REVISIONES

 

Osteoporosis y artrosis: ¿dos enfermedades mutuamente excluyentes o dos entidades relacionadas?

Osteoporosis and osteoarthritis: two mutually exclusive diseases or two related entities?

 

 

Pariente Rodrigo E.¹, Olmos Martínez J.M.², Hernández Hernández J.L.²

¹ Centro de Salud Camargo-Interior - Muriedas - Cantabria
² Departamento de Medicina Interna - Hospital Universitario Marqués de Valdecilla-IFIMAV - Universidad de Cantabria - RETICEF - Santander

Dirección para correspondencia

 

 

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RESUMEN

La posible relación entre la osteoporosis y la artrosis continúa debatiéndose en la actualidad. Durante décadas se consideró que ambas enfermedades eran mutuamente excluyentes debido a las características antropométricas y la diferente masa ósea que con frecuencia presentan los pacientes con osteoporosis y artrosis. Sin embargo, en los últimos años se ha señalado la posibilidad de que ambos procesos coexistan e incluso que guarden una relación directa. En el presente artículo revisamos algunos aspectos de la relación entre estas dos enfermedades siguiendo una perspectiva temporal.

Palabras clave: enfermedades musculoesqueléticas, artrosis, osteoporosis.

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SUMMARY

The possible association between osteoporosis and osteoarthritis represents an ongoing matter of debate. It was considered, for decades, that both diseases were mutually exclusive due to the anthropometric characteristics and the difference in bone mass that patients with osteoporosis and osteoarthritis often present. However, in recent years, it was pointed out that both processes can coexist, and even that they may have a direct relationship. In this paper we review some aspects of the association between both diseases from a temporal perspective.

Key words: musculoskeletal diseases, osteoarthritis, osteoporosis.

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Introducción

La osteoporosis y la artrosis son las dos enfermedades óseas de mayor prevalencia, presentan una considerable morbilidad y son responsables de unos costes sanitarios muy elevados. Además, el progresivo envejecimiento de la población ha determinado un incremento notable de su prevalencia en la población general [1].

La posible relación entre la artrosis y la osteoporosis ha sido objeto de un intenso debate en la últimas cuatro décadas. En 1972, Foss y Byers [2] señalaron que los pacientes con fractura de cadera raramente presentaban una coxartrosis. Posteriormente, se han publicado numerosos estudios con resultados a menudo contradictorios, así como editoriales y revisiones bibliográficas que han intentado aportar una visión clarificadora, según la evidencia disponible en cada momento. Sin embargo, los distintos estudios difieren sustancialmente en numerosos aspectos metodológicos, lo que dificulta su comparación, así como la elaboración de una síntesis de sus resultados. De hecho, en la actualidad la cuestión planteada no parece tener una única respuesta.

Por todo ello, nos vamos a acercar a este problema desde una perspectiva temporal, analizando los estudios llevados a cabo en tres periodos consecutivos. Consideraremos en primer lugar el período comprendido entre 1972 y 1996. En segundo lugar, el período que va de 1996 a 2006; y, finalmente, desde 2006 hasta el momento actual.

 

Período 1972-1996

En una revisión publicada en 1996 [3] se analizaron los 36 trabajos llevados a cabo entre 1972 y 1996. Estos estudios eran en su mayoría de diseño transversal, y partían de dos observaciones. Una de ellas era la impresión clínica generalizada de que no se apreciaban signos de artrosis en las cabezas femorales extraídas durante la cirugía de la fractura de cadera, y que, además, este tipo de fractura era poco frecuente en los pacientes con coxartrosis. La segunda observación consistía en las diferencias fenotípicas que suelen objetivarse en los pacientes con artrosis u osteoporosis. Así, mientras que los pacientes artrósicos tienden a presentar un biotipo endomorfo, los sujetos con osteoporosis suelen tener un biotipo ectomorfo.

En cuanto a los objetivos primarios que se plantearon en este periodo, la mayoría de los estudios se dirigían a examinar el efecto de la artrosis sobre la densidad mineral ósea (DMO). Sin embargo, no había un criterio uniforme para valorar las características de la osteoporosis y de la artrosis. Por ejemplo, en ocasiones la artrosis se evaluó mediante el estudio histológico de la cabeza femoral obtenida durante la cirugía de la fractura de cadera. Otras veces, se valoraba mediante las imágenes radiológicas, utilizando fundamentalmente la escala de Kellgren-Lawrence, aunque en ocasiones también se emplearon otras escalas, como la Empire Rheumatism Council Criteria [4]. Finalmente, en algunos estudios, la artrosis era valorada por el propio paciente mediante un cuestionario estructurado ("self-reported osteoarthritis") [5]. En cuanto a la osteoporosis, las mediciones de la densidad mineral ósea se llevaron a cabo con distintos procedimientos: evaluación radiológica de las trabéculas en el fémur proximal según los criterios de Singh [4], absorciometría fotónica simple [6], absorciometría fotónica dual [7], TAC cuantitativo [8] e histomorfometría [9].

La gran mayoría de los estudios, como hemos señalado anteriormente, eran de diseño transversal y, en especial los más antiguos, no disponían de un análisis estadístico que permitiera el ajuste por las posibles variables confusoras. De cualquier forma, en la mayoría de los trabajos se apreció un aumento significativo de la masa ósea en los pacientes con artrosis, que alcanzaba el 4-10% en columna y algo menos en el esqueleto apendicular (3-5%). Por otra parte, en los casos aislados en los que coexistían ambos procesos (coxartrosis y fractura de cadera), la edad a la que aparecían las fracturas era mayor de la que se observaba en la población general, lo que apoyaba la idea de que la artrosis podría ejercer un efecto protector sobre la fractura de cadera [10]. Por último, algunos estudios hacían especial énfasis en las diferencias antropométricas y clínicas que se observan en ambas poblaciones. El paciente osteoporótico suele ser delgado, tiene una baja masa ósea y presenta una mayor propensión a las fracturas, mientras que el paciente artrósico sería mas bien un paciente con sobrepeso, con aumento de la DMO y de la fuerza muscular y un menor número de fracturas [11]. Por tanto, según estos primeros resultados, parecía confirmarse la existencia de una relación inversa entre la osteoporosis y la artrosis. De hecho, en estos años se planteaba que esta última enfermedad, o algún factor relacionado con ella, podrían ejercer un efecto protector frente a la osteoporosis en general, así como frente a la fractura de cadera en particular.

 

Período 1996-2006

Tres hechos caracterizan este segundo período de tiempo: el avance en las técnicas de laboratorio, el establecimiento de la densitometría de rayos X de doble nivel de energía (DXA) como patrón-oro para la evaluación de la masa ósea, y la realización de estudios sobre la relación artrosis/osteoporosis con diseños que aportaban una evidencia científica más sólida.

Intuitivamente, la relación entre la artrosis y la osteoporosis se mostraba mucho más compleja de lo que se había supuesto hasta entonces, y se desarrollaron nuevas líneas de investigación, como, por ejemplo, el estudio de los genes implicados en ambas enfermedades, o el posible papel beneficioso de los fármacos antirresortivos en la artrosis. Por otra parte, en diversos estudios se observó la existencia de una inesperada asociación entre la artrosis de las manos y la osteoporosis, así como de la espondiloartrosis con la fractura vertebral. Finalmente, a la luz de las nuevas técnicas histoquímicas y de imagen (en especial la DXA), se reconsideraron los resultados de los estudios iniciales sobre las articulaciones de carga (cadera y rodilla) que habían dado lugar a la opinión extendida de que la artrosis y la osteoporosis eran enfermedades mutuamente excluyentes.

Masa ósea y artrosis

En la cohorte de Rotterdam, se observó que, a pesar de que los pacientes con coxartrosis tenían una mayor densidad mineral ósea en la cadera que las personas sin artrosis, la pérdida posterior de masa ósea, concretamente en los dos años siguientes a la fractura, era mayor en los pacientes artrósicos [12]. Además, la pérdida de hueso no guardaba relación con la edad ni con el grado de incapacidad de estos pacientes.

Por otra parte Arden et al. [13] también observaron que los pacientes con artrosis de cadera tenían una DMO mayor que los controles sin artrosis. Sin embargo, y tras siete años de seguimiento, la incidencia de fracturas vertebrales y no vertebrales fue similar en ambos grupos.

Marcadores del recambio óseo

En líneas generales, la mayoría de los estudios realizados durante estos años, mostraban que los pacientes con artrosis tenían aumentados los marcadores de resorción. Así, Naitou et al. [14] comprobaron que las mujeres con gonartrosis o con artrosis generalizada presentaban una excreción urinaria de piridinolina y deoxipiridinolina mayor que la de las mujeres sanas. Asimismo, en otro estudio longitudinal [15] se demostró que las mujeres postmenopáusicas con gonartrosis presentaban un aumento en la excreción urinaria de los telopéptidos amino (NTX) y carboxiterminales (CTX) del colágeno tipo I, que era similar a la que se observaba en las mujeres osteoporóticas de su misma edad. En cuanto a los marcadores de formación, tan sólo hay un trabajo publicado en este período [16], en el que se observó que los valores de osteocalcina sérica eran menores en las mujeres premenopáusicas diagnosticadas de artrosis de manos o de rodilla que en las mujeres sanas de su misma edad.

Fármacos antirresortivos y hueso subcondral

A pesar de que la artrosis ha sido considerada clásicamente como una enfermedad del cartílago, cabe también la posibilidad de que el hueso subcondral desempeñe algún papel en el inicio y progresión de esta enfermedad [17]. Por un lado, la rigidez del hueso subcondral parece favorecer la lesión del cartílago articular y por otro, una vez iniciado, el daño en el cartílago contribuiría a la progresión de la artrosis. Por otra parte, a finales de la década de los noventa se comprobó que el hueso subcondral de las articulaciones artrósicas presentaba un menor contenido mineral. Este fenómeno se asociaba a un aumento del recambio óseo [15,18], lo que llevó a sugerir que los fármacos antirresortivos podrían ser de utilidad en el tratamiento de la artrosis [19], aunque este planteamiento no era compartido por todos los autores [20]. En cualquier caso, a pesar de que en algunos estudios se describieron resultados favorables en pacientes tratados con risedronato [21], alendronato o estrógenos [22], estos resultados no pudieron ser confirmados en otros estudios [23]. De hecho, en una revisión publicada en 2006 sobre las estrategias terapéuticas en la artrosis [24] se señalaba que se necesitarían más estudios, quizás en pacientes con enfermedad menos avanzada, antes de considerar el uso de bisfosfonatos en el tratamiento de la artrosis.

Artrosis periférica y osteoporosis

Ya hemos comentado que la artrosis de algunas articulaciones de carga como la cadera y la rodilla se asociaba a una mayor masa ósea. En el caso de la artrosis de las manos se disponía de menos información, aunque los escasos resultados disponibles sugerían una asociación similar [25]. Sin embargo, en este segundo periodo (1996-2006), se publicaron algunos trabajos que iban en contra de esta posibilidad. Así, en un estudio transversal se observó que las mujeres con artrosis de las manos presentaban una menor masa ósea en la cadera que las mujeres sanas [26]. En esta misma línea, otros autores observaron que la artrosis erosiva de las manos se asociaba a menores índices T y Z-score en la columna lumbar que los controles [27]. Por último, Haara et al. [28] comprobaron que la pérdida de masa ósea a lo largo de 20 años, evaluada mediante ultrasonografía cuantitativa de calcáneo, era más pronunciada en los pacientes con artrosis de las articulaciones interfalángicas.

Espondiloartrosis y fractura vertebral

El hueso trabecular de los cuerpos vertebrales experimenta una serie de cambios en su arquitectura (adelgazamiento trabecular, pérdida de la interconexión, etc.) que guardan relación con la pérdida de masa ósea que acontece con la edad, especialmente en los pacientes con osteoporosis. Por otra parte, los cuerpos vertebrales de los pacientes con artrosis pueden mostrar otros cambios adicionales. Por ejemplo, la mitad posterior de los cuerpos vertebrales suele tener una mayor densidad trabecular que la anterior [29], lo que facilitaría la aparición de fracturas vertebrales en los pacientes con espondiloartrosis. A su vez, estos cambios podrían tener relación con la degeneración del disco intervertebral.

Es bien conocido que los discos intervertebrales y las vértebras interactúan de forma biológica y mecánica. De hecho, la relación entre la degeneración discal y el hueso vertebral ha sido demostrada en estudios histológicos y mecánicos sobre segmentos vertebrales de cadáver [30-32]. Para algunos autores, la degeneración del disco reduciría la altura del anillo fibroso atrayendo los arcos neurales, de forma que se desplazaría la presión sobre el arco posterior, mejorando la resistencia a la compresión de la columna vertebral. Sin embargo, la disminución del estímulo mecánico sobre el eje anterior de la columna conllevaría a su vez una disminución del volumen trabecular y un aumento del espacio intertrabecular en el tercio anterior del cuerpo vertebral, ocasionando una disminución importante de su resistencia en comparación con el tercio posterior.

En condiciones normales, en un movimiento de flexión anterior de la columna vertebral se transfiere más del 50% de la fuerza compresiva sobre la mitad anterior del cuerpo vertebral. En presencia de una degeneración grave del disco, una flexión anterior incrementa la fuerza compresiva aplicada sobre la zona anterior de la vértebra hasta en un 300% (Figura 1). A dicha carga incrementada se añadiría la reducción en la masa ósea y la peor estructura trabecular en el tercio anterior de la vértebra, lo que podría incrementar el riesgo de fractura [31].

 

 

Esta secuencia de acontecimientos podría explicar tanto las variaciones regionales en la DMO del hueso trabecular de la vértebra, como la característica deformidad en cuña del cuerpo vertebral en la osteoporosis.

En línea con estos hallazgos, Arden et al. [33], en un estudio de casos y controles, comprobaron que la prevalencia de fracturas vertebrales era mayor en los pacientes con espondiloartrosis torácica. Posteriormente, Sornay-Rendu et al. [34], en un estudio longitudinal llevado a cabo en 634 mujeres postmenopáusicas de la cohorte OFELY, observaron que la disminución del espacio intervertebral se asociaba con un aumento del riesgo de fractura vertebral. El riesgo era aún mayor cuando se consideraba la artrosis de columna torácica, y era independiente de otros factores como la edad, la fractura previa o la DMO.

Artrosis en articulaciones de carga (cadera, rodilla) y osteoporosis

En el año 2003, Glowacki et al. [35], analizaron 68 mujeres postmenopáusicas con coxartrosis avanzada y comprobaron que la cuarta parte de ellas cumplía criterios densitométricos de osteoporosis. En otro estudio en el que participaron 119 pacientes (83 mujeres postmenopáusicas y 35 varones) con artrosis avanzada de cadera o de rodilla, se observó una prevalencia de osteoporosis densitométrica cercana al 30% en las mujeres y al 20% en los hombres [36]. Además, algo más de la mitad de las mujeres y de la tercera parte de los varones presentaban una baja masa ósea. Por ello, para estos autores, sus resultados irían también en contra de la hipótesis de que la artrosis y la osteoporosis son dos enfermedades mutuamente excluyentes.

Estudios genéticos

Teniendo en cuenta el carácter hereditario poligénico tanto de la osteoporosis como de la artrosis, se planteó la posibilidad de que ambas enfermedades compartieran algunos determinantes genéticos. Por ejemplo, se ha señalado que ciertos polimorfismos del gen del receptor de la vitamina D se asocian a una mayor degeneración del disco intervertebral [37] y a un incremento de la incidencia de la artrosis de rodilla, independientemente de la DMO [38,39]. También se ha descrito la asociación de la artrosis con algunas variantes alélicas del gen del factor de crecimiento relacionado con la insulina tipo I (IGF-I) [40]. Otros estudios se han centrado en la posible participación de la vía Wnt, que, como es sabido, modula la diferenciación de los precursores pluripotenciales, permitiendo su diferenciación hacia la formación de osteoblastos o la de condrocitos y adipocitos. De cualquier forma, el análisis detallado de estos aspectos excede el objetivo de esta revisión, por lo que no nos vamos a detener en ello.

 

Período 2006-2012

Entre los aspectos más relevantes de este período, cabe en primer término señalar que se profundiza en una línea de investigación clásica, la relación entre la artrosis y la osteoporosis en la cadera, con las técnicas disponibles en la actualidad. Al igual que había ocurrido anteriormente con los antirresortivos, en este período se llevan a cabo una serie de estudios que analizan el posible papel beneficioso del ranelato de estroncio en la artrosis. Por otro lado, aparecen estudios en modelos animales, en los que se inducía experimentalmente ambas enfermedades de forma independiente, lo que evitaba la interferencia de otros factores confusores.

Artrosis de cadera y osteoporosis

En un estudio realizado en 2007, Mäkinen et al. [41] investigaron la presencia de osteoporosis en 61 mujeres con coxartrosis grave, comprobando que casi la tercera parte de ellas tenían osteoporosis, mientras que un 45% presentaban una baja masa ósea. Como cabía esperar, las mujeres osteoporóticas eran mayores y tenían menor peso que las no osteoporóticas. Presentaban, además, un aumento en los marcadores de formación (PINP y osteocalcina) y de resorción (NTx) que se relacionaban inversamente con la masa ósea. Por ello, los autores sugerían que la artrosis no sería capaz de proteger a las mujeres de sufrir una osteoporosis. Sin embargo, al comparar en cada paciente la DMO de ambas caderas, se observó que la DMO del cuello femoral de la cadera artrósica era mayor que la del lado contralateral, lo que podría explicar la menor prevalencia de fractura de cadera que ha sido descrita en los pacientes con coxartrosis [10].

Por otra parte, en un estudio de casos (562 pacientes con fractura de cadera) y controles (803 sujetos sin dicha fractura) se observó que los pacientes con fractura de cadera presentaban un menor riesgo de sufrir coxartrosis, lo que apoyaría la posibilidad de que existiera una relación inversa entre ambos procesos [42]. No obstante, en este estudio no se tuvieron en cuenta algunas variables de confusión, como el índice de masa corporal, la actividad física, el tratamiento estrogénico o el uso de bisfosfonatos.

En un estudio ultraestructural llevado a cabo mediante microscopía electrónica, en 15 mujeres postmenopáusicas (siete con coxartrosis y ocho con osteoporosis) que fueron sometidas a una artroplastia de cadera, se observó que las muestras procedentes de pacientes con artrosis mostraban una mayor formación de hueso nuevo, manteniéndose intacta la estructura trabecular y de las fibras de colágeno [43]. Por el contrario, en las mujeres con osteoporosis se observó una marcada disminución y adelgazamiento trabecular.

En esta misma línea, Marinovic et al. [44], tras analizar las cabezas femorales de 24 pacientes con artrosis avanzada y de 74 pacientes con fractura de cadera, observaron que los pacientes con fractura presentaban una amplia variabilidad en los valores de los distintos parámetros histomorfométricos relacionados con el hueso trabecular (volumen óseo, separación trabecular, grosor trabecular y número de trabéculas), aunque en la mayoría de los casos diferían de los observados en los pacientes con coxartrosis.

Por el contrario, De Pedro et al. [45] llegaron a conclusiones opuestas. Estos autores analizaron 72 cabezas femorales obtenidas tras realizar una artroplastia en 56 pacientes con coxartrosis y en 26 pacientes que habían sufrido una fractura de cadera. El estudio histológico puso de manifiesto los cambios esperables en ambas enfermedades: cambios degenerativos del cartílago, cavidades quísticas y preservación del espesor del tejido trabecular en los pacientes con artrosis, frente a un menor tejido trabecular, trabéculas más delgadas y menor cantidad de tejido osteoide en los sujetos con fractura de cadera. Sin embargo, el análisis histomorfométrico reveló que más de un 40% de los pacientes con artrosis presentaban una disminución del volumen trabecular, lo que hablaría a favor de la coexistencia entre la osteoporosis y la artrosis.

Finalmente, en fechas recientes Castaño-Betancourt et al. [46] en un estudio llevado a cabo en pacientes con coxartrosis atrófica, caracterizada por la existencia de degradación del cartílago sin formación de osteofitos, comprobaron que los pacientes con este tipo de artrosis presentaban una menor DMO y un mayor riesgo de fractura que los pacientes con las formas habituales de artrosis y que los controles sanos.

Ranelato de estroncio y artrosis

El ranelato de estroncio es un fármaco utilizado en el tratamiento de la osteoporosis postmenopáusica que ha demostrado su eficacia en la reducción de las fracturas vertebrales y no vertebrales [47,48]. Además, en un estudio post-hoc llevado a cabo a partir de los datos agrupados de estos estudios [49], se observó que el tratamiento con ranelato de estroncio durante tres años conseguía reducir la progresión radiológica de la artrosis de columna vertebral en mujeres con osteoporosis y espondiloartrosis. Este efecto se observaba tanto en las mujeres con fractura vertebral prevalente como en las que no presentaban fracturas.

En este mismo sentido, en un reciente ensayo clínico [50], se ha señalado que el tratamiento con 1 ó 2 gramos diarios de ranelato de estroncio durante 3 años, disminuye la progresión radiológica de la artrosis de rodilla, evaluada por la altura del compartimento femorotibial interno. Además, con la dosis de 2 gramos diarios se observa una mejoría sintomática.

Estudios en modelos animales

En 2007, Calvo et al. [51] publicaron los resultados de un estudio experimental que intentaba analizar el efecto de la osteoporosis y de la artrosis en animales de experimentación. La artrosis se indujo en la rodilla de conejos hembra mediante la sección del ligamento cruzado anterior y la meniscectomía parcial, mientras que la osteoporosis se provocó mediante la ooforectomía bilateral y la administración de glucocorticoides. Estos autores observaron que la osteoporosis aumentó la gravedad de las alteraciones del cartílago en la rodilla. Además, las lesiones del cartílago se correlacionaron negativamente con la DMO lumbar, y con la del hueso subcondral, aunque en este último caso sin llegar a alcanzar la significación estadística. Por ello, sugieren que, al menos en este modelo animal, existiría una asociación directa entre ambas entidades, aunque se desconoce si la aceleración de la artrosis inducida por la osteoporosis es el resultado de la insuficiencia estrogénica, de la alteración en la biomecánica del hueso subcondral, o de ambas a la vez.

Por su parte, Bellido et al. [52] utilizando un modelo similar, llegaron a la conclusión de que el aumento de la resorción que se observa en el hueso subcondral de los animales con osteoporosis alteraría su calidad con lo que se agravaría el daño en el cartílago articular.

 

Conclusiones

A pesar de que durante décadas se consideró que la osteoporosis y la artrosis eran enfermedades mutuamente excluyentes, en los últimos años se ha señalado la posibilidad de que ambos procesos coexistan e incluso guarden una relación directa. Sin embargo, el análisis de la posible relación entre ambos procesos se ve dificultado por varios factores, algunos de los cuales han sido sugeridos en diferentes estudios [17,28,35,53,54]. En primer lugar, es posible que existan diferentes patrones de asociación en función de la localización de la artrosis. Así, cuando la artrosis afecta a articulaciones de carga, fundamentalmente cadera y rodilla, se suele encontrar una DMO elevada, que a pesar de ello no parece proteger al paciente artrósico frente al riesgo de fractura. Algo similar ocurre en los pacientes con espondiloartrosis, que presentan un mayor riesgo de fractura vertebral. Por el contrario, en algunos casos de artrosis de articulaciones periféricas, como las de las manos, no es raro encontrar una DMO local o globalmente disminuida.

En segundo lugar, junto a los aspectos metodológicos, hay que tener en cuenta la influencia de ciertas variables de confusión como la raza, el peso corporal, la actividad física o el consumo de alcohol, que podrían explicar por sí mismas la relación inversa que se ha descrito entre ambas entidades.

En tercer lugar, en ocasiones pueden estar presentes algunas circunstancias que influyan en ambos procesos, como, por ejemplo, la deficiencia estrogénica -factor de riesgo bien conocido de osteoporosis-, que parece contribuir también a la degeneración del cartílago articular en algunos modelos experimentales, o el dolor en la artrosis de cadera, que puede disminuir la actividad física y aumentar el balanceo durante la marcha, con la consiguiente disminución de la masa ósea y una mayor propensión a las caídas.

Por último, aunque no ha sido el objeto de esta revisión, cabría considerar la posible interacción entre los factores ambientales y genéticos, lo que podría condicionar diferentes niveles de expresión de la susceptibilidad genética a padecer una u otra enfermedad.

 

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Dirección para correspondencia:
Emilio Pariente Rodrigo
Centro de Salud Camargo-Interior
Avda. de Bilbao, s/n
39600 Muriedas
Cantabria (España)
Correo electrónico: emilio.pariente@scsalud.es