[en] Lung transplantation (LT) is the last therapeutic option for patients with end-stage respiratory diseases. Despite advancements, LT has the lowest survival rate among all solid organ transplants (SOT), with 37% of deaths in the first year due to infections caused by the lungs' exposure to the environment. Chronic lung allograft dysfunction (CLAD) remains the main barrier to long-term survival, causing 25-30% mortality within 3-5 years post-LT. Infections also increase the risk of CLAD, highlighting the need for better post-transplant management. Proper immunosuppressant dosing is critical to balance infection prevention and rejection control. However, due to significant inter- and intra-patient variability, monitoring tacrolimus trough levels remains insufficient for assessing immunosuppressive states. Research is focused on identifying non-invasive biomarkers and pharmacodynamic tools to improve personalized therapy. Cytomegalovirus (CMV) is a significant opportunistic infection after SOT, raising the risk of infections, acute rejection, and CLAD through its immunomodulatory effects. CMV disease rates range from 8% to 55%, depending on prophylaxis duration and type. Universal antiviral prophylaxis, usually given for six to 12 months, reduces CMV disease risk but can cause side effects. Notably, 25% of CMV-seropositive patients still develop CMV infection, and 15% develop CMV disease within 18 months post-LT. Although CMV-specific cellular immune response (CMV-CMI) is essential for infection control, current risk assessment focuses only on humoral markers, leaving a gap in evaluating CMV-CMI in LT recipients (LTR). This thesis aimed to evaluate two promising immunological tests: (1) measuring residual gene expression of three NFAT-regulated genes (IL-2, IFN-γ, and GM-CSF), and (2) using the CMV enzyme-linked immunosorbent spot (ELISPOT) test. These tests were designed to improve therapeutic drug monitoring and identify LTRs at higher infection risk, especially for CMV. The first study found that tacrolimus trough levels, currently used for drug monitoring, did not correlate with immunosuppression levels measured by NFAT-regulated gene expression (NFAT-RGE) or predict infection or rejection risk. In contrast, tacrolimus peak levels showed a strong correlation with NFAT-RGE. Importantly, NFAT-RGE values below 30% were linked to a higher risk of severe bacterial infections, suggesting its potential as a non-invasive infection risk assessment tool. Additionally, pre-LT genotyping of cytochromes P450 3A4 (CYP3A4) and P450 3A5 (CYP3A5) could help identify fast metabolizers (FM), prone to infections, and poor metabolizers (PM), at risk of worse graft outcomes due to low tacrolimus levels. The second study assessed the CMV ELISPOT test, which measures CMV-specific immune responses. Although it could not reliably predict which patients would develop CMV infection, its predictive value improved when both antigens were tested together. Among seropositive patients, those showing intermediate (response to one antigen) or weak (response to neither antigen) CMV-CMI had significantly higher infection rates between six and 18 months post-LT. In contrast, patients with strong CMV-specific responses were 49% less likely to develop severe CMV infections. This approach could guide personalized immunosuppression adjustments and CMV prophylaxis modifications. In conclusion, this thesis highlights the potential of NFAT-RGE measurement as a tool for personalized immunosuppressive therapy and the CMV ELISPOT test for assessing CMV infection risk in LTRs. These findings open avenues for further clinical research and improved patient management strategies.

[es] El trasplante de pulmón (TP) es la última alternativa para pacientes con enfermedades respiratorias en fase terminal, pero sigue siendo el trasplante de órgano sólido (TOS) con menor esperanza de vida. El principal desafío es la disfunción crónica del injerto (DCI), responsable de una alta mortalidad entre tres y cinco años post-TP. Además, las infecciones representan el 37% de las muertes durante el primer año y son un factor de riesgo para desarrollar DCI debido a la constante exposición de los pulmones al ambiente externo. El citomegalovirus (CMV) es una infección oportunista común tras el TOS, que agrava el riesgo de complicaciones como infecciones, rechazo agudo y DCI. A pesar de la profilaxis antiviral estándar, que reduce el riesgo de enfermedad por CMV, persisten riesgos significativos. Las tasas de enfermedad por CMV oscilan entre el 8% y el 55%, según la duración y el tipo de profilaxis. Aunque se asume que los pacientes seropositivos tienen inmunidad, un 25% desarrolla infección y un 15% enfermedad por CMV en los primeros 18 meses post-TP. Actualmente, la estratificación del riesgo se basa en marcadores humorales, mientras que la evaluación de la respuesta inmune celular es limitada. La tesis se centra en mejorar el manejo inmunológico de los receptores de trasplante de pulmón (RTP) mediante dos pruebas inmunológicas: la medición de la expresión génica regulada por NFAT (NFAT-RGE) y el test de ELISPOT para CMV. El objetivo es identificar a los pacientes con mayor riesgo de infecciones y mejorar la personalización de la inmunosupresión. En la primera parte, se evaluó la relación entre los niveles de tacrolimus y NFAT-RGE. Se encontró que los niveles valle de tacrolimus no se correlacionan con la inmunosupresión ni predicen infecciones o rechazo, mientras que los niveles pico sí lo hacen. Valores de NFAT-RGE inferiores al 30% se asociaron con un mayor riesgo de infecciones bacterianas graves, sugiriendo su posible uso como herramienta de monitorización clínica. Además, la genotipificación de los citocromos P450 (CYP3A4 y CYP3A5) podría ayudar a identificar a pacientes con mayor susceptibilidad a infecciones o peores resultados en el injerto, según su capacidad de metabolizar el tacrolimus. En la segunda parte, se evaluó el test de CMV ELISPOT, que mide la respuesta inmune celular específica. Aunque no predijo de manera precisa qué pacientes desarrollarían infección por CMV, sí mostró su utilidad al combinar ambos antígenos analizados. Los pacientes con respuesta celular débil o intermedia frente a CMV presentaron una mayor tasa de infección entre seis y 18 meses después del TP, mientras que aquellos con una respuesta celular fuerte tuvieron un 49% menos de riesgo de infección significativa. Esto permite una mejor evaluación del riesgo, facilitando ajustes en la inmunosupresión y la profilaxis antiviral. En conclusión, los estudios de esta tesis proponen estrategias para personalizar el manejo inmunológico en RTP. La medición de NFAT-RGE podría convertirse en una herramienta no invasiva para ajustar la inmunosupresión, mientras que el test de ELISPOT podría ayudar a valorar el riesgo de infección por CMV en pacientes seropositivos. Estos hallazgos abren nuevas vías para futuras investigaciones clínicas.