ALTERNATIVAS A LA TUBERCULINA Servei de Microbiologia. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol

Introducción 8 millones de nuevos casos cada año, el 95% en paises en vías de desarrollo 2 millones de personas mueren anualmente 1/3 de la población mundial está infectada

Relación huésped-parásito Llegada de M.tuberculosis a los alveolos pulmonares donde es fagocitado por los macrófagos alveolares. El bacilo es capaz de multiplicarse en el fagosoma y destruir posteriormente al macrófago. Los macrófagos segregan citocinas que atraen neutrófilos, linfocitos y macrófagos para que fagociten bacilos extracelulares, así como para generar un foco inflamatorio.

Relación huésped-parásito Los linfocitos T CD4 específicos se transforman en linfocitos Th1 bajo la influencia de IL-12 secretada por los macrófagos. Th1 segrega TNF-  que permiten la llegada de más macrófagos, e IFN- que activa a los que están infectados.

Relación huésped-parásito Los linfocitos T también segregan IFN- para activar macrófagos e IL-12 para que proliferen Th1. El macrófago sintetiza IL-12 que estimula a las cél NK que también sintetizan IFN-.

Relación huésped-parásito El IFN- es la citocina efectora clave en el control de la infección micobacteriana mediante la activación de los macrófagos. IFN- es la citocina esencial en el desarrollo de la inmunidad protectora contra M. tuberculosis. En combinación con TNF- consigue unos efectos bactericidas del 90% de la concentración bacilar en los tejidos.

Relación huésped-parásito Sin embargo, mientras se desencadena esta RI innata, los bacilos se van diseminando hacia los nódulos linfáticos regionales y los vasos sanguíneos. La RI específica consta no tan sólo de la proliferación de T CD4, sino también del estímulo de una sensibilidad retardada tipo IV (que se pone de manifiesto mediante TST).

Relación huésped-parásito En un 5% puede originarse una enfermedad primaria. Pero, en un 95% de los casos suele resolverse el complejo primario, quedando M. tuberculosis en estado latente. En un 5% de estos casos, puede originarse una enfermedad posprimaria de reactivación durante toda la vida del huésped.

Objetivos propuestos para controlar la tuberculosis Pautas antibióticas más cortas y con menos efectos secundarios Una vacuna eficaz y accesible a toda la población Métodos diagnósticos rápidos, sensibles y específicos

Métodos diagnósticos Un diagnóstico rápido y fiable de la tuberculosis constituye un elemento fundamental en las medidas de control de la enfermedad. Los métodos microbiológicos de referencia en el diagnóstico de la TB continúan siendo el examen microscópico, cultivo y aislamiento de M. tuberculosis y la detección de sus ácidos nucleicos.

Métodos diagnósticos Se requiere de métodos diagnósticos para la detección de pacientes con el bacilo latente. Las personas infectadas con el microorganismo latente representan un peligro potencial de nuevos casos de TB. La única manera de controlar la TB es interrumpir la cadena de infección.

Tuberculina La tuberculina (TST) es una prueba de intradermoreacción que permite la detección de individuos infectados: Evitando el paso de infección a enfermedad. Rompiendo la cadena de transmisión.

Tuberculina Evalúa la hipersensibilidad retardada que determinados compuestos antigénicos del bacilo provocan en el infectado. La tuberculina se obtiene del filtrado del cultivo de M. tuberculosis esterilizado y concentrado. Actualmente está constituido por un derivado proteico purificado (PPD).

Tuberculina Induración visible y palpable. Respuesta inflamatoria. Liberación citocinas Célula T CPA Induración visible y palpable. Respuesta inflamatoria. Infiltración perivascular linfomonocitaria.

Inconvenientes Tuberculina Algunos de los constituyentes proteicos del PPD son compartidos por micobacterias ambientales y por el bacilo vacunal (BCG). Falta de respuesta en pacientes con alteraciones de la inmunidad celular. Errores en la administración y subjetividad en la interpretación de los resultados. Visita de lectura. Conmoción social.

IFN- test Nueva estrategia en el diagnóstico de la infección latente Basándose en el fundamento de la tuberculina se han diseñado nuevas estrategias in vitro para evidenciar la sensibilización de las células T. Se han empleado diferentes antígenos micobacterianos para la estimulación de las células. Revelar la sensibilización mediante detección de IFN-.

Fundamento de la tecnología

Fundamento de la tecnología Estimulación antigénica Célula T CPA Liberación IFN- Determinacíon IFN-

Principales antígenos evaluados PPD ESAT-6 y CFP10

Resultados empleando PPD como antígeno 67 ADVP. HIV pos y neg. Mayor concordancia TST y IFN- test en HIV positivos 253 voluntarios Etiopia. 35% concordancia TST y IFN- test 175 Baltimore. 68 % concordancia TST y IFN- test 952 voluntarios 1226 adultos. 390 TST + / 349 IFN- test + TST + / IFN- test -. 7x en vacunados 455 individuos. G1: Inmigrantes G2: Personal Sanitario G3: TBC activa No diferencias en extrapulmonar vs pulmonar ni si baciloscopia positiva Personal sanitario. 20 TST +, 20 TST -

ESAT-6 y CFP-10 Early Secretory Antigen Target-6. Culture Filtrate Protein 10. Proteínas secretadas por M.tuberculosis complex. No está presente en la mayoría de micobacterias ambientales. No está presente en el bacilo vacunal (BCG).

Especificidad de ESAT-6 y CFP-10 Tuberculosis complex Antígenos ESAT CFP M tuberculosis + M africanum M bovis BCG substrain   gothenburg - moreau tice tokyo danish glaxo montreal pasteur Micobacterias ambientales Antígenos ESAT CFP M abcessus - M avium M branderi M celatum M chelonae M fortuitum M gordonii M intracellulare M kansasii + M malmoense M marinum M oenavense M scrofulaceum M smegmatis M szulgai M terrae M vaccae M xenopi

Resultados empleando ESAT-6 y CFP-10 8 péptidos sínteticos de ESAT-6. Células mononucleares. ELISPOT. En supuestos TST neg: 3 pos/11 (33’8%) 8 péptidos sintéticos de ESAT-6. Células mononucleares. ELISA. Dinamarca. Etiopia. TB: 11/34 (32,5%) Contactos con TB: 14/30 (46’6%) ESAT 6 recombinante. Células mononucleares. ELISA Hª consistente con LTBI en presencia de inmunidad

Resultados empleando ESAT-6 y CFP-10 Pathan A et al. 2001. J. Immunol. 2001. Control no expuesto: 0% Convivientes expuestos: 85% TBC pulmonar: 88-92% La frecuencia de linfocitos T antígeno específico (ESAT-6) disminuyen con el tratamiento.

Efecto tratamiento en IFN- RESPUESTA TST IFN- Carga Micobacteriana TIEMPO Infección Enfermedad Rx

Resultados empleando ESAT-6 y CFP-10 Doherty T et al. J. Clin. Microbiol. 2002. Convivientes expuestos (24). Seguimiento de 2 años. Desarrollaron TBC (7): TST pos (7), IFN- test pos (6) No desarrollaron TBC (17): TST pos (14), IFN-  test pos (3) Indicador de riesgo de progresión a TBC.

Resultados empleando ESAT-6 y CFP-10 Arend S. et al. J. Infect. Dis. 2002

Resultados empleando ESAT-6 y CFP-10 Cardoso F.L. et al. Infect. Immun. 2002. Resultados positivos del IFN- test: 60% TBC 50% Leprosos 60% Pacientes control 59% Vacunados (todos TST pos) 36% de similitud de la ESAT-6 de M.tuberculosis y M.leprae.

Resultados empleando ESAT-6 y CFP-10 Ewer K et al. Lancet. 2003. ESAT-6 recombinante y 12 pools de proteínas derivadas del ESAT-6 y CFP-10 89% de concordancia con la tuberculina. Correlaciona mejor que la tuberculina con exposición a M.tuberculosis en términos de tiempo (p=0.007) y proximidad (p=0.03). No correlación con vacunados con BCG (p=0.44).

Estudios comparativos PPD y ESAT-6 ESAT-6: Sangre total y ELISA 19 Vacunados: 9 + por PPD y 2 + por ESAT-6 Vacuna a 60 estudiantes de Medicina. ESAT-6: Sangre total y ELISA

Métodos in vitro estandarizados QuantiFERON-TB Gold ELISPOT

QuantiFERON-TB Gold El QuantiFERON- TB Gold (QFN) es un método basado en la estimulación de sangre total mediante ESAT-6 y CFP-10. Determinación de la síntesis de IFN- por las células T sensibilizadas mediante técnica de ELISA.

Fase 1: Estimulación linfocitos T Extracción ESAT-6 CFP-10 Mitogen Control Transferir sangre total sin diluir en los pocillos de una placa de cultivo y añadir antígenos. Tiempo límite para el procesamiento de la muestra: 12 horas Nil Incubar overnigth a 37oC Los individuos infectados por TB responden secretando IFN-g

Fase 2: Determinación de IFN- Lavar, añadir Substrato, incubar 30 min y parar la reacción TMB COLOR Determinación niveles de IFN-g IFN-g IU/ml OD 450nm Curva Standard Recoger el plasma del sobrenadante de las células e incubar 120 min en un ELISA tipo ‘Sandwich’

ELISPOT Método basado en la estimulación de células monocíticas extraidas de sangre periférica mediante la proteína ESAT-6. Determinación de la síntesis de IFN- por las células sensibilizadas mediante técnica de ELISPOT.

ELISPOT Medio de cultivo con células y el antígeno Anticuerpos específicos fijados a membrana

ELISPOT 24-28 horas a 37ºC. CO2

ELISPOT - Anticuerpo secundario. 2’5h. TA. Humedad. - Streptavidina-HRP. 2h. TA

ELISPOT - Añadir sustrato cromogénico. - Incubar 15-70’ a TA.

Lectura de los resultados Se considera positivo si el pocillo de la muestra contiene una media de 5 spot-forming cells más que el control negativo.

CDC Guidelines para la utilización del QFN El test de la tuberculina y el QFN no detectan los mismo componentes de la respuesta inmune. Debe ser utilizado en laboratorios con experiencia en el test.

Recomendaciones CDC Guidelines para la utilización del QFN Personas con elevado riesgo de infección latente. Personas con bajo riesgo de infección tuberculosa y sin factores predisponentes.

Recomendaciones CDC Guidelines para la utilización del QFN Confirmación del resultado de QFN Bajo riesgo: QFN pos requiere confirmación por tuberculina. Si TST neg no quimioprofilaxis. Alto riesgo: QFN pos requiere confirmación por tuberculina. Si TST neg, quimioprofilaxis a juicio clínico. QFN neg no requiere confirmación.

Contraindicaciones CDC Guidelines para la utilización del QFN En personas con sospecha de TB activa. En estudio de contactos de tuberculosos. Niños y jóvenes < 17 a., embarazadas, o personas con patologías subyacentes que aumenten el riesgo de progresión a TB. No test confirmatorio de la tuberculina.

Ventajas de esta tecnología No subjetividad en la interpretación. Posibilidad de repetir determinaciones. Resultados rápidos. Se elimina la visita de lectura. Controles de falta de respuesta inmune. De fácil estandarización. No interferencia con la vacuna BCG.

Antígenos lipídicos y glicolipídicos Ulrichs T. et al. 2003 Se ha descrito un subtipo de cél T dependientes de moléculas CD1. Estas moléculas presentan antigenos lípidos y glicolipídicos. Las T que reconocen estos antígenos también producen IFN-. Mayor respuesta frente a estos antígenos en individuos TST pos que en TST neg. Mayor respuesta en tuberculosos a las dos semanas de tratamiento que en el momento del diagnóstico.

Conclusiones finales La detección de la infección tuberculosa mediante el test de la tuberculina es imperfecta. Se han realizado esfuerzos para la estandarización de técnicas in vitro basadas en la respuesta inmunológica del huésped frente al patógeno.

Conclusiones finales Las técnicas actualmente disponibles se muestran como una posible alternativa al test de la tuberculina. Las investigaciones han de ir encaminadas a identificar nuevos antígenos específicos de M.tuberculosis para desarrollar técnicas in vitro para el diagnóstico de la infección tuberculosa aún más eficaces.

Conclusiones finales Los nuevos tests no sólo deben discriminar entre individuos sensibilizados de pacientes vacunados con BCG y infectados con micobacterias ambientales, sino también de cualquier potencial nueva vacuna contra la TB. En el futuro próximo quizás dispongamos de una técnica de laboratorio que sustituya al TST en el control de la TB.