[en] Chronic pancreatitis is a chronic inflammatory disease of the pancreas with parenchymal fibrosis. It produces a loss of functional tissue and leads in advanced stages to both exocrine and endocrine pancreatic insufficiency. Early detection of this disease is highly challenging, given that most of its specific diagnostic symptoms and signs appear at a late stage. Nevertheless, despite its underdiagnosis, there is an elevated prevalence of this disease in the general population. The early detection of chronic pancreatitis is important for multiple reasons. First, resulting exocrine pancreatic insufficiency carries a high risk of malnutrition and is an independent risk factor for cardiovascular disease. In addition, endocrine damage produced by the disease can lead to pancreatogenic (type 3c) diabetes, which is usually erroneously classified as type 2 diabetes. This is because diagnostic criteria do not differ between types 3c and 2 at endocrine level and the possible involvement of an underlying pancreatic disease is not considered. Finally, it has been widely demonstrated that chronic pancreatitis is one of the main risk factors for the development of pancreatic cancer. There is an urgent need to overcome the above limitations by developing novel diagnostic approaches to these pancreatic diseases. Metabolomics is an emerging technique that can facilitate the detection of diseases of difficult diagnosis, because the serum metabolome has been found to represent the functional status of cells, tissues, organs, and even the whole organism. Hence, the identification of changes in metabolic patterns in the serum of patients provides valuable data on functional changes produced by a given disease, helping to establish its diagnosis. To date, studies on the clinical applicability of metabolomics in the pancreas have largely centered on the early diagnosis and follow-up of pancreatic cancer and the response to its treatment. However, there is a need to focus efforts on the early identification of groups at risk of such diseases as chronic pancreatitis in order to implement the early follow-up of patients and improve their clinical outcomes. The hypothesis of this doctoral thesis is that the study of serum metabolite patterns permits the early diagnosis of chronic pancreatitis and associated exocrine pancreatic insufficiency. For the present study, a sample of peripheral blood was drawn from 32 patients with chronic pancreatitis and exocrine pancreatic insufficiency, 21 patients with chronic pancreatitis but not exocrine pancreatic insufficiency, and 60 healthy individuals. Serum obtained from each participant was analyzed by high-resolution mass spectrometry. Multivariate analysis was used to identify three serum metabolites with the capacity to discriminate between patients with chronic pancreatitis and healthy individuals. These metabolites are related to the proinflammatory role of the microbiota, the dysfunction of pancreatic β cells, and inflammatory, apoptotic, and fibrogenic mechanisms. Study of metabolite patterns in sera from patients with chronic pancreatitis grouped according to the presence or absence of exocrine pancreatic insufficiency identified four metabolites that discriminated between the groups. In addition, mass spectrometry analysis of serum metabolites from 21 patients with pancreatogenic diabetes and 9 with type 2 diabetes yielded a panel of five metabolites that distinguished between these diseases in an efficacious manner. Taken together, these results demonstrate the usefulness of metabolomics as a tool to identify different risk groups for pancreatic disease, opening up the possibility to establish useful biomarkers for their early diagnosis. An investigation was also conducted into the involvement of exocrine and endocrine pancreatic insufficiency in the progression of chronic pancreatitis, revealing an elevated prevalence of both insufficiencies during the course of the disease, with variable clinical repercussions as a function of their severity and the administration or not of appropriate treatment. The study also showed how the loss of exocrine and endocrine pancreatic function increases in parallel to the progression of chronic pancreatitis and is exacerbated by the consumption of tobacco and alcohol. Furthermore, the tobacco habit proved to be a crucial proinflammatory factor, evidenced by the elevation of acute-phase reactants in the patients with chronic pancreatitis who smoked. Finally, with the aim of favoring the early diagnosis and treatment of exocrine pancreatic insufficiency, a review was conducted to provide an update of knowledge on different etiopathogenic and therapeutic aspects of this insufficiency. In relation to the diagnosis, the utilization of a combination of clinical, analytical, and pancreatic function test results is proposed to improve its detection. With regard to the therapy, replacement treatment with pancreatic enzymes has proven able to normalize anthropometric but not nutritional parameters in these patients.

[es] La pancreatitis crónica es una enfermedad inflamatoria crónica del páncreas con fibrosis del parénquima, que provoca una pérdida de tejido funcional y conduce, en fases avanzadas, a una insuficiencia tanto exocrina como endocrina del órgano. Esta patología presenta una gran dificultad para su detección precoz, ya que la mayoría de los síntomas derivados y los criterios diagnósticos específicos aparecen de forma tardía. No obstante, y a pesar de estar infradiagnósticada, esta patología posee una elevada prevalencia entre la población general. La importancia de la detección precoz de la pancreatitis crónica radica en varios aspectos: en primer lugar, la insuficiencia pancreática exocrina derivada predispone a un alto riesgo de desnutrición, además de constituir un factor de riesgo cardiovascular independiente en estos pacientes; a nivel endocrino, la diabetes pancreatogénica, o tipo 3c, es consecuencia del daño que produce la pancreatitis crónica a este nivel, y se suele catalogar, de forma errónea, como diabetes tipo 2, dado que los criterios diagnósticos para ambas son los mismos, y no se investiga la existencia de una patología pancreática subyacente que la propicie; por último, y muy relevante, está ampliamente demostrado que la pancreatitis crónica constituye uno de los principales factores de riesgo para el desarrollo de una patología tan letal como es el cáncer de páncreas. Dadas las limitaciones existentes a la hora de la detección precoz de estas patologías pancreáticas, parece clara la existencia de una necesidad urgente de desarrollar nuevas herramientas diagnósticas en este campo. La metabolómica se plantea como una alternativa emergente, que puede aportar soluciones al problema de la detección de patologías de difícil diagnóstico, ya que el metaboloma sérico ha demostrado representar el estado funcional de las células, tejidos, órganos e, incluso, del organismo en su conjunto. De este modo, la identificación de cambios en los patrones de metabolitos en el suero de pacientes proporciona una valiosa información sobre los cambios funcionales que se producen por una enfermedad dada, ayudando a establecer su diagnóstico. Hasta la fecha, los estudios existentes sobre la aplicabilidad clínica en páncreas de la metabolómica se han centrado, fundamentalmente, en el cáncer de páncreas, tanto a nivel de su diagnóstico temprano como en su seguimiento y respuesta a tratamiento. Sin embargo, pensando en obtener una mayor rentabilidad asistencial, parece mucho más adecuado centrar estos esfuerzos en la identificación precoz de grupos de riesgo para esta patología, como son los pacientes de pancreatitis crónica, y así poder establecer un seguimiento temprano de los mismos. En la presente tesis doctoral planteamos como hipótesis el valor del estudio del patrón de metabolitos séricos para permitir el diagnóstico precoz de la pancreatitis crónica, así como de la insuficiencia pancreática exocrina asociada. Para ello se utilizó una muestra de 53 pacientes con pancreatitis crónica, 32 con y 21 sin insuficiencia pancreática exocrina, y 60 personas sanas. De todos ellos se extrajo una muestra de sangre periférica, que fue procesada para obtener el suero que posteriormente fue analizado mediante espectrometría de masas de alta resolución. Mediante análisis multivariante, se han identificado tres metabolitos séricos con capacidad para discriminar entre pacientes con pancreatitis crónica y personas sanas. Estos metabolitos se relacionan con el papel proinflamatorio de la microbiota, la disfunción de células β pancreáticas y mecanismos de inflamación, apoptosis y fibrogénicos. Por otra parte, a partir del estudio del patrón de metabolitos exclusivamente en suero de pacientes con pancreatitis crónica, y diferenciándolos en función de la presencia o no de insuficiencia pancreática exocrina en los mismos, se pudieron determinar cuatro metabolitos con capacidad para discriminar entre ambos grupos. Además, se reclutó un grupo de 21 pacientes con diabetes pancreatogénica y otro de 19 con diabetes tipo 2. El posterior análisis de los metabolitos séricos de ambos grupos por espectrometría de masas nos mostró un panel de cinco metabolitos que permite distinguir de manera eficaz entre ambas patologías. En conjunto, todos estos resultados indican que la metabolómica es una herramienta que permite identificar diferentes grupos de riesgo en relación a la patología pancreática, y abre la puerta a disponer de biomarcadores que sean útiles para un diagnóstico precoz de las mismas. Por otro lado, se ha estudiado en estos pacientes con pancreatitis crónica la implicación de la insuficiencia pancreática, tanto exocrina como endocrina, en la progresión de esta patología, observándose una elevada prevalencia de ambas en el curso de la pancreatitis crónica, y siendo su repercusión clínica variable, en función de su severidad y de la instauración de un tratamiento adecuado. También se advirtió cómo la pérdida de función pancreática exocrina y endocrina se produce de forma paralela a la evolución de la pancreatitis crónica, siendo favorecida su progresión por el consumo de tabaco y alcohol. Además, el tabaco se mostró como un factor proinflamatorio crucial, evidenciado por la elevación de reactantes de fase aguda en pacientes fumadores de pancreatitis crónica. Por último, con el objetivo de mejorar el diagnóstico y tratamiento precoz de la insuficiencia pancreática exocrina, se ha realizado una revisión y actualización del estado del tema referente a los distintos aspectos etiopatogénicos y terapeúticos de este tipo de insuficiencia. A nivel diagnóstico, se propone la utilización de una combinación de los diferentes datos clínicos, analíticos y pruebas de función pancreática para mejorar su detección. A nivel terapéutico, el tratamiento sustitutivo mediante enzimas pancreáticas se ha mostrado capaz de normalizar los parámetros antropométricos aunque no los nutricionales de estos pacientes.