF y del FGF, tiene una gran afinidad con el heparán sulfato y está presente en numerosos grupos celulares, entre los cuales podemos citar al endotelio y a las células musculares lisas.

Está implicado en la regeneración tisular, la cicatrización de las heridas y la angiogénesis.83 Comparte propiedades con los miembros de las familias FGF y VEGF. Como ellos, y a diferencia de otros como el PDGF84 (factor de crecimiento derivado de las plaquetas), es directamente angiogénico. Como en el caso del VEGF, sus propiedades mitogénicas a nivel vascular se limitan al endotelio. Como el FGF, puede inducir la expresión del VEGF por las células musculares lisas y actuar sinérgicamente con él sobre las células endoteliales.85 Estas propiedades indican un papel importante en la angiogénesis y lo señalan como un interesante candidato para la terapéutica vascular.

Terapia proteica y terapia gÉnica

Los FC pueden ser administrados como proteína recombinante (terapia proteica) o transfiriendo los genes que los codifican insertados en vectores, tales como plásmidos, liposomas o por virus por otro lado (terapia génica).86-89

Los vectores pueden ser virales o no virales. Entre los primeros se destacan los adenovirus (y muy recientemente los virus adenoasociados) por su mejor perfil de seguridad comparado con otros vectores virales (retrovirus). Entre los no virales los más usados son los plásmidos, que son cadenas de ADN circular bacteriano «desnudo» (no envuelto) en las que se inserta el gen modificado del FC.

Ambas terapias (génica y proteica) promueven la angiogénesis en territorios isquémicos90-93,94-98-105 y normoperfundidos,106-108 y se discute cuál de ambas presenta el mejor balance entre ventajas y desventajas. En la tabla 3 quisimos resaltar las diferencias entre las formas de introducir los factores de crecimiento (terapia proteica y génica).

Tabla 3. Ventajas y desventajas de las diferentes terapias (proteica y génica)

	Terapia proteica	Terapia génica
Ventajas	No introducción de material genético ni de vectores virales. Conocimiento exacto de la dosis administrada. Facilidad de readministración.	Producción sostenida del factor deseado. Exposición prolongada que se logra con una sola dosis.
Desventajas	Brevísima vida media, eleva los costes porque hay que administrarla continuamente.	Desconocimiento de la cantidad exacta del factor de crecimiento que se sintetizará. Relacionada con la introducción del material genético y viral.

 

Vías de administraciÓn

Actualmente se desconoce cuál es la vía de administración más efectiva y segura para inducir respuestas angiogénicas clínicamente relevantes en el miocardio isquémico sin la presencia de efectos adversos que dificulten su aplicación clínica. Diversos estudios experimentales han evaluado la eficacia de diferentes vías de administración. Las ventajas y las desventajas de estas han sido cuidadosamente analizadas en el trabajo de Kornowsky y colaboradores.109

La vía de administración intravascular ha sido estudiada experimentalmente en sus variantes intraarterial (mediante catéteres intracoronarios96-98 o intrafemorales90,102 o endovenoso.110 A pesar de la facilidad de administración, esta vía de administración de los factores angiogénicos no ha logrado la eficacia deseada.

Las desventajas de la administración endovascular son la riesgosa exposición sistémica a los factores angiogénicos111 y el peligro de hipotensión (dosis dependiente).112-115

La administración intrapericárdica es un procedimiento poco invasivo y relativamente simple que ofrece la ventaja teórica de la exposición prolongada del tejido miocárdico a la sustancia administrada debido a la función de reserva del pericardio. Sin embargo, los resultados comunicados son controvertidos;111,116-118 además, la aplicación clínica de esta vía de administración sería dificultosa y poco práctica en pacientes con antecedentes quirúrgicos cardiotorácicos, quienes hasta el momento son potenciales beneficiarios de esta nueva terapia.111,119

La vía tópica ha sido más estudiada que las anteriores. Diversos sistemas de liberación prolongada, como las cápsulas de alginato de heparina, las redes de fibrina, los polímeros porosos (polímeros de etilén-vinilacetato), los hidrogeles, etcétera, han sido usados para la administración de proteínas promotoras de la angiogénesis.93,94,120-123 La administración tópica local ofrece la ventaja potencial de evitar el rápido lavado producido por el flujo endovascular,111 logrando una mayor permanencia del FC en el tejido miocárdico,124 además es menos probable la distribución de grandes concentraciones de FC al resto del organismo. Los resultados obtenidos son, en general, más alentadores que los observados por las vías endovasculares.94,98

La inyección intramiocárdica directa de ADN desnudo o de proteína recombinante parece ser la más aceptada,95,99,100,105,111,119,125 ya que evitaría el riesgo de niveles sanguíneos elevados de factores de crecimiento que podrían estimular la angiogénesis dentro de las placas ateromatosas (y secundariamente su crecimiento y ruptura), o favorecer el desarrollo de neovasos en territorios remotos como la retina o, peor aún, en metástasis o tumores ocultos.

La inyección intramiocárdica puede realizarse por vía transespicárdica95,99,100,105 o por vía transendocárdica.111,125-127 La vía transepicárdica, así como la vía tópica, necesitan un acceso quirúrgico, lo cual limita su utilidad práctica, además de dificultar el diseño de ensayos clínicos con grupo control para el estudio de la terapia angiogénica aislada.100,119

Con respecto a la vía transendocárdica, el procedimiento es mínimamente invasivo, ya que se llega hasta la cámara ventricular izquierda a través de un acceso endovascular arterial percutáneo128,129 pero probablemente con riesgo menor al de la angioplastia transluminal ya que no se involucra la luz coronaria. Tal vez esta vía representa la alternativa más promisoria ya que la administración se localiza en sitios elegidos específicamente por el profesional sobre la base del estado funcional de cada región del ventrículo izquierdo.130

Esto se logra con la ayuda de un moderno sistema de navegación y mapeo electromecánico tridimensional y en tiempo real, basado en adquisiciones de electrogramas locales (NOGA, Biosense Webster, Johnson & Johnson).131,132 Sus ventajas son el escaso tiempo de exposición a los rayos X (sólo el necesario para ubicar el catéter en la cámara ventricular izquierda),131 la utilidad de los parámetros globales133 y regionales134 que aporta (acortamiento sistólico local, actividad eléctrica local, fracción de eyección, etc.) y la posibilidad de realizar las inyecciones transendocárdicas con el mismo catéter que se utiliza para hacer el diagnóstico.125,128 Este procedimiento está contraindicado en los pacientes con válvulas protésicas en posición aórtica o con evidencia de adelgazamiento mural del ventrículo izquierdo o trombos intracavitarios.

De los modelos animales a los estudios clÍnicos

Si bien conceptualmente se podrían utilizar intervenciones que interfieran con la atenuación de la respuesta angiogénica (por ejemplo, una inhibición de los factores antiangiogénicos), la mayoría de los trabajos se han centrado en el uso de los FC como el VEGF y el bFGF. Los primeros estudios que demostraron un efecto angiogénico en animales se realizaron en 1992, ambos con bFGF: uno en un modelo de isquemia periférica135 y el otro en un modelo de infarto de miocardio.136

Varias series de experimentos con animales demostraron posteriormente que el FGF-2 administrado intracoronariamente mejoraba la perfusión miocárdica y la función, e incrementó el flujo colateral en el perro, tanto en la isquemia crónica como en la aguda.137-139,140 También se han observado efectos beneficiosos sobre el flujo colateral y la función ventricular izquierda en el cerdo después de la administración de una única dosis por vía perivascular o dentro del pericardio de FGF-2.141-143 La proteína FGF-1 recombinante no ha sido efectiva en el perro.144,145 La experiencia con la transferencia génica del FGF es más limitada. Tanto la inyección intramuscular de una única dosis de ADN desnudo que codifica para FGF-1, como la transferencia adenoviral intracoronaria del gen de FGF-5, han demostrado mejorar el flujo en la extremidad posterior del conejo146 y en el miocardio porcino,147 respectivamente.

Resultados satisfactorios fueron confirmados por otros autores que usaron VEGF102,104,148-156 en animales de experimentación. A partir de ese momento se comenzaron a reportar resultados que demostraban que los factores de crecimiento (administrados por medio de terapia proteica o génica) inducen una densidad mayor en los vasos capilares y/o colaterales, una mejor función vasomotora endotelial, un aumento del flujo coronario regional y una mejor función miocárdica.105,157 Recientemente también se ha comprobado la eficacia productiva del SF/HGF.83

Los resultados obtenidos en animales experimentales indujeron a muchos investigadores a proponer ensayos en fase I, centrándose inicialmente en la patología vascular periférica. En 1994, Isner90 inició ensayos clínicos en pacientes con arteriopatía periférica aplicando ADN «desnudo» mediante un balón de angioplastia en dosis crecientes para su transferencia a la pared vascular. Comprobó al año un aumento del flujo, disminución del dolor de reposo y evidencia objetiva de formación vascular histológica y angiográfica. El mismo grupo de investigadores obtuvo resultados favorables en 1998 utilizando esta vez la vía intramuscular.91 Si bien en ambas instancias no hubo grupo control, las conclusiones iniciales de estos y otros trabajos fueron muy alentadores.

Pero el interés de los investigadores no se restringió al empleo de los FC en la isquemia arterial periférica.158 En febrero de 1998, Schumacher159 publicó la primera terapéutica angiogénica en la cardiopatía isquémica humana: en un estudio aleatorizado de 20 pacientes sometidos a cirugía coronaria, se inyectó FGF en el miocardio vecino a la arteria descendente anterior. A las 12 semanas se comprobó (por angiografía de sustracción digital) la existencia de una neovascularización en el área miocárdica inyectada en los casos estudiados pero no en los controles. Actualmente, a casi tres años de seguimiento, la mejoría clínica, angiográfica y ecocardiográfica sigue manifestándose.95

Existen estudios clínicos con abordaje quirúrgico publicados, además del citado, como el de Rosengart (quien inyectó intramiocárdicamente adenovirus codificante para VEGF 121),99 el de Laham (quien administró de forma tópica el bFGF recombinante de liberación prolongada)94 y el Symes (quien inyectó intramiocárdicamente un plásmido de VEGF165).100 En todos ellos los resultados fueron favorables, aunque con escaso número de pacientes.

Además como análisis debemos tener en cuenta que en tres de ellos hubo cirugía de derivación asociada94,95,99 y en los dos en los que se realizó terapia génica no hubo grupo control.99,100

Existen diferentes trabajos clínicos que han utilizado la vía de administración intracoronaria, entre ellos tenemos el de Hendel (VEGF recombinante)97 y el de Udelson (bFGF recombinante).96 El primero es la extensión de las comunicaciones iniciales de Henry115,160 precursores del VIVA Trial (‘VEGF in Ischemia for Vascular Angiogenesis’), y que involucra a 178 pacientes. En la comunicación de este ensayo,98 difundida en las Sesiones Científicas 2000 de la American Heart Association, el seguimiento a un año no muestra diferencias significativas entre los grupos tratados y el grupo placebo, mientras el estudio de Udelson96 muestra una discreta mejoría en la perfusión de reposo y ejercicio en 45 pacientes a los 180 días de seguimiento.

Existen otros trabajos en la literatura internacional como el de Losordo,161 quien aplicó el VEGF-165 a 5 pacientes a través de una minitoracotomía sin realizar revascularización y a quien se le señaló que fueron pocos pacientes y no hubo grupo control. Por otro lado, en el estudio de Symes100 se quiso probar cual era la mejor dosis de aplicación del VEGF, para lo cual se escogieron 20 pacientes, a 10 de los cuales se les aplicó 250 ng y a los 10 restantes 125 ng del producto, y se observó mayor efectividad en el grupo al que se aplicó 250 ng.

Vale129 demostró la eficacia del sistema Noga en la aplicación del factor (vía endocárdica), mientras que en el estudio de Fortuin162 y Reilly163 se valoró el uso del VEGF-2 como factor de crecimiento angiogénico, con buenos resultados. Por otra parte Hedman164 quiso realizar un trabajo comparativo inyectando intracoronariamente en 37 pacientes VEGF usando adenovirus y en 28 usó un plásmido, también escogió un grupo control y concluyó que a los pacientes a los que se les inyectó el factor tenían mejor perfusión que en el grupo control.

En otro trabajo165 se utilizó la vía intracoronaria para la aplicación del factor, tras seleccionar 2 grupos a los que se les inyectaron diferentes dosis de VEGF y se escogió un grupo control (placebo). Se concluyó que cuando se inyectaba una dosis superior de VEGF la mejoría clínica era superior. Sin embargo, en el estudio de Kastrup,166 que tuvo un esquema parecido, no se evidenció mejoría clínica pero si se evidenció mejoría en la fracción de eyección en el grupo que se inyectó el VEGF.

 

Complicaciones de la terapia angiogÉnica

Es importante mencionar el riesgo aún no demostrado en ninguno de los trabajos clínicos publicados hasta ahora90-100 de angiogénesis patológica.167

El VEGF juega un papel en desarrollo de la neovascularización intraocular, como la retinopatía diabética.168,169 Es cierto que la presencia de esta patología es criterio de exclusión en estudios de angiogénesis, pero es improbable que la neovascularización pueda ocurrir en una retinopatía no isquémica.

Otro potencial efecto adverso es la estimulación del desarrollo tumoral. Se ha establecido como criterio de exclusión en la mayoría de los estudios clínicos a los pacientes con tumores malignos conocidos, porque existiría, teóricamente, la posibilidad de que los FC estimulen el crecimiento de tumores no diagnosticados.170,171 Se ha evidenciado en trabajos de experimentación la participación de los FC en la angiogénesis tumoral,172,173 además de que por otro lado se llevan a cabo diversas investigaciones para comprobar los efectos antitumorales de los inhibidores de la angiogénesis.174,175 No obstante a lo planteado, ciertos trabajos demuestran la falta del potencial oncogénico de ciertos FC.176,177 Lo cierto es que por el momento no existen evidencias clínicas concretas al respecto.

Otra observación importante radica en la neovascularización de las placas ateroscleróticas178-183 que podrían causar su inestabilidad184 y ruptura.185,186 Esto no se ha observado concluyentemente durante el seguimiento de los pacientes tratados con angiógenesis. De hecho el resultado es más bien el opuesto, ya que la administración de VEGF ha producido una reducción estadísticamente significativa en el engrosamiento de la íntima debido a una reendotelización acelerada, lo que va en contra del concepto de que la aceleración de la aterosclerosis es una consecuencia de la estimulación de la angiogénesis inducida por VEGF.

Se ha descrito que el tratamiento con proteínas recombinantes produce hipotensión,112,115,149 particularmente cuando se administra por vía sistémica y a altas dosis, debido a que el VEGF estimula la síntesis de óxido nítrico.187,188 Sin embargo, esta complicación nunca ha sido descrita después de realizarse transferencia génica ni en animales ni en seres humanos.

Se han señalado también casos de edema secundario al aumento de permeabilidad capilar,91 así como anemia, trombocitopenia, nefropatía membranosa y proteinuria.189-191

Conclusiones

Los resultados iniciales de la angiogénesis terapéutica en la cardiopatía isquémica humana han sido alentadores pero no concluyentes, debido a la escasez de pacientes estudiados, a lo limitado del seguimiento y a la pobreza de casos control, por lo que todavía quedan muchas preguntas por contestar. No sabemos cuál factor de crecimiento proporciona la mejor respuesta angiogénica, no conocemos específicamente el efecto sinérgico entre el bFGF y el VEGF, que se ha demostrado tanto in vitro como en modelos animales, cuál sería la mejor terapia (proteica o génica), cuáles las dosis ideales y la frecuencia de administración, entre otras preguntas.

Desconocemos aún, por otro lado, el perfil de seguridad a largo plazo y la duración del efecto terapéutico. Finalmente cuando se planifican los estudios clínicos controlados se deberían establecer cuáles son los criterios de valoración ('end-points') óptimos para estimar los efectos terapéuticos. Al igual que en los estudios comparativos entre cirugía coronaria y angioplastia, ¿se debería considerar como criterios a la muerte y al infarto? o simplemente ¿serían suficientes los indicadores de calidad de vida, clase clínica de la angina o las pruebas ergométricas para justificar el uso de esta nueva terapia?. Nosotros pensamos que en un tema como éste, deberían priorizarse siempre los criterios objetivos y cuantificables (SPECT, eco-estrés, RMN) antes que los subjetivos (clase funcional, consumo de nitritos, calidad de vida) que están influidos tan intensamente por el «efecto placebo».192 Sólo cuando tengamos las respuestas a algunas de estas preguntas podremos extraer conclusiones más confiables acerca de la utilidad de la angiogénesis terapéutica para mejorar la cantidad y calidad de vida de los pacientes que sufren una cardiopatía isquémica.

Sin duda pensamos que estamos dando los primeros pasos en un camino largo, apasionante y muy prometedor para el tratamiento de la cardiopatía isquémica, como lo expresa Selke193 en su trabajo.

 

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 summary

The history of the use of growth factors and the concepts of angiogenesis, arteriogenesis and vasculogenesis were presented in this paper. The different growth factors that are known so far were stated, making emphasis on the most used (vascular endothelial and fibroblast growth factors). The various ways of application and of administration proteic or genic) were analyzed. An account of several preclinical and clinical studies using these growth factors for ischemic cardiopathy treatment were made. The various studies contributed information on the possible complications of the use of these factors; conclusions were drawn and recommendations were made.

Key words: growth factors, angiogenesis, vascular endothelial growth factor.

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Recibido: 23 de marzo de 2007. Aprobado: 16 de mayo de 2007.
Dr. Alejandro Villar Inclán. Calle Padre Varela y San Lázaro, Centro Habana. La Habana, Cuba.
Correo electrónico: [e-mail]

1 Especialista de I Grado en Cirugía Cardiovascular y Cirugía General. Profesor Instructor de Cirugía Cardiovascular.