Epidemiología y fisiopatología en la EPOC

La guía de la Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) en su versión del año 2017 define a la EPOC como «una enfermedad común, prevenible y tratable, caracterizada por síntomas respiratorios persistentes y limitación del flujo aéreo debido a anomalías en la vía aérea o en los alveolos causada normalmente por exposición significativa a partículas o gases nocivos»1.

El mecanismo fisiopatogénico más importante en la EPOC es la obstrucción de las vías aéreas. Esta obstrucción se puede medir mediante una espirometría, y el tratamiento está orientado a disminuir la obstrucción. Aunque el tratamiento puede mejorar la EPOC, por definición, la enfermedad lleva asociado un importante grado de cronicidad.

1- EPIDEMIOLOGÍA DE LA EPOC

1.1. Datos epidemiológicos

La EPOC es una enfermedad con una elevada morbimortalidad que supone un importante problema de salud pública a nivel mundial. En los países desarrollados su prevalencia está en aumento, y constituye la cuarta causa de muerte en adultos2.

La prevalencia de la EPOC en España se estudió en el año 1997 en el estudio IBERCOP, y sus datos fueron actualizados en el 2007 en el estudio EPISCAN. Según estos trabajos, la prevalencia de EPOC en adultos de 40-80 años en el año 2007 era del 10,2 % (15,1 % en varones y 5,7 % en mujeres). Estas cifras equivalían a que 2,1 millones de españoles en el año 2007 padecían EPOC3, cifra que aumentó hasta los 2,9 millones en el 2015. Estos datos contrastan con la prevalencia mundial de la enfermedad, que tiende a la baja: la estimación de casos de EPOC en el mundo ha disminuido de 240 a 174 millones anuales.

Los datos de mortalidad en nuestro país también son alarmantes: en el periodo comprendido entre los años 1990 y 2015 el número de fallecimientos ha pasado de 18 000 a 29 000, lo que supone que la mortalidad ha aumentado un 61 %. En la actualidad, la EPOC es la cuarta causa de muerte en España4.

En la Unión Europea se estima que los costes ocasionados por enfermedades respiratorias representan alrededor del 6 % del presupuesto sanitario total. La EPOC representa el 56 % del gasto de las enfermedades respiratorias, lo que supondría un coste de 38 600 millones de euros anuales5.

En general, la prevalencia de la EPOC aumenta con la edad y es más frecuente en varones. Es muy probable que el efecto acumulativo del tabaco y de otros factores de riesgo sea el causante de este efecto. En los últimos años asistimos a un aumento progresivo del porcentaje de mujeres que desarrollan EPOC, hecho relacionado con el incremento progresivo de mujeres fumadoras6.

1.2. Tabaquismo y EPOC

Desde mediados del siglo XX es bien conocido que el tabaco es el factor de riesgo más importante para el desarrollo de la EPOC. Actualmente podemos afirmar que los fumadores tienen un riesgo 9-10 veces mayor de desarrollar EPOC que los no fumadores2. Este riesgo aumenta progresivamente en relación a la cantidad de tabaco fumado: en fumadores de 15-30 paquetes/año el riesgo es del 26 %, mientras que en fumadores de más de 30 paquetes/año el riesgo alcanza el 51 %7. A pesar de ello, solo el 50 % de los fumadores desarrollarán EPOC.

Fumar cigarros puros o tabaco de pipa parece ser que se vincula con menos fuerza al desarrollo de EPOC, lo que podría estar relacionado con la menor dosis de productos secundarios inhalados en este tipo de tabaquismo8.

Es bien sabido que el consumo de tabaco en países desarrollados es muy elevado. En España, según datos del Informe Anual del Sistema Nacional de Salud de 2015, el 24 % de los mayores de 50 años fuman habitualmente, y el 19,6 % son exfumadores (han ha dejado de fumar hace al menos un año). Por sexos, el 27,9 % de los varones y el 20,2 % de las mujeres son fumadores. Estas diferencias en cuanto al sexo no se observan en jóvenes de 15-24 años, ya que fuman el 22,5 % de los varones y el 21 % de las mujeres9.

Diversos autores han estudiado el papel del tabaquismo pasivo en el desarrollo de la EPOC. La conclusión es que ser fumador pasivo aumentó el riesgo de desarrollar EPOC, y ese riesgo está directamente relacionado con el tiempo de inhalación del humo del tabaco10. En España se ha aportado el alarmante dato de que el 39,2 % de los niños menores de 13 años están expuestos al humo ambiental del tabaco en su hogar11.

1.3. Otros factores de riesgo de EPOC

QUEMA DE COMBUSTIBLE BIOMASA. El empleo de materiales tales como la madera, el carbón vegetal o el estiércol como fuente principal de energía doméstica está presente en el 50 % de los hogares mundiales (hasta el 90 % en las casa rurales). En una revisión reciente se ha demostrado que en estas personas el riesgo de desarrollar EPOC es mayor (odds ratio de 2,44); este incremento del riesgo no tiene relación con el sexo ni con el tabaquismo12. En España, Miravitlles M y cols. demostraron que hasta el 24 % de los pacientes con EPOC de Galicia tenían como factor de riesgo la exposición a humo de biomasa13.

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA. No está claramente demostrado que la contaminación atmosférica sea una causa directa de EPOC. Sin embargo, sí se sabe que en pacientes con EPOC la exposición a los humos de los vehículos aumenta el número de exacerbaciones12.

EXPOSICIÓN OCUPACIONAL. Los individuos expuestos en su lugar de trabajo a gases, humos o polvos minerales presentan un mayor riesgo de desarrollar EPOC, particularmente si son fumadores12. A este respecto, los trabajadores de minas de carbón, los que están en contacto con el polvo de algodón en fábricas o los expuestos al cadmio han sido los más estudiados.

REACTIVIDAD DE LAS VÍAS RESPIRATORIAS. Uno de los signos definitorios de asma es la tendencia a la broncoconstricción ante la exposición a diversos estímulos exógenos; muchas personas con EPOC comparten esta hiperreactividad bronquial. Estudios longitudinales que compararon la reactividad de las vías bronquiales a lo largo del tiempo demostraron que la hiperreactividad bronquial es un importante elemento para pronosticar el deterioro ulterior de la función. Por tanto, la hiperreactividad bronquial es un factor de riesgo para el desarrollo de la EPOC14.

INFECCIONES RESPIRATORIAS. En general, la presencia de infecciones respiratorias de repetición es objeto de controversia en el desarrollo de la EPOC. Sin embargo, antecedentes de haber padecido una tuberculosis pulmonar es un factor de riesgo de EPOC. En estudios realizados en China y América Latina se ha demostrado que los pacientes con antecedentes de tuberculosis pulmonar presentan un riesgo 2-4 veces mayor de desarrollar EPOC, y este riesgo es independiente del tabaquismo5.

FACTORES GENÉTICOS. El déficit de alfa-1-antitripsina es el ejemplo más evidente de que un defecto genético incrementa el riesgo de desarrollar EPOC. El 2-4 % de los casos de enfisema pulmonar tendría este origen15.

NEUMOPATÍAS PEDIÁTRICAS. La función pulmonar aumenta progresivamente durante la infancia y la adolescencia hasta alcanzar los 20 años. Los niños que presentan neumopatías pueden no llegar a alcanzar el pico máximo de función pulmonar, y los hace más proclives a desarrollar EPOC en la edad adulta. Algo parecido le sucede a los niños expuestos al tabaquismo pasivo, que podría disminuir un 5 % el FEV1 máximo esperado8.

2- FISIOPATOLOGÍA

2.1. Patogenia

La inhalación del humo del tabaco es el principal factor de riesgo para desarrollar EPOC. Los pacientes no fumadores experimentan a partir de los 25 años una caída del FEV1 de unos 35 ml/año atribuible al envejecimiento natural del pulmón; en los fumadores esta caída se eleva hasta 50 ml/año16. Los tóxicos que contiene el humo del tabaco, tras ser inhalados, ocasionan una inflamación en las células pulmonares que siguen las siguientes fases patogénicas:

INFLAMACIÓN DE LAS VÍAS AÉREAS. Las células del epitelio pulmonar liberan sustancias químicas que ocasionan inflamación crónica de los bronquiolos, constricción de la musculatura lisa y obstrucción al flujo aéreo. Esta inflamación puede permanecer durante mucho tiempo, incluso aunque el individuo haya abandonado el hábito tabáquico14.

ENFISEMA. Es el aumento de los espacios alveolares que hay más allá del bronquiolo terminal. En este proceso intervienen varios hechos: a) Desequilibrio entre las proteasas (enzimas que destruyen la elastina o matriz elástica pulmonar) y las antiproteasas. b) Activación de los linfocitos que favorecen la destrucción del parénquima pulmonar. c) Los radicales libres de oxígeno que provienen del humo del tabaco o de los macrófagos también destruyen la matriz pulmonar (estrés oxidativo). d) Apoptosis de las células endoteliales, lo que ocasiona la muerte celular y el agrandamiento de las unidades alveolares. e) Alteraciones en el proceso de reparación pulmonar8.

ALTERACIONES VASCULARES. Los productos contenidos en el humo del tabaco favorecen la proliferación de la pared arterial. Esto ocasiona un aporte menor de oxígeno al tejido pulmonar (hipoxia), que favorece la contracción de las arterias pulmonares y la reducción de su calibre16.

ALTERACIONES SISTÉMICAS. Los pacientes con EPOC también tienen inflamación sistémica que afecta a diversos órganos, como el músculo esquelético y el sistema cardiovascular. De ahí la frecuente asociación entre EPOC y enfermedades cardiovasculares16.

2.2. Fisiopatología

El signo más característico de la EPOC es una disminución permanente y progresiva del flujo espiratorio forzado (FEV1, forced expiratory volume en 1 segundo o volumen de aire expulsado dentro del primer segundo que sigue a una espiración forzada). Esta disminución está ocasionada básicamente por el aumento de la resistencia al flujo aéreo y por la alteración del parénquima pulmonar. Estas alteraciones ocasionan problemas en el intercambio gaseoso, como veremos a continuación.

OBSTRUCCIÓN DE LAS VÍAS RESPIRATORIAS. Es el resultado de la asociación entre la disminución de la luz bronquial, la contracción de la musculatura lisa bronquial y la pérdida de parénquima pulmonar. Debido a esa obstrucción, los alveolos necesitan más tiempo para eliminar el aire que contienen, lo que altera la mecánica ventilatoria. Este aumento de la resistencia al flujo aéreo se puede detectar por medio de una espirometría, midiendo la FEV1 y la FVC (forced vital capacity o volumen total de aire espirado durante toda la espirometría)14.

HIPERINSUFLACIÓN PULMONAR. La disminución de la elastina de la matriz pulmonar y el aumento del tamaño de los alveolos ocasionan una pérdida de la elasticidad pulmonar. Puesto que no se puede alargar el tiempo de espiración durante el tiempo necesario para que se vacíen los alveolos, se ocasiona una hiperinsuflación pulmonar y un atrapamiento aéreo. Esto ocasiona el aplanamiento del diafragma, lo que conlleva a que la contracción de sus fibras musculares sea menos eficaz8.

ALTERACIONES DEL INTERCAMBIO GASEOSO. Como ya hemos comentado, la destrucción de los tabiques interalveolares origina la aparición de grandes alveolos. Esto ocasionará importantes alteraciones fisiopatológicas que serán responsables de la alteración del intercambio gaseoso: 1) Por un lado, los grandes alveolos que se han formado son incapaces de eliminar todo su contenido aéreo, y no pueden captar todo el O2 que necesitan ni de eliminar el CO2 que contienen. Si se mantiene la perfusión de esos grandes alveolos, habrá un desequilibrio entre la perfusión y la ventilación (la perfusión superará a la ventilación). 2) Por otro lado, debido a la destrucción de la red capilar que ocasiona el enfisema, habrá otras zonas en las que la ventilación superará a la perfusión, lo que ocasionará el aumento del espacio muerto (la fracción de volumen inspirado será poco útil para el intercambio gaseoso). El resultado final de estos procesos es la aparición de hipoxemia e hipercapnia16.

ALTERACIONES DE LA MECÁNICA VENTILATORIA. Los pacientes con EPOC avanzada, con objeto de mejorar el intercambio de gases, aumentan la frecuencia respiratoria y el flujo inspiratorio. Sin embargo, esto disminuye el tiempo de intercambio gaseoso, lo que ocasionará empeoramiento de la hipoxemia y de la hipercapnia8.

ALTERACIONES HEMODINÁMICAS. En casos más graves de EPOC, y como consecuencia de las alteraciones vasculares (inflamación del endotelio vascular y constricción de su musculatura lisa), aparece hipertensión pulmonar. Esta llevará a la sobrecarga del ventrículo derecho y a la aparición de insuficiencia cardiaca derecha de origen pulmonar (cor pulmonale)8.

BIBLIOGRAFÍA

1. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2017. [consultado 30 oct 2018] Disponible en: http://goldcopd.org.
2. Guía de Práctica Clínica para el Diagnóstico y Tratamiento de Pacientes con Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) – Guía Española de la EPOC (GesEPOC). Versión 2017. Arch Bronconeumol. 2017;53(Supl 1):2-64.
3. Soriano JB, Ancochea J, Miravitlles M, Garcia-Rio F, Duran-Tauleria E, Muñoz L, Jimenez-Ruiz CA, Masa JF, Viejo JL, et al. Recent trends in COPD prevalence in Spain: a repeated cross-sectional survey 1997-2007. Eur Respir J 2010;36:656-58.
4. GBD 2015 Chronic Respiratory Disease Collaborators. Global, regional, and national deaths, prevalence, disability-adjusted life years, and years lived with disability for chronic obstructive pulmonary disease and asthma, 1990–2015. A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. The Lancet. Respiratory Medicine Volume 5, No. 9, p691–706, September 2017.
5. Miravitlles M, Murio C, Guerrero T, Gisbert R, on behalf of the DAFNE study group. Costs of chronic bronchitis and COPD. A one year follow-up study. Chest. 2003;123:784-91.
6. Ancochea J, Badiola C, Duran-Tauleria E, Garcia Rio F, Miravitlles M, Muñoz L, et al. The EPI-SCAN survey to assess the prevalence of chronic obstructive pulmonary disease in Spanish 40 to 80 years old: protocol summary. Arch Bronconeumol. 2009;45:41-47.
7. Han MK, Agustí A, Calverley PM, Celli BR, Criner G, Curtis JL, et al. Chronic obstructive pulmonary disease phenotypes. The future of COPD. Am J Respir Crit Care Med. 2010;182:598-604.
8. Reilly JJ, Silverman EK, Shapiro SD. Neumopatía obstructiva crónica. En: Harrison Principios de Medicina Interna. 16ª ed. 2005;242:1709-17.
9. Hábitos de vida Informe Anual del Sistema Nacional de Salud 2016. Informes, Estudios e investigación 2017. Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad. 2017:11-15.
10. Guyatt G, Oxman AD, Akl EA, Kunz R, Vist G, Brozek J, et al. GRADE guidelines: 1. Introduction-GRADE evidence profiles and summary of findings tables. J Clin Epidemiol. 2011;64:383-94.
11. Bousquet J, Kiley J, Bateman ED, Viegi G, Cruz AA, Khaltaev N, et al. Prioritised research agenda for prevention and control of chronic respiratory diseases. Eur Respir J. 2010;36:995-1001.
12. Ryu JY, S Dunwoo YE, Lee CK, Kim JH,Lee IT, et al. Chronic Obstructive Pulmonar Disease (COPD) and Vapors, Gases, Dusts, or Fumes (VGDF): A Meta-analysis. CODP 2015;12:374-80.
13. Miravitlles M, Soriano JB, García-Río F, Muñoz L, Duran-Taulería E, Sánchez G, et al. Prevalence of COPD in Spain: Impact of undiagnosed COPD on quality of life and daily life activities. Thorax. 2009;64:863-8.
14. Hogg JC. Pathophysiology or airflow limitation in chronic obstructive pulmonary disease. Lancet 2004;364:709-21.
15. Martínez-García F, Soler-Cataluña JJ, Donat Y, Catalán P, Agramunt M, Ballestin V, et al. Factors associated with bronchiectasis in chronic obstructive pulmonary disease patients. Chest. 2011;140:1130-7.
16. Barberá JA, Agustí Á, Rodríguez-Roisín R. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica. En: Farreras Rozman Medicina Interna. 16ª ed. 2008;83:742-753.