Vacuna contra el Hib

Vacuna contra el Hib
Haemophilus influenzae (antes llamado bacilo de Pfeiffer o Bacillus influenzae) es una bacteria patógena gramnegativa, cocobacilar, facultativamente anaerobia y capnofílica de la familia Pasteurellaceae.

H. influenzae fue descrita por primera vez en 1892 por Richard Pfeiffer durante una pandemia de gripe. Describió erróneamente a Haemophilus influenzae como el microbio causante, que conserva "influenza" en su nombre.La bacteria fue argumentada por algunos como la causa de la gripe como influenza bacteriana.

H. influenzae es responsable de una amplia gama de infecciones localizadas e invasivas, pero la gripe está causada por virus.Esta especie fue el primer organismo de vida libre al que se le secuenció su genoma completo.

Serotipos

En 1930, se definieron dos grandes categorías de H. influenzae: las cepas no encapsuladas y las cepas encapsuladas.

Las cepas encapsuladas se clasificaron en función de sus distintos antígenos capsulares.

Los seis tipos generalmente reconocidos de H. influenzae encapsulada son: a, b, c, d, e y f.La diversidad genética entre las cepas no encapsuladas es mayor que dentro del grupo encapsulado.

Las cepas no encapsuladas se denominan no tipificables (NTHi) porque carecen de serotipos capsulares; sin embargo, pueden clasificarse mediante la tipificación de secuencias multilocus.

La patogénesis de las infecciones por H. influenzae no se conoce por completo, aunque se sabe que la presencia de la cápsula de polirribosil ribitol fosfato (PRP) en las cepas encapsuladas de tipo b (Hib), un serotipo que causa afecciones como la epiglotitis, es un factor importante de virulencia.

Su cápsula les permite resistir la fagocitosis y la lisis mediada por el complemento en el huésped no inmune.

Las cepas no encapsuladas son casi siempre menos invasivas; sin embargo, pueden producir una respuesta inflamatoria en el ser humano, que puede dar lugar a numerosos síntomas.

La vacunación con la vacuna conjugada contra el Hib es eficaz para prevenir la infección por Hib, pero no previene la infección por las cepas NTHi.La mayoría de las cepas de H. influenzae son patógenos oportunistas; es decir, suelen vivir en su huésped sin causar enfermedad, pero sólo causan problemas cuando otros factores (como una infección vírica, una función inmunitaria reducida o tejidos crónicamente inflamados, por ejemplo, por alergias) crean una oportunidad.

Infectan al huésped adhiriéndose a la célula huésped mediante adhesinas autotransportadoras triméricas.

Infección por Haemophilus influenzae tipo b (Hib)

La enfermedad adquirida de forma natural causada por H. influenzae parece ocurrir sólo en humanos.

En bebés y niños pequeños, el H. influenzae tipo b (Hib) causa bacteriemia, neumonía, epiglotitis y meningitis bacteriana aguda. En ocasiones, provoca celulitis, osteomielitis y artritis infecciosa.

Es una de las causas de infección neonatal.

Gracias al uso rutinario de la vacuna contra el Hib en EE.UU. desde 1990, la incidencia de la enfermedad invasiva por Hib ha disminuido a 1,3/100.000 en niños.

Sin embargo, el Hib sigue siendo una de las principales causas de infecciones del tracto respiratorio inferior en bebés y niños de países en desarrollo en los que la vacuna no se utiliza de forma generalizada.

Las cepas de H. influenzae no encapsuladas no se ven afectadas por la vacuna contra el Hib y causan infecciones de oído (otitis media), infecciones oculares (conjuntivitis) y sinusitis en los niños, y están asociadas a la neumonía.

Diagnóstico

Las características clínicas pueden incluir síntomas iniciales de una infección del tracto respiratorio superior que imitan una infección viral, generalmente asociada a fiebres, a menudo de bajo grado. Esto puede progresar al tracto respiratorio inferior en unos pocos días, con características que a menudo se asemejan a las de la bronquitis sibilante.

El esputo puede ser difícil de expectorar y suele ser de color gris o cremoso.

La tos puede persistir durante semanas sin un tratamiento adecuado.

Muchos casos se diagnostican tras presentar infecciones torácicas que no responden a penicilinas o cefalosporinas de primera generación.

Una radiografía de tórax puede identificar una consolidación alveolar.El diagnóstico clínico de H. influenzae suele realizarse mediante un cultivo bacteriano o aglutinaciones de partículas de látex.

El diagnóstico se considera confirmado cuando el organismo se aísla de una zona corporal estéril.

En este sentido, el cultivo de H. influenzae de la cavidad nasofaríngea o del esputo no indicaría la existencia de una enfermedad por H. influenzae, ya que estos lugares están colonizados en individuos libres de enfermedad.

Sin embargo, el H. influenzae aislado del líquido cefalorraquídeo o de la sangre indicaría una infección por H. influenzae.

Cultivo

El cultivo bacteriano de H. influenzae se realiza en placas de agar, siendo el preferible el agar chocolate, con factores X (hemina) y V (nicotinamida adenina dinucleótido) añadidos a 37 °C en una incubadora enriquecida con CO2. El crecimiento en agar sangre sólo se consigue como fenómeno satélite alrededor de otras bacterias.

Las colonias de H. influenzae aparecen como colonias convexas, lisas, pálidas, grises o transparentes.La tinción de Gram y la observación microscópica de una muestra de H. influenzae mostrarán cocobacilos Gram negativos.

El organismo cultivado se puede caracterizar aún más mediante las pruebas de catalasa y oxidasa, que deben ser positivas.

Es necesario realizar más pruebas serológicas para distinguir el polisacárido capsular y diferenciar entre H. influenzae b y las especies no encapsuladas.Aunque es muy específico, el cultivo bacteriano de H. influenzae carece de sensibilidad.

El uso de antibióticos antes de la recogida de la muestra reduce en gran medida la tasa de aislamiento al matar las bacterias antes de que sea posible su identificación.

Además, H. influenzae es una bacteria difícil de cultivar, y cualquier modificación de los procedimientos de cultivo puede reducir en gran medida las tasas de aislamiento.

La mala calidad de los laboratorios en los países en desarrollo ha dado lugar a tasas de aislamiento deficientes de H. influenzae.

H. influenzae crecerá en la zona hemolítica de Staphylococcus aureus en placas de agar sangre; la hemólisis de las células por parte de S. aureus libera el factor V que es necesario para su crecimiento.

H. influenzae no crecerá fuera de la zona hemolítica de S. aureus debido a la falta de nutrientes como el factor V en estas zonas. El agar Fildes es el mejor para el aislamiento.

En el medio de Levinthal, las cepas capsuladas muestran una iridiscencia distintiva.

Aglutinación de partículas de látex

La prueba de aglutinación de partículas de látex (LAT) es un método más sensible para detectar H. influenzae que el cultivo.

Dado que el método se basa en el antígeno y no en las bacterias viables, los resultados no se ven alterados por el uso previo de antibióticos.

También tiene la ventaja añadida de ser mucho más rápido que los métodos de cultivo.

Sin embargo, la prueba de sensibilidad a los antibióticos no es posible sólo con la LAT, por lo que es necesario un cultivo paralelo.

Métodos moleculares

Los ensayos de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) han demostrado ser más sensibles que la LAT o las pruebas de cultivo, y altamente específicos.

Sin embargo, los ensayos de PCR aún no se han convertido en una rutina en los entornos clínicos.

La inmunoelectroforesis a contracorriente ha demostrado ser un método de diagnóstico eficaz en la investigación, pero ha sido sustituido en gran medida por la PCR.

Interacción con Streptococcus pneumoniae

Tanto H. influenzae como S. pneumoniae pueden encontrarse en el sistema respiratorio superior de los seres humanos.

En un estudio in vitro de competencia, S. pneumoniae siempre superó a H. influenzae al atacarla con peróxido de hidrógeno y despojarla de las moléculas de superficie que H. influenzae necesita para sobrevivir.Cuando ambas bacterias se colocan juntas en una cavidad nasal, en el plazo de 2 semanas, sólo sobrevive H. influenzae.

Cuando se colocan por separado en una cavidad nasal, cada una de ellas sobrevive.

Al examinar el tejido respiratorio superior de los ratones expuestos a ambas especies de bacterias, se encontró un número extraordinariamente elevado de neutrófilos (células inmunitarias).

En los ratones expuestos sólo a una de las especies, los neutrófilos no estaban presentes.Las pruebas de laboratorio demostraron que los neutrófilos expuestos a H. influenzae muerta eran más agresivos a la hora de atacar a S. pneumoniae que los neutrófilos no expuestos.

La exposición al H. influenzae muerto no tuvo ningún efecto sobre el H. influenzae vivo.Dos situaciones pueden ser responsables de esta respuesta:Cuando el H. influenzae es atacado por el S. pneumoniae, indica al sistema inmunitario que ataque al S. pneumoniaeLa combinación de las dos especies desencadena una respuesta del sistema inmunitario que no es desencadenada por ninguna de las especies por separado.No está claro por qué el H. influenzae no se ve afectado por la respuesta inmunitaria.

Enfermedad

Haemophilus influenzae puede causar infecciones de las vías respiratorias, como neumonía, otitis media, epiglotitis (inflamación de la garganta), infecciones oculares e infección del torrente sanguíneo, meningitis.

También puede causar celulitis (infección de la piel) y artritis infecciosa (inflamación de la articulación).

Tratamiento

Haemophilus influenzae produce betalactamasas, y también es capaz de modificar sus proteínas de unión a la penicilina, por lo que ha adquirido resistencia a la familia de antibióticos de la penicilina.

En los casos graves, los antibióticos elegidos son la cefotaxima y la ceftriaxona administradas directamente en el torrente sanguíneo y, para los casos menos graves, se prefiere una asociación de ampicilina y sulbactam, cefalosporinas de segunda y tercera generación o fluoroquinolonas.

(Los macrólidos y las fluoroquinolonas tienen actividad contra el H. influenzae no tipificable y podrían utilizarse en pacientes con antecedentes de alergia a los antibióticos betalactámicos.

Sin embargo, también se ha observado resistencia a los macrólidos.

Prevención

Desde principios de los años 90 existen vacunas eficaces contra el Haemophilus influenzae tipo B, y se recomiendan para los niños menores de 5 años y los pacientes asplénicos.

La Organización Mundial de la Salud recomienda una vacuna pentavalente, que combina vacunas contra la difteria, el tétanos, la tos ferina, la hepatitis B y la Hib. Las vacunas contra el Hib cuestan aproximadamente siete veces el coste total de las vacunas contra el sarampión, la poliomielitis, la tuberculosis, la difteria, el tétanos y la tos ferina.

En consecuencia, mientras que el 92% de la población de los países desarrollados estaba vacunada contra el Hib en 2003, la cobertura de vacunación era del 42% en los países en desarrollo, y sólo del 8% en los países menos desarrollados.Las vacunas contra el Hib no proporcionan protección cruzada con otros serotipos de Haemophilus influenzae como el Hia, Hic, Hid, Hie o Hif. Se ha desarrollado una vacuna oral contra el Haemophilus influenzae no tipificable (NTHi) para pacientes con bronquitis crónica, pero no ha demostrado ser eficaz para reducir el número y la gravedad de las exacerbaciones de la EPOC.

Secuenciación

H.

influenzae fue el primer organismo de vida libre al que se le secuenció su genoma completo.

Lo completaron Craig Venter y su equipo del Instituto de Investigación Genómica, uno de los institutos que ahora forman parte del Instituto J. Craig Venter.

Se eligió Haemophilus porque uno de los líderes del proyecto, el premio Nobel Hamilton Smith, llevaba décadas trabajando en él y podía proporcionar bibliotecas de ADN de alta calidad.

El genoma de la cepa Rd KW20 consta de 1.830.138 pares de bases de ADN en un único cromosoma circular que contiene 1604 genes codificadores de proteínas, 117 pseudogenes, 57 genes de ARNt y otros 23 genes de ARN. El método de secuenciación utilizado fue el "whole-genome shotgun", que se completó y publicó en Science en 1995.

Probable papel protector de la transformación

El H. influenzae no encapsulado se observa a menudo en las vías respiratorias de pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).

También se observan neutrófilos en gran número en el esputo de los pacientes con EPOC. Los neutrófilos fagocitan a H. influenzae, activando así una explosión respiratoria oxidativa.

Sin embargo, en lugar de matar a las bacterias, los neutrófilos mueren a su vez (aunque dicha explosión oxidativa probablemente cause daños en el ADN de las células de H. influenzae).

Los mutantes de H. influenzae defectuosos en el gen rec1 (un homólogo de recA) son muy sensibles a la muerte por el agente oxidante peróxido de hidrógeno.

Este hallazgo sugiere que la expresión de rec1 es importante para la supervivencia de H. influenzae en condiciones de estrés oxidativo.

Dado que es un homólogo de recA, es probable que rec1 desempeñe un papel clave en la reparación recombinacional del daño en el ADN. Así, H. influenzae puede proteger su genoma contra las especies reactivas de oxígeno producidas por las células fagocíticas del huésped mediante la reparación recombinativa de los daños oxidativos del ADN. La reparación recombinativa de un sitio dañado de un cromosoma requiere, además de rec1, una segunda molécula de ADN homóloga no dañada.

Las células individuales de H. influenzae son capaces de tomar ADN homólogo de otras células mediante el proceso de transformación.

La transformación en H. influenzae implica al menos 15 productos génicos, y es probablemente una adaptación para reparar el daño del ADN en el cromosoma residente.Las vacunas que se dirigen a los serotipos no encapsulados de H. influenzae están en desarrollo.