Este blog está asociado a las páginas web de las asignaturas de Microbiología del Grado de Biotecnología y del Grado de Ciencias Ambientales de la UMH.

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martes, 23 de mayo de 2017

Un candidato para la vacuna del sífilis inhibe la diseminación de Treponema Pallidum, subespecie pallidum.

Karen V. Lithgow1, Rebecca Hof1, Charmaine Wetherell,
Drew Phillips, Simon Houston & Caroline E. Cameron


Introducción

La sífilis es una enfermedad crónica transmitida principalmente por contacto sexual causada por la infección de la espiroqueta Treponema pallidum subesp. pallidum. Ocasiona úlceras y manchas rojas en los órganos sexuales, así como lesiones en el sistema nervioso y aparato circulatorio.

Sobre todo afecta a países en vías de desarrollo y subdesarrollados, aunque últimamente se ha visto un aumento considerable de casos de sífilis en países desarrollados entre hombres que tienen sexo con otros hombres. Según otros estudios, esto parece deberse a que realizan más encuentros sexuales ocasionales, así como una reducción en el uso de medidas de seguridad frente a las enfermedades de transmisión sexual (Las infecciones de transmisión sexual se multiplican entre el colectivo gay). También se ha visto un aumento en la transmisión de madres embarazadas al feto. Además, la infección de sífilis produce un aumento en probabilidad de transmisión del SIDA, por lo que la erradicación de la sífilis supondría un gran impacto en la prevención de esta otra enfermedad.

En cuanto a  tratamientos se refiere, T. pallidum todavía no ha mostrado resistencia a la penicilina, pero sí a otras medidas. Es por ello que en el caso particular de las mujeres embarazadas alérgicas a la penicilina, se necesita de una desensibilización previa al tratamiento convencional y, como consecuencia, precisan de una medida de control alternativa más viable, como lo es la vacuna que propone el artículo.

T. pallidum posee una naturaleza altamente invasiva vía torrente sanguíneo y vasos linfáticos, invadiendo varios tejidos y órganos del hospedador. Una proteína implicada en la diseminación es la adhesina Tp0751, que facilita la interacción con el hospedador uniéndose a componentes próximos al endotelio vascular, siendo esta la principal candidata para la creación de la vacuna para esta
enfermedad.

Anteriores intentos de desarrollo de vacunas han conseguido distintos grados de éxito, sobre todo en conejos. Utilizando células enteras de T. pallidum atenuadas con radiación gamma se han conseguido muy buenos resultados y, aunque esta solución es muy poco práctica para ser llevada a cabo en humanos, avanzó mucho el desarrollo de una vacuna óptima para la sífilis. En la investigación explicada en este artículo, se estudia la capacidad de inmunización con la proteína Tp0751 para evitar la diseminación de T. pallidum a órganos distantes en conejos con resultados prometedores.


Resultados

El resultado general del experimento es que la inmunización con Tp0751 atenúa el desarrollo de la lesión. Para ello, tres conejos fueron sedados e inmunizados tres veces con Tp0751 disuelto con un adyuvante (sustancia que contribuye a incrementar la eficacia de la vacuna y su poder inmunológico, es decir, que logran estimular el sistema inmune debido a que mimetizan un patógeno) a intervalos de 3 semanas, dando lugar a la inducción de un alto número de anticuerpos anti-Tp0751 en cada uno de los animales inmunizados.

Las investigaciones con un animal control llevadas a cabo usando tan solo la inmunización con adyuvante no mostraron un efecto protector en ausencia del antígeno, descartando así la posibilidad de que el adyuvante sólo confiera inmunidad. A las 3 semanas después de la inmunización final, los animales inmunizados y los animales control fueron sedados  y tratados con un millón de células de T.pallidum.

Durante las 2 semanas siguientes las lesiones estaban presentes en todos los animales pero los inmunizados presentaban cierto retraso en las lesiones. En el día 4, se produjo el endurecimiento de toda la piel en los animales control (100% de endurecimiento), mientras que en los inmunizados tan solo se produjo el endurecimiento del  67%. Las lesiones ulceraron (generar lesiones abiertas de la piel o membrana mucosa con pérdida de sustancia) en los animales control al 100% llegado el dia 14 y solo al 47% en los inmunes. El diámetro de la lesión es un 20% mayor en los control que en los inmunes. El 70% de las lesiones de los animales control fueron positivas para T. pallidum, sólo el 20% en animales inmunizados. En los animales control observamos una concentración alta de treponemas, siendo el 50% de ellos móviles. En los inmunes, la densidad era muy baja siendo todos ellos inmóviles.
En resumen: en los inmunes se produjo una disminución significativa de la ulceración de la lesión, de la carga treponémica y una tendencia hacia la disminución del diámetro de la lesión (tratado con Tp0751) en comparación a los que no se trataron.

Trabajo Micro.PNGTabla.1.
Después de estos 14 días se sacrificaron los animales y se realizó una PCR cuantitativa (que permite analizar la cantidad de ADN producida en tiempo real) para evaluar la carga de T. pallidum y, con ello, su capacidad de infección. El resultado fue una ligera tendencia hacia el aumento de las concentraciones de ADN de T. pallidum en los sitios de lesión de los control en comparación con los inmunizados. Sin embargo, hay que señalar que la carga treponémica (cantidad de infección) más alta se detectó en el conejo inmunizado 1 (Im1), mientras que los conejos Im2 e Im3 mostraron cargas treponémicas inferiores a las de los animales control.

Los extractos de carga treponémica en huesos, hígado y bazo de los animales revelan, en general, una disminución de la concentración de ADN en todos los animales inmunizados. La mayor disminución de la concentración de ADN de T. pallidum ocurre en el bazo de los animales inmunizados y en comparación con los no inmunizados. Esto indica que la inmunización con Tp0751 inhibe la diseminación a estos órganos.

Para determinar si la inmunización con Tp0751 protege contra la diseminación de T. pallidum se han transferido ganglios linfáticos de dos animales control y tres inmunizados a cinco animales que no han sido expuestos. En los animales no inmunizados que han recibido una transferencia de ganglios linfáticos se produce una seroconversión (aparición de anticuerpos contra el sida) y finalmente una orquitis asintomática (inflamación de los testículos). Por el contrario, los animales que han recibido ganglios linfáticos de animales inmunizados con Tp0751 no presentan dicha orquitis. Además, dos de estos (R-Im1 y R-Im2) no presentan seroconversión.

La inmunización con Tp0751 promueve la infiltración celular (migración de los anticuerpos a las zonas afectadas). Los animales que fueron inmunizados obtuvieron unos niveles de infiltración celular mayores en todos los tipos celulares analizados, incluyendo neutrófilos, células dendríticas, linfocitos y células B diferenciadas.

Tal y como se comenta anteriormente, se demuestra que los animales inmunizados con Tp0751 expresan un desarrollo de lesiones de forma atenuada en comparación con animales control, una inhibición de la diseminación de T. pallidum y el incremento de la movilización de macrófagos y anticuerpos en lesiones celulares. Se observó que los 3 animales inmunizados muestran las lesiones que se comentaron antes con un desarrollo atenuado, mientras que los control representaban una lesión normal. También se observó una menor cantidad de T.pallidum en la zona de infección de los animales inmunizados.

De entre todos los inmunes se vió que el individuo Im1 tenía la mayor carga treponémica, puede deberse a que se observó la PCR cuantitativa la cual contabiliza tanto bacterias vivas como muertas. Se confirmó que aproximadamente el 20% de la carga bacteriana en inmunizados era de treponemas con movilidad positiva (vivos), mientras que en animales control lo son más de la mitad de la carga bacteriana.

Para confirmar el éxito de la inmunidad a la hora de transplantar nodos linfáticos de un animal inmunizado a uno que no ha sido inmunizado (R-Im1, R-Im2) no debería tener ningún signo de infección, ni físico ni serológico (cambios en el número de anticuerpos).Tras pasar 185 días del trasplante de nodos linfáticos de Im1 e Im2 no se observó ningún cambio en la serología de los organismos que recibieron el trasplante y tampoco se observó ningún tipo de presencia de T.pallidum, y el conejo Im3 es el que posee menor carga infectiva de T.pallidum.

En los animales R-Im3 se había observado cierta seroconversión pero se considera que es debido a alguna retención de T. pallidum en los propios nodos trasplantados. Se pudo observar además que en Im3 hubo la mayor respuesta de generación de células inmunes (macrófagos) en los días más tempranos (sobre el día 14).

El análisis histológico de la lesión primaria en controles inmunizados demuestra un incremento en la producción de anticuerpos en animales inmunizados con Tp0751 en el día 14. Estos anticuerpos pueden ser inhibitorios o que intervengan en la eliminación de bacteria. Esto provoca que se retenga el microorganismo T. pallidum en la zona de infección. En los conejos inmunizados se encontraron altos niveles de células dendríticas y linfocitos en la zona de la infección, esto podría deberse a una mutación en el sitio de infección (que ha otorgado una respuesta eficiente contra T.pallidum) que afectaba a las bacterias.

También se observaron altos niveles de neutrófilos en las lesiones primarias de los animales inmunizados, lo que es interesante porque normalmente los neutrófilos se relacionan con un aumento en la ulceración pero estos presentaban un menor grado de ésta en las lesiones primarias que los animales control. Los neutrófilos suelen responder pronto a las infecciones bacterianas, algo que no suele pasar con T. pallidum, por lo que la concentración de estos en las lesiones primarias de los animales inmunizados puede significar la efectividad en la vuelta de las células inmunes al sitio de origen de la lesión y la eliminación de bacterias del cuerpo.

Discusión

Este estudio muestra descubrimientos prometedores respecto a la efectividad del Tp0751 como candidato a la vacuna de la sífilis. Hay que decir que este estudio está bastante delimitado por la cantidad tan pequeña de sujetos estudiados (2 animales control y 3 inmunizados) al igual que las diferencias genéticas en los conejos. Aún así, este estudio resulta útil para investigaciones futuras con muestras animales más numerosas.

Aunque la inmunización con Tp0751 no resultó en la protección estéril en animales inmunizados, sí que resultó en la protección estéril de los animales a los que se les transfirió los nodos linfáticos de los animales inmunizados.

Futuros estudios también incluirán pruebas de la eficacia de la mezcla de Tp0751 con TprK, otra posible candidata como vacuna contra la sífilis. Este cóctel proporciona una doble respuesta de protección contra el desarrollo de las lesiones y contra la diseminación de los treponemas desde el foco de la infección primaria.

Los resultados de este experimento indican que el dominio que contiene Tp0751 en T. pallidum es un candidato prometedor para la obtención de una vacuna contra la sífilis, ya que la inmunización con esta proteína reduce de forma significante la diseminación de treponema en el huésped. La eliminación de la diseminación es un requerimiento clave para el desarrollo de la vacuna, y esto conlleva asimismo (1) la reducción de incidencias de la sífilis previniendo la formación de lesiones secundarias altamente infecciosas características de la sífilis, (2) eliminando las consecuencias devastadoras de las infecciones congénitas y (3) evitar la multitud de secuelas asociadas a la sífilis. Esta vacuna podría acabar con el problema mundial que es la sífilis.

Bibliografía


Trabajo realizado por:

Aitana Romero Cañizares
Federico José Saviotti Brunacci
Javier Martínez Pérez
José Manuel Gómez Belda
Juan Manuel Andrés de la Cruz




1 comentario:

  1. Al principio tenéis un tono divulgativo pero luego la entrada es demasiado extensa y detallada. Dicho tono divulgativo se pierde por completo y en los párrafos fianles parece que simplemente os habéis limitado a traducir las frases directamente del artículo en inglés.

    No habéis puesto el título en la entrada del blog de manera correcta

    No aparece el enlace al artículo original, ni la información bibliográfica del mismo. Además, habéis copiado directamente el nombre de los autores y ni os habéis molestado en quitar los superindices que indican cual es su lugar de trabajo.

    No habéis añadido las palabras clave ("etiquetas")

    Falta el enlace a la fuente de la figura 1

    Deberíais haber incluido más enlaces internos para ampliar la información de lo que contáis

    Tenéis algunos errores de formato (ej. la frase "generar lesiones abiertas de la piel o membrana mucosa con pérdida de sustancia" tiene un fondo blanco)

    En ocasiones utilizáis la 1ª persona del plural. Ya indicamos en clase que eso no es correcto porque este trabajo lo han realizado otras personas.

    La Tabla 1 debería tener un pie explicativo.

    Los enlaces del final deberían estar integrados en el texto.

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