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MINISTERIO DE SALUD INSTITUTO NACIONAL DE SALUD CENTRO DE INFORMACIÓN Y DOCUMENTACIÓN CIENTÍFICA INMUNOLOGIA DE LA BARTONELOSIS Y LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR UNA VACUNA PAR LA BARTONELOSIS SERIE INFORMES TÉCNICOS Nº43 BLG. CARLOS PADILLA ROJAS 2005 INMUNOLOGIA DE LA BARTONELOSIS Y LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR UNA VACUNA PAR LA BARTONELOSIS CÓDIGO OGITT: 2-01-05-03-064 ARTICULO DE REVISIÓN INMUNOLOGIA DE LA BARTONELOSIS Y LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR UNA VACUNA PAR LA BARTONELOSIS Blg. Carlos Padilla Rojas Laboratorio de Biotecnología y Biología Molecular Centro Nacional de Salud Publica cpadilla@ins.gob.pe INTRODUCCION La bartonelosis es un problema de salud importante en nuestro país. Esta enfermedad se considerada como re-emergente en el Perú y emergente en el mundo. Actualmente, no existe una vacuna disponible para la bartonelosis, el control de esta enfermedad se basa en el diagnostico oportuno, el tratamiento eficaz y el control vectorial. Sin embargo, los métodos de diagnóstico de laboratorio para la bartonelosis actualmente existentes presentan una serie de inconvenientes y el control vectorial es difícil. La observación de casos de bartonelosis que han curado sin tratamiento permite sugerir que el desarrollo de una vacuna para la bartonelosis es posible. Existen 2 tipos de inmunidad que podrían ser efectivas para la protección contra la bartonelosis: la generación de anticuerpos neutralizantes contra la infección primaria y la activación de una respuesta celular citotóxica para eliminar células infectadas. Las proteínas de membrana externa han demostrado ser buenas candidatas a vacunas en otros patógenos. En diversas enfermedades bacterianas, la inmunización con estas proteínas (OMPs) dan una adecuada respuesta protectiva, lo que sugiere que también pueda usarse como blanco contra la infección primaría de B. bacilliformis. Por otro lado, la inmunización con proteínas de estrés térmico han demostrado en otros modelos ser capaces de activar una respuesta citotóxica. Asi estos antígenos, podrían ser buenos candidatos para vacunas para la bartonelosis. INMUNOLOGIA DE LA BARTONELOSIS Y LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR UNA VACUNA PAR LA BARTONELOSIS TEXTO DE LA REVISION La bartonelosis es una enfermedad re-emergente en nuestro país. Los casos se presentan distribuidos en los valles interandinos comprendidos entre 500 a 3200 m.s.n.m. afecta principalmente los departamentos de Ancash, Jaén, Cajamarca, Lima, Amazonas y La Libertad; y en menor incidencia la sierra de Cuzco, Huancavelica, Huánuco, Piura y Ayacucho (OGE, 2006). Esta enfermedad es bifásica, la primera fase esta caracterizada por anemia hemolítica, y fiebre pudiendo llegar a producir la muerte; y la segunda fase es mas benigna y esta caracterizada por erupciones cutáneas verrucosas sangrantes autolimitantes. Actualmente, no existe vacuna para la bartonelosis, el control de bartonelosis se basa en control vectorial, el diagnóstico precoz y la medicación oportuna. Sin embargo, el control de las enfermedades metaxénicas mediante control vectorial a demostrado ser difícil debido a que se desconoce los factores que promueven la proliferación de mosquitos vectores; a que la distribución geográfica de estos vectores no esta lo suficientemente estudiada y varia en el tiempo; y a lo costoso de implementar un sistema de fumigación efectivo y eficaz. Esto es agravado por la posibilidad (ya demostrada) de la resistencia de los vectores a los insecticidas. En cuanto al diagnóstico de esta enfermedad, el método mas económico y sencillo es el frotis sanguíneo, lamentablemente este método diagnóstico presenta muy baja sensibilidad (alrededor del 30%). Entre otros métodos de diagnóstico se encuentra el cultivo el cual demora de 3 a 5 semanas, los métodos serológicos como el ELISA, Western blot e IFI que presentan reacciones cruzadas con otras infecciones y otros métodos mas especializados como el PCR solo sirven a nivel referencial. Estos problemas en el diagnóstico acarrean una detección subóptima de pacientes con bartonelosis aguda o crónica, generando demora en le tratamiento de casos agudos (incrementando el riesgo de mortalidad) e incrementando la tasa de transmisión de la esta enfermedad. No existen hasta la fecha información acerca de posibles vacunas para la bartonelosis, sin embargo, diversos hallazgos indican que el diseño de una vacuna es posible. El diseño de una vacuna para la bartonelosis es de suma importancia, ya la vacunación permitiría disminuir la morbilidad y la mortalidad de esta enfermedad. Sin embargo, la identificación de proteínas que sean buenas candidatas a vacuna no es algo sencillo, INMUNOLOGIA DE LA BARTONELOSIS Y LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR UNA VACUNA PAR LA BARTONELOSIS requiere de una selección y evaluación de la capacidad de estimular el sistema inmune de manera protectiva de muchas candidatas. Las proteínas de membrana externa (OMPs) de muchos patógenos son consideradas buenas candidatas a vacunas. La inmunización con estas proteínas podría ser protectivas y anticuerpos contra estas bloquearían la infección en modelos experimentales. Por ejemplo, la proteína de membrana externa Omp31 de Brucella ovis es un antígeno inmunodominante, en el modelo murino confiere una importante protección contra la brucelosis (Cloeckaert A y colab, 2002). Las proteínas de membrana externa son antígenos importantes de B. ovis, anticuerpos monoclonales contra OMP16, OMP19 y OMP31 otorgan alta protección y previenen la esplenomegalia en modelo murino (Bowden R y colab, 2000). Para Chlamydia trachomatis se ha reportado que la proteína de membrana externa MOMP purificada puede generar protección en el modelo murino y protege contra infección vaginal (Pal S y colab, 2001; Stagg A y colab, 1998). También se ha demostrado que OMP purificadas de Neisseria lactamica protegen contra la infección de Neisseria spp serogrupo B y C aisladas de cuadros de meningitis (Oliver K y colab, 2002). Otros estudios en vacunas basadas en OMPs para Neisseria meningitides del grupo B han demostrado ser eficaces en inducir respuesta protectiva basada en anticuerpos en voluntarios adultos sanos en Cuba, Brasil, Chile y Europa, con una eficacia entre el 50 al 80% (Bjune y colab, 1991; De Moraes J y colab, 1992; Sierra G y colab, 1991; Boslego J y colab, 1995). Se ha reportado que B. bacilliformis presenta al menos 14 proteínas de membrana externa, las cuales presentan un peso molecular entre 11 a 75 KDa. De estas proteínas de membrana externa, las que presentan 31 (OMP31), 42 (OMP42) y 45 (OMP45) KDa son las más antigénicas (Minnick M, 1994). Por otro lado, las proteínas de estrés térmico son buenos candidatos a vacuna en otros patógenos como Chlamydia pneumoniae en modelo murino (Saren A, 2002), Mycobacterium tuberculosis (Mustafa A, 2002), Brucella (Bae J y colab, 2002). Además, se detectado anticuerpos anti proteínas de estrés térmico en pacientes infectados con Leptospira (Guerreiro H y colab, 2001). La proteína de estrés térmico (Bb65) ha sido reportado en Bartonella bacilliformis como un importante antígeno (Knobloch J y Schreiber M, 1990). Asimismo, ya que B. bacilliformis es un patógeno intracelular facultativo es necesario evaluar la importancia de una respuesta citotóxica para la resolución de la infección. INMUNOLOGIA DE LA BARTONELOSIS Y LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR UNA VACUNA PAR LA BARTONELOSIS Asi, se ha demostrado que el virus vaccinia es un excelente vector de inmunización, el cual induce preferentemente una respuesta citóxica vía linfocitos T tipo CD8+ (Bennink JR y Yewdell, 1990). Asimismo, el uso de el virus vaccinia como vector ya ha sido evaluado de manera exitosa para el desarrollo de candidatos a vacuna para la tuberculosis (Feng C y colab., 2001), virus de inmunodeficiencia adquirida (Graham B y colab., 1994; Glibert P y colab., 2003), leishmaniasis (McMahon-Pratt D y colab., 1993) y listeriosis (An LL y colab., 1996). Además, en algunos casos algunas vacunas basadas en humanos ya esta en fase 1 demostrando seguridad (Rochlitz C y colab., 2003; Glibert P y colab., 2003). El desarrollo de una vacuna para la bartonelosis requiere de financiamiento, en principio se podría evaluar específicamente antígenos que han funcionado en otros modelos como las proteínas OMP31, OMP42, OMP45, asimismo otra buena candidata sería Bb65, ialB y FTZ de B. bacilliformis, las cuales podrian ser evaluadas como proteínas recombinantes y demostrar en principio que son capaces de activar una respuesta inmunológica protectiva in vivo en modelo murino y en cultivo in vitro de células mononucleares humanas. Si estas candidatas no dan resultados satisfactorios se podría empezar evaluar la posibilidad de emplear una estrategia masiva, hay reportadas varias, para poder seleccionar un candidato adecuado. Con una buen antígeno candidato se podría evaluar de manera experimental con primates no humanos en un pequeño piloto (entre 5 a 10 primates no humanos) y si se ven resultados exitosos se podría plantear su evaluación en seres humanos. 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