Un método ex vivo para evaluar el estado del glicocalix, que comprende las etapas de:

a. medir la anchura de al menos 10 glóbulos rojos en una imagen o un registro microcópico de al menos un vaso sanguíneo microvascular;

b. repetir la etapa (a) para al menos 10 vasos sanguíneos microvasculares; y

c. obtener una estimación de la anchura del glicocalix a partir de la distribución por tamaños de mediciones de la anchura de la columna de glóbulos rojos;

en donde la anchura del glicocalix es igual a la mitad de la diferencia entre el valor de la anchura máxima de los glóbulos rojos (valor P99 de la distribución de la anchura de los glóbulos rojos;

o RBCWmax) y el valor mediano de la anchura de los glóbulos rojos (valor P50 de la distribución de la anchura de los glóbulos rojos;

o RBCW mediano) .;

evaluando con ello el estado del glicocalix.

Herramientas de diagnóstico y terapéuticas para enfermedades que alteran la función vascular

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a herramientas y aplicaciones de diagnóstico y terapéuticas, particularmente útiles en enfermedades que afectan a la salud vascular y en enfermedades inflamatorias. En particular, dichas herramientas de diagnóstico y terapéuticas emplean una detección o modulación adecuada del glicocalix endotelial.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las enfermedades vasculares representan una causa principal de la morbidez y mortalidad en las sociedades humanas modernas. Mientras que trastornos cardiovasculares y cerebrovasculares tales como insuficiencia cardíaca congestiva y los episodios catastróficos de infarto de miocardio, muerte cardiaca repentina o apoplejía están ampliamente reconocidos, la disfunción vascular puede asimismo obstruir el suministro de sangre a otros órganos o partes del cuerpo tales como, por ejemplo, intestinos, riñones, extremidades superiores o inferiores (p. ej. enfermedad oclusiva arterial periférica) .

Un componente etiológico principal de las enfermedades vasculares es la aterogénesis, es decir, la formación progresiva de placas ateromatosas en la capa subíntima, lo cual promueve lesiones ateroscleróticas inflamatorias dentro de las arterias y arteriolas. La deposición de placas puede conducir a estenosis arterial, provocando un suministro inadecuado de sangre a los órganos alimentados por la arteria. Más frecuentemente, la inflamación de la placa puede contribuir a la ruptura del tapón fibroso que resulta en la formación de trombos y el subsiguiente infarto.

La predisposición para la incidencia y/o velocidad de progreso de alteraciones patogénicas vasculares, que incluyen, entre otros, disfunción endotelial, permeabilidad vascular incrementada, agregación incrementada de leucocitos y plaquetas y, finalmente, la aterogénesis y aterosclerosis, puede ser aumentada en o asociada a diversos factores de riesgo o condiciones patológicas tales como, entre otros, a estados y enfermedades inflamatorias agudas y crónicas y con estimulaciones vasculares crónicas. Por ejemplo, pacientes con trastornos inflamatorios crónicos tales como artritis reumatoide y lupus eritematoso sistémico pueden padecer una aterogénesis acelerada (Solomon et al. 2003. Circulation 107: 1303-7; Roman et al. 2003, N Engl J Med 349: 2399-406) ; niveles elevados de endotoxina en el torrente sanguíneo humano han sido asociados a un riesgo incrementado de aterosclerosis (Stoll et al. 2004, Arterioscler Thromb Vasc Biol 24: 2227-36) ; y la administración repetida de endotoxina ha demostrado incrementar la formación de lesiones ateroscleróticas en conejos en una dieta hipercolesterolémica (Lehr et al. 2001, Circulation 104: 914-20) ; e incluso estimulaciones inflamatorias sencillas tales como vacunación, infusión de proteínas Creactivas o la administración de endotoxina puede provocar una disfunción endotelial en seres humanos.

Por consiguiente, existe una necesidad urgente de herramientas de diagnóstico capaces de detectar la vulnerabilidad de las paredes de los vasos a estímulos aterogénicos, particularmente en sujetos y grupos de pacientes que pueden estar en riesgo de desarrollar alteraciones vasculares o de los que se sospecha o conoce que padecen una patología vascular. Además de ello, también existe una necesidad de nuevos objetivos que permitan aumentar la capacidad protectora de las paredes de los vasos frente a estímulos aterogénicos, proporcionando con ello medidas terapéuticas y preventivas adicionales.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención acomete las necesidades arriba discutidas en la técnica.

Más específicamente, la invención enseña herramientas de diagnóstico adicionales para detectar una vulnerabilidad y patogénesis vascular. Dichas herramientas de diagnóstico pueden suponer preferiblemente una o más ventajas frente a estrategias de diagnóstico previamente conocidas a la patología vascular tales como, por ejemplo, una mayor velocidad, sensibilidad, especificidad y/o simplicidad de detección, una detección más temprana de cambios patológicos vasculares, una detección simultánea de múltiples parámetros relevantes, detección a partir de menos material de partida o a partir de material de partida obtenido por técnicas menos invasivas o no invasivas. En particular, los autores de la presente invención han demostrado de forma concluyente que estimulaciones que fomentan el desarrollo de una vulnerabilidad y enfermedad vascular – tales como, por ejemplo, estimulaciones inflamatorias – provocan alteraciones demostrables en el glicocalix endotelial tales como, por ejemplo, un volumen o dimensión del glicocalix sistémico y microvascular reducido, una permeabilidad incrementada del glicocalix, la diseminación de componentes del glicocalix tales como hialuronano y sulfato de heparano, y niveles alterados de enzimas que participan en el metabolismo del glicocalix. También, a la vista de la importancia de la integridad endotelial (incluidas las funciones del glicocalix) para la salud vascular, los autores de la invención contemplan, así, que la vigilancia de parámetros o marcadores relacionados con el glicocalix puede proporcionar una información valiosa sobre el riesgo o la presencia de disfunción y enfermedad vascular, así como la susceptibilidad aterogénica a estimulaciones inflamatorias. Además, los autores de la invención contemplan también que intervenciones profilácticas y/o terapéuticas, dirigidas a proteger y/o reconstituir la integridad del glicocalix (por ejemplo, volviendo a abastecer constituyentes del glicocalix, estimulando la acumulación del glicocalix o inhibiendo la disgregación del glicocalix) puede prevenir o mejorar el pronóstico de disfunción y enfermedades vasculares, así como de inflamación y de la susceptibilidad aterogénica a estimulaciones inflamatorias.

Por consiguiente, en un aspecto, la invención proporciona un método ex vivo para evaluar el estado del glicocalix tal como se esboza en las reivindicaciones. La invención proporciona también un método ex vivo para diagnosticar una enfermedad vascular o la susceptibilidad a una enfermedad vascular en un sujeto, que comprende detectar en dicho sujeto una alteración en el estado del glicocalix, determinada de acuerdo con el método de la reivindicación 1.

A modo de ejemplo y no de limitación, las alteraciones en estos aspectos de la homeostasis del glicocalix se pueden comparar con un sujeto o sujetos testigos que no padecen una enfermedad vascular ni son susceptibles a una enfermedad vascular, para evaluar si se produce una diferencia significativa que puede ser indicativa del fenotipo patológico.

En un aspecto adicional, la invención proporciona un método ex vivo para diagnosticar la susceptibilidad aterogénica a estímulos inflamatorios en un sujeto, que comprende detectar en dicho sujeto una alteración en el estado del glicocalix según se detalla en la reivindicación 7.

A modo de ejemplo y no de limitación, alteraciones en estos aspectos de la homeostasis del glicocalix se pueden comparar con un sujeto o sujetos testigos no expuestos a estimulaciones inflamatorios para confirmar si se produce una diferencia significativa que puede ser indicativa del fenotipo patológico.

Dicha perturbación en el estado, volumen o dimensión del glicocalix, permeabilidad del glicocalix, diseminación del glicocalix y/o la actividad de una o más enzimas del metabolismo del glicocalix se puede detectar, sin limitación, en vasos sanguíneos individuales (tales como, p. ej., en arterias o arteriolas individuales) al nivel de tejidos, partes del cuerpo, órganos y/o al nivel sistémico.

Preferiblemente, en los métodos de diagnóstico arriba definidos, en una muestra biológica tomada de un sujeto se pueden realizar mediciones necesarias para determinar el estado, volumen o dimensión del glicocalix, la permeabilidad del glicocalix, la diseminación del glicocalix y/o la actividad de una o más enzimas del metabolismo del glicocalix. Ensayos in vitro de este tipo son fáciles generalmente de realizar y están sujetos a un análisis de alto rendimiento. Muestras adecuadas incluyen, sin limitación, muestras de sangre entera, plasma o suero obtenidas de un sujeto. Estos fluidos corporales están en contacto directo in vivo con el tejido endotelial vascular y, por lo tanto, son los responsables de la perturbación del glicocalix. Además de ello, al menos algunos indicadores del glicocalix tales como, por ejemplo, pero sin limitación,... [Seguir leyendo]

1. Un método ex vivo para evaluar el estado del glicocalix, que comprende las etapas de:

a. medir la anchura de al menos 10 glóbulos rojos en una imagen o un registro microcópico de al menos un vaso sanguíneo microvascular;

b. repetir la etapa (a) para al menos 10 vasos sanguíneos microvasculares; y

c. obtener una estimación de la anchura del glicocalix a partir de la distribución por tamaños de mediciones de la anchura de la columna de glóbulos rojos; en donde la anchura del glicocalix es igual a la mitad de la diferencia entre el valor de la anchura máxima de los glóbulos rojos (valor P99 de la distribución de la anchura de los glóbulos rojos; o RBCWmax) y el valor mediano de la anchura de los glóbulos rojos (valor P50 de la distribución de la anchura de los glóbulos rojos; o RBCW mediano) .;

evaluando con ello el estado del glicocalix.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, adicionalmente, la etapa de:

d. determinar la reserva de volumen capilar a partir de la distribución por tamaños de las mediciones de la anchura de los glóbulos rojos, en donde la reserva de volumen capilar es el cuadrado de la anchura máxima de los glóbulos rojos, dividida por el cuadrado de la anchura media de los glóbulos rojos.

3. Un método ex vivo para identificar compuestos, factores de riesgo cardiovascular o factores del estilo de vida que modulan el estado del glicocalix, que comprende las etapas de:

a. medir la anchura de al menos 10 glóbulos rojos en una imagen o un registro microcópico de al menos un glóbulo rojo microvascular obtenido en presencia y ausencia de dicho compuesto, factor de riesgo cardiovascular o factor del estilo de vida;

b. repetir la etapa (a) para al menos 10 vasos sanguíneos microvasculares;

c. evaluar el estado del glicocalix de acuerdo con el método de la reivindicación 1 ó 2, en donde una diferencia en el estado del glicocalix en presencia y ausencia de dicho compuesto, factor de riesgo cardiovascular o factor del estilo de vida identifica dicho compuesto, factor de riesgo cardiovascular o factor del estilo de vida, como modulador del estado del glicocalix.

4. Un programa de ordenador almacenado en un medio legible por ordenador o un dispositivo de ordenador autónomo similar, configurado para:

a. leer los datos de distribución de la RBCW; y

b. determinar el estado del glicocalix de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

5. Un método ex vivo para diagnosticar una enfermedad vascular o la susceptibilidad a una enfermedad vascular en un sujeto, que comprende detectar en dicho sujeto una alteración en el estado del glicocalix, determinado de acuerdo con el método ex vivo de la reivindicación 1 ó 2, que comprende opcionalmente, de manera adicional, determinar ex vivo la permeabilidad del glicocalix, la diseminación del glicocalix y/o la actividad de una o más enzimas del metabolismo del glicocalix en una muestra tomada del sujeto.

6. El método ex vivo de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho diagnóstico se lleva a cabo en una imagen o un registro microscópico obtenido de:

a. sujetos con una afección o enfermedad inflamatoria;

b. sujetos que tienen uno o más factores de riesgo elegidos de la edad, fumar, hiperglucemia y dislipidemia; y/o

c. sujetos que tienen una o más patologías de riesgo elegidas de lesión por isquemia-reperfusión, diabetes tipo 1, diabetes tipo 2, hiperglucemia, resistencia a la insulina, síndrome metabólico, dislipidemia, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia, hipertensión, cáncer, enfermedad infecciosa y trauma.

7. Un método ex vivo para diagnosticar una susceptibilidad aterogénica a estimulaciones inflamatorias en un sujeto, que comprende detectar en dicho sujeto una alteración en el estado del glicocalix, determinado de acuerdo con el método de la reivindicación 1 ó 2, que comprende opcionalmente, además, determinar ex vivo la permeabilidad del glicocalix, la diseminación del glicocalix y/o la actividad de una o más enzimas para el metabolismo del glicocalix en una muestra tomada del sujeto.

8. El método de las reivindicaciones 5-7, que comprende detectar en dicha muestra la presencia y/o concentración de moléculas derivadas del glicocalix que incluyen oligosacáridos o polisacáridos, glicosaminoglicanos, hialuronano, sulfato de heparano o proteoglicanos; enzimas que catalizan el anabolismo o catabolismo del glicocalix, que incluyen hialuronidasa, mieloperoxidasa, heparinasa y otras exo- y endo-glicosidasas; y/o sustancias que se asocian con el glicocalix endógenas o exógenas, incluidas proteínas similares a lectina endógenas que normalmente se asocian con el glicocalix.

9. El método de la reivindicación 8, en el que dicha detección es mediante un dispositivo biosensor.