Respuesta inmunitaria contra el parasitismo interno

Rev. sci. tech. Off. int. Epiz., 1990, 9 (1), 331-344
Respuesta inmunitaria
contra el parasitismo interno *
H.R.P. MILLER **
Resumen: El presente informe sobre enfermedades parasitarias internas trata
de los métodos de inmunodiagnóstico, de los inmuno mecanismos del huésped
y de la inmunoprofilaxis de los parásitos protozoarios y metazoarios del ganado.
Los factores de limitación del inmunodiagnóstico son la especificidad y la
capacidad de los animales huéspedes de reaccionar suficientemente para producir
una respuesta serológica detectable. Debido a la compleja variedad de antígenos,
el método diagnóstico de helmintos más conveniente consiste en usar como
antígenos productos excretorios/secretorios de los parásitos, para la técnica
ELISA en microplaca. De igual manera, para los protozoarios, el
inmunodiagnóstico es facilitado por el uso de algunos antígenos
inmunodominantes seleccionados en vez de extractos de todo el parásito. Sin
embargo, la serología no siempre identifica a los animales parasitados,
especialmente si se trata de huéspedes jóvenes, desnutridos o enfermos. Además
los propios parásitos pueden modular la respuesta del huésped y permanecer
indetectables serológicamente. La producción de proteínas parasitarias
recombinantes puras ya está facilitando el diagnóstico serológico para varias
especies de parásitos, y por medio de sondas de ADN recombinante, es
actualmente posible distinguir las diferencias entre especies y dentro de una
misma especie. Se discute el papel primordial desempeñado por las citoquinas
inflamatorias (proteínas reguladoras producidas por células T «helper»
activadas) en la modulación de las respuestas inflamatorias tanto protectoras
como potencialmente perjudiciales. Finalmente, se considera el control genético
de la respuesta inmunitaria y su relevancia para la inmunoprofilaxis. También
se presentan interesantes progresos en la producción de vacunas subunitarias
y sus posibles métodos de administración.
PALABRAS CLAVE: Células T - Complejo mayor de histocompatibilidad Diagnóstico - Inmunidad - Médula ósea - Sondas de ADN.
INTRODUCCIÓN
La complejidad molecular de los parásitos protozoarios y metazoarios implica
una respuesta inmunitaria del huésped igualmente compleja. Sin embargo, los análisis
del parásito y de la respuesta del huésped han permitido mejorar considerablemente
el diagnóstico de las enfermedades parasitarias y abrir el camino a la inmunoprofilaxis
de aquellas enfermedades parasitarias que son importantes desde el punto de vista
económico o de las implicaciones para la salud humana.
a
* Artículo presentado en la 57 Sesión General de la OIE, París, 22-26 de mayo de 1989.
* Moredun Research Institute, 408 Gilmerton Road, Edimburgo EH17 7JH, Reino Unido.
332
Las enfermedades que poseen importancia económica engloban parasitosis tan
diversas como las nematodiasis, la babesiasis y la hipodermosis de los bovinos, la
triquinelosis de los cerdos y la hemoncosis de los ovinos. Sin embargo, debido a la
gran cantidad y diversidad de estas enfermedades, el presente artículo se centrará
en los progresos inmunológicos de los últimos años que facilitan el diagnóstico y la
inmunoprofilaxis de algunas de las parasitosis más importantes producidas por
protozoarios y metazoarios.
DIAGNÓSTICO
Serología
El suministro adecuado de antígenos especie-específicas y/o anticuerpos muy
específicos, son los elementos esenciales para un diagnóstico exitoso de enfermedades
parasitarias internas. Como los helmintos y protozoarios contienen miles de
polipéptidos, glucoproteínas y glucolípidos potencialmente antigénicos, muchos de
los cuales son compartidos con especies o filarias no emparentadas e incluso con
bacterias, ha sido muy difícil desarrollar métodos de diagnóstico suficientemente
específicos.
En principio, los procedimientos diagnósticos que permiten ahorrar tiempo o evitar
técnicas potencialmente peligrosas (conteo de huevos en análisis fecales, extensiones
sanguíneas y biopsias de tejidos) son aquellos en los que se pueden examinar muestras
múltiples de suero por ELISA en microplaca o por radioinmunoensayo. El
inmunodiagnóstico por detección de antígenos parasitarios solubles en heces o por
biopsia de tejidos también es factible cuando las pruebas de anticuerpos, especialmente
al usar anticuerpos monoclonales, son suficientemente específicos.
El primer adelanto en el diagnóstico de helmintos fue darse cuenta de que los
antígenos excretados o secretados (ES) por el parásito in vitro eran en general menos
complejos que los antígenos somáticos (25). Así, el cultivo in vitro de larvas de
Trichinella spiralis en fase muscular en un medio definido produjo antígenos que,
al ser incorporados en las placas de ELISA en fase sólida, proporcionaron un método
seguro y preciso para detectar anticuerpos séricos (38) y pudieron emplearse para
el examen de cerdos en el matadero. Se logró un resultado semejante al usar antígenos
ES de Toxocara canis L para detectar la larva migrans visceral de T. canis en el
hombre y diferenciarla de otras helmintiasis (15).
3
El diagnóstico de infecciones por cestodos se ha revelado más difícil, ya que los
metacestodos se desarrollan en los tejidos y solo pueden ser detectados durante el
examen post mortem, por lo que se han consagrado grandes esfuerzos al
inmunodiagnóstico. Una de las principales dificultades de este procedimiento es que
los antígenos ES de varias especies de Taenia presentan una reacción antigénica
cruzada (52), aunque los antígenos de metacestodos han demostrado ser más útiles
para el diagnóstico de T. saginata en los bovinos (19). El diagnóstico serológico de
la enfermedad hidatídica en el hombre también ha experimentado dificultades a causa
de la reacción cruzada de los antígenos y una manera de proceder consiste en identificar
antígenos únicos por inmunocaptura («immunoblotting») comparativa. Sin embargo,
una de las complicaciones para efectuar el diagnóstico de infestaciones por cestodos
es la capacidad del parásito para modular la respuesta inmunitaria del huésped, tal
333
como lo indican varios parámetros inmunológicos incluyendo la mitogénesis alterada
en los linfocitos de la sangre periférica (Barrientos, Sánchez y Esponda, comunicación
no publicada). En realidad, se reconoce ampliamente que no existe una
correspondencia exacta entre la entidad clínica y el inmunodiagnóstico de hidatidosis
(25), probablemente a causa de la modulación de la respuesta inmunitaria.
También se han desarrollado pruebas serológicas para las infecciones por
trematodos, haciendo hincapié en la fascioliasis y la esquistosomiasis, empleando una
variedad de productos ES, pero aún no se ha demostrado la posibilidad de lograr
una prueba diagnóstica absolutamente fidedigna (25). Sin embargo, con las pruebas
ES el diagnóstico de fascioliasis bovina es más precoz que con antígenos somáticos
(Pfister, comunicación no publicada). A pesar de ello, se han utilizado con éxito
antígenos somáticos en estudios en el terreno en Francia (4). Asimismo, se utilizan
ES de las primeras formas larvales de Hypoderma bovis para diagnosticar la
infestación aunque el carácter estacional de la misma por la mosca de la hipodermosis
limita el periodo óptimo durante el cual la prueba ELISA puede detectar anticuerpos
específicos (5).
En general, el uso de antígenos ES ha permitido desarrollar pruebas ELISA
sensibles y automatizadas, aunque la precisión y la sensibilidad del diagnóstico
serológico dependen principalmente de tres factores:
1. Los antígenos utilizados deben ser exclusivamente específicos de la especie de
parásito buscada.
2. La parasitosis debe provocar respuestas inmunitarias que reflejen la gravedad
de la infestación.
3. Los antígenos del parásito secretados in vivo no deben reducir de manera
significativa los anticuerpos circulantes.
Sin embargo el progreso es tal que las técnicas de ADN recombinante permiten
clonar antígenos ES de interés. Por ejemplo, se han clonado y expresado varios
polipéptidos ES de esquistosomas (25), así como un producto ES de T. spiralis L1
(véase más adelante). Estos desarrollos posibilitarán la producción masiva de antígenos
puros para inmunodiagnóstico y proporcionarán un grado de especificidad hasta ahora
inalcanzado, ya que se supone que los productos ES de una determinada especie de
parásitos contienen por lo menos un polipéptido antigénico único que es inmunogénico
durante la infestación natural y que, por ser un producto recombinante, conserva
la antigenicidad. Esta hipótesis puede no ser válida en el caso de parasitosis producidas
por cestodos (véase más arriba).
A pesar de los refinamientos tecnológicos, la interpretación de la prueba serológica
presenta muchos obstáculos. Por ejemplo, el resultado del análisis de los sueros en
las primeras etapas de una parasitosis, cuando el huésped todavía no ha respondido
inmunológicamente o, lo que es más importante, en un huésped joven, desprovisto
de defensas inmunitarias o desnutrido, incapaz de secretar anticuerpos séricos, puede
ser negativo aunque exista una importante carga parasitaria. Del mismo modo, la
modulación de la inmunidad del huésped por los propios parásitos puede provocar
resultados negativos falsos y, por último, la selección del antígeno de prueba depende
de su disponibilidad, lo que a menudo significa que es preparado a partir de las
primeras fases larvales de los parásitos que son las más fáciles de cultivar, pero no
siempre permiten un diagnóstico fidedigno.
334
Los principios de la serología para protozoosis tales como la babesiasis son los
mismos que los destinados a las helmintiasis; los intentos para adaptarlos a las
condiciones en el terreno mediante simples pruebas de aglutinación son prometedores
(Barrientos, Sánchez y Esponda, comunicación no publicada). Uno de los obstáculos
para el diagnóstico serológico es la presencia de anticuerpos calostrales en el suero
de terneros amamantados por madres inmunes. Una vez más, un diagnóstico
serológico preciso aplicable al terreno requiere suficientes antígenos puros que
no presenten reacciones cruzadas; a causa de las complicaciones asociadas
a la transferencia materna de inmunoglobulinas o de la fase de especificidad del
antígeno escogido, se necesitan buenos conocimientos epidemiológicos de la
enfermedad y comprensión del ciclo biológico del parásito para interpretar los
resultados.
Mientras que la babesiasis puede detectarse en frotis sanguíneos, otras protozoosis
son más difíciles de diagnosticar, por ejemplo las zoonosis como la toxoplasmosis
y la criptosporidiosis, que están demostrando ser amenazas significativas para la salud
pública. El diagnóstico serológico de Toxoplasma gondii se realiza rápidamente por
radioinmunoensayo (14) cuando el animal huésped ha sido infestado varias
semanas antes. Sin embargo, la antigenemia puede detectarse por ELISA durante
la fase inicial de la toxoplasmosis aguda (2), al igual que por inmunocomplejos
circulantes (46). Como la criptosporidiosis es por lo general un problema que se
presenta en animales muy jóvenes, lo mejor es sin duda diagnosticarla por análisis
de materia fecal. La incidencia de Sarcocystis también es alta en los bovinos y varias
cepas son patógenas, es por este motivo que se están desarrollando pruebas
diagnósticas.
Técnicas de ADN recombinante
Se han realizado apasionantes progresos en el uso de ADN recombinante para
diagnósticos sensibles y precisos de las enfermedades parasitarias. La principal ventaja
de esta metodología es que permite la detección de diferencias genéticas entre las
especies y dentro de una misma especie. Las sondas de hibridación de ADN se han
desarrollado a partir de secuencias repetitivas únicas de ADN de T. spiralis que, al
ser analizadas por polimorfismo de la longitud de los fragmentos de restricción
(RFLP), distinguen las subespecies de T. spiralis con diferente grado de infectividad
para los cerdos (11). Una variación genética similar intraespecie ha sido detectada
por RFLP en cepas de Taenia solium aisladas en India, México y Zimbabué (41) y
entre la filaria humana Brugia malayi y su equivalente B. pahangi que infesta a los
animales (49). B. malayi y B. pahangi son transmitidas por el mismo mosquito vector
y son especies estrechamente relacionadas, con secuencias muy repetidas de ADN
y también una homología general muy grande. Sin embargo, existen pequeñas regiones
de secuencias divergentes (49) y los pequeños oligonucleótidos en los que hay una
divergencia del 35-40% suministran sondas con un alto grado de especificidad de
especie (49).
Por consiguiente, las técnicas recombinantes cuentan con un gran potencial
diagnóstico para distinguir e identificar variaciones entre especies y dentro de ellas,
lo que no sería realizable con las técnicas inmunológicas. Del mismo modo, el
advenimiento de la reacción de amplificación enzimática (PCR), en la que ínfimas
cantidades de ADN parasitario pueden ser amplificadas por PCR, facilitará
enormemente la búsqueda de endoparásitos y hemoparásitos.
335
RESPUESTA INMUNITARIA A LOS PARÁSITOS
Células T , citoquinas e inmunopatología
Han sido identificados en la mayoría de los mamíferos dos subgrupos principales
de células T: el fenotipo «helper» (Th) y la célula citotóxica/supresora (T ). El
advenimiento de complejas técnicas moleculares ha establecido que las células T, al
ser activadas, secretan una batería de glucoproteínas reguladoras conocidas como
linfoquinas o citoquinas. Estas glucoproteínas regulan tanto la respuesta inmunitaria
como el proceso inflamatorio (Cuadro I). Uniéndose a receptores específicos de
membrana celular, las citoquinas modulan el crecimiento, la diferenciación o la
función de las células portadoras de estos receptores, muchas de las cuales provienen
de la médula ósea e intervienen en las funciones inflamatorias.
c
CUADRO I
Citoquinas derivadas de células T «helper» que regulan la inflamación *
Nombre
Fuente
Efecto inflamatorio
Interleuquina-6
(IL-6)
Células Th
Monocitos
Macrófagos
Fibroblastos
Células Th
Aumenta la población de
células madre de
la médula ósea
Interleuquina-3
(IL-3)
Interleuquina-4
(IL-4)
Células Th
Interleuquina-5
(IL-5)
Factor estimulante
de colonias de
granulocitos y
macrófagos (GM-CSF)
Interferón-7
(IFN-7)
Células Th
Células Th
Macrófagos
Fibroblastos
Células Th
Factor de crecimiento
de células madre y de
diferenciación de mastocitos
Factor de crecimiento de
mastocitos + estímulo de
producción de IgG1 e IgE
Estimula la diferenciación de
eosinófilos y la producción de IgA
Crecimiento/diferenciación de
precursores de neutrófilos y
macrófagos y activación de
macrófagos maduros
Antagoniza la hematopoyesis
provocada por IL-3/GM-CSF pero
activa los macrófagos
* La lista de citoquinas no es exhaustiva, sino que se da a título de ilustración de las citoquinas derivadas
de las células Th que, al inducir la hematopoyesis inflamatoria, desempeñan un papel primordial en las
respuestas a los agentes patógenos. Su función en la infección parasitaria recién se está empezando a
comprender.
Se han identificado recientemente dos subpoblaciones de células T «helper» en
ratones - Th1 y Th2 - en base a su capacidad de secretar diferentes linfoquinas
(Cuadro II).
Los subgrupos Th1 y Th2 son aparentemente exclusivos de los ratones puesto que
no se han descrito en el hombre y aún no se sabe si existen células Th1 y Th2 en
otras especies. Sin embargo, la transferencia adoptiva a ratones nuevos de una progenie
336
CUADRO II
atocinas secretadas por dos subpoblaciones de
células T múridas (T «helper» 1 y 2) *
Th1
Th2
Interferón-y
Interleuquina-2
Interleuquina-3
GM-CSF
Linfotoxina
Interleuquina-4
Interleuquina-5
Interleuquina-3
GM-CSF
* Hasta ahora estas dos subpoblaciones T «helper» se han descrito únicamente en el ratón (32, 9),
pero en vista de las respuestas detectadas durante la leishmaniasis en ratones, que al parecer están reguladas
separadamente por los subconjuntos Th1 y Th2, el modelo ratón sugiere un nuevo enfoque para comprender
la biología de las interacciones huésped-parásito.
celular Th1, dirigida in vitro contra un antígeno Leishmania major inmunodominante,
protegió a los ratones cuando éstos se expusieron posteriormente a L. major (43).
La protección se atribuyó, en otro estudio (20), a la secreción de un gamma-interferón
por el subgrupo linfocitario Th1. Contrariamente, una progenie celular Th2, dirigida
contra un antígeno L. major diferente, no solamente no pudo otorgar protección
(43), sino que exacerbó la infección, hallándose aún más organismos después de la
transferencia adoptiva. Independientemente se demostró que las lesiones cutáneas,
así como la consecuente elevación de IgE, fueron el resultado de la secreción de
interleuquina-4 (20), que es una de las linfoquinas producidas por el subgrupo Th2
(Cuadro II). Aunque estas observaciones se han realizado experimentalmente en
ratones, sirven para ilustrar el delicado equilibrio entre las respuestas de protección
o potencialmente perjudiciales. Dado el rápido progreso de la inmunología de
los rumiantes, experimentos similares podrían efectuarse pronto en animales
domésticos.
Al regular el metabolismo oxidativo de los macrófagos, el gamma-interferón induce
una actividad antiparasitaria y antimicrobiana (37, 34). Esta citoquina puede ser
importante cuando entran en juego parásitos intracelulares obligados como T. gondii
y Eimeria sp. (42). En cambio, las citoquinas asociadas con linfocitos Th2 de ratones
parecen más bien destinados a intervenir en la regulación de respuestas contra
helmintos por las siguientes razones:
a) el IL-4 favorece la diferenciación de mastocitos y la producción de IgE;
b) el IL-5 provoca la diferenciación de eosinófilos y regula la síntesis de IgA (9);
las reacciones enumeradas en a y b se observan típicamente en las helmintiasis (26).
Es frecuente la asociación, en los estudios de parasitosis internas, de helmintiasis
con reacciones de hipersensibilidad inmediata y proliferación de mastocitos, ambos
fenómenos que dependen en gran medida de las células Th. Los estudios en ratas
han demostrado que el IL-3 derivado de las células Th regula el crecimiento y la
diferenciación de los mastocitos de la mucosa intestinal (MMC) (17). Además, los
MMC son activados durante la expulsión espontánea de parásitos nematodos del
intestino, como lo demuestra claramente la secreción al torrente sanguíneo de proteasas
granulares específicas de los MMC durante la expulsión inmunitaria de T. spiralis
(50). Se han señalado observaciones semejantes sobre la secreción sistémica de
337
proteasas granulares específicas de los MMC en las reacciones de ovejas a H. contortus
(21), y existen observaciones experimentales que indican que los MMC intervienen
en la respuesta de protección contra Ascaris suum en los cerdos (44).
Las células Th regulan la diferenciación y agregación de eosinófilos que se asocian
constantemente a las helmintiasis. Hay muchos estudios in vitro que demuestran que
los eosinófilos secretan productos granulares altamente tóxicos para los helmintos
(48). Tanto los eosinófilos como los mastocitos llevan receptores de membrana para
IgE e IgG que, al ser activados, provocan la degranulación y liberación de su contenido
así como la secreción de mediadores lípidos derivados de la membrana: leucotrieno
C4, factor activador de plaquetas, y en menor grado, prostaglandinas (18). Los
macrófagos poseen también receptores para el complemento y receptores de baja
afinidad para IgE que pueden ser activados para producir radicales libres, enzimas
proteolíticas e hidrolasas, substancias capaces de comprometer directamente la
supervivencia de los helmintos (18).
El tipo de inflamación que actúa contra los helmintos depende de la localización
tisular del parásito. En el tejido conectivo, la liberación de células inflamatorias
mediada por las células Th, incluyendo macrófagos, basófilos, mastocitos y
eosinófilos, puede ser suficiente, en presencia de anticuerpos sensibilizadores
apropiados (IgE e IgG) o factores del complemento, para generar una variedad de
mediadores tóxicos, muchos de ellos directamente nocivos para el tegumento o cutícula
del parásito. Por ejemplo, los parásitos migratorios inmaduros son probablemente
eliminados del huésped resistente mediante la acción conjunta de anticuerpos
anafilácticos o complemento, y las células inflamatorias (26). Para los parásitos que
viven en la luz del tubo digestivo, donde el contacto con las células inflamatorias
es poco probable, pueden intervenir otros mecanismos de expulsión. Así, la
movilización mediada por las células Th de mastocitos y eosinófilos hacia la mucosa
(26) está asociada con la generación de mediadores lípidos (31) y, posiblemente, de
radicales libres que pueden afectar directamente la movilidad o la orientación del
parásito. Además, se observa una elevación de las concentraciones de IgA específicas
al parásito y, en las ovejas, esto va asociado con el desarrollo de la resistencia a O.
circumcincta (26). De igual modo, la filtración de proteínas plasmáticas (incluidas
las IgG) en el moco superficial, como consecuencia de cambios de permeabilidad
inducidos por los MMC (35, 26), puede alterar la calidad del moco superficial,
tornándolo capaz de bloquear y eliminar a los parásitos (24, 28) o de actúar como
una barrera para la nidación de larvas de nematodos en el huésped inmune (29). El
moco también puede retener mediadores lípidos secretados, inhibiendo así la movilidad
del parásito (27).
Ciertos estudios experimentales en el ratón (13) y observaciones clínicas en el
hombre (22) tienden a apoyar un reciente descubrimiento en la rata, según el cual
existirían células T capaces de regular la diferenciación de las células epiteliales
mucíparas caliciformes (26) que secretan moco. Como la densidad de las células
caliciformes aumenta considerablemente en la mucosa intestinal durante la expulsión
de los vermes, el correspondiente aumento del moco podría contribuir a eliminar el
parásito (27).
Queda claro entonces que la célula Th, gracias a la secreción de citoquinas, tiene
un papel determinante en las respuestas inmunoinflamatorias contra los parásitos,
cuyos efectos pueden ser beneficiosos o perjudiciales para el huésped.
338
Presentación de antígenos y control genético'de la respuesta inmunitaria a los parásitos
La estructura genética del huésped determina los resultados de la parasitosis, por
lo que se ha centrado la atención en el papel del complejo mayor de
histocompatibilidad (CMH), especialmente de los antígenos superficiales de clase I
y clase II que, como es sabido, restringen la presentación de antígenos procesados
a las células T. Debido a la gran variedad de antígenos antiparasitarios, no ha sido
fácil distinguir los efectos de los genes del CMH clase II de otros genes existentes,
que pueden regular aspectos hasta ahora mal comprendidos de la respuesta protectora
global. Sin embargo, ciertos experimentos demuestran que los antígenos superficiales
del CMH clase II regulan las respuestas antiparasitarias en diversos grados (23), lo
que es interesante para el uso en el futuro de vacunas subunitarias ya que, en vez
de presentarle innumerables péptidos derivados del parásito a la célula Th, por
intermedio de las moléculas superficiales del CMH clase II, sólo se encontrarían en
la vacuna uno o dos de estos péptidos. Mientras las moléculas del CMH clase II no
sean capaces de ligar dichos péptidos y presentarlos a la célula Th, no se produce
ninguna respuesta inmunitaria. En cambio, si un péptido es ligado y presentado a
un subgrupo inapropiado de células Th, la infección puede exacerbarse. Ya se ha
descrito, en el ratón (16), un ejemplo de falta de respuesta relacionada con el CMH
a un péptido de fusión recombinante de 32 residuos, derivado de Plasmodium
falciparum. Si este tipo de vacuna subunitaria se utilizara en el terreno, los animales
vacunados que no tuvieran el adecuado haplotipo de CMH no resultarían protegidos.
Los genes que codifican los antígenos superficiales del CMH clase II son
simplemente una de las muchas fuentes probables de variabilidad genética en las
respuestas antiparasitarias. Los estudios en el ratón han demostrado que la producción
de células inflamatorias por la médula ósea influencia la tasa de expulsión de T. spiralis
(47) y, de manera semejante, la selección de corderos que responden a temprana edad
a una vacuna de larvas Trichostrongylus colubriformis irradiadas ha demostrado que
el desarrollo de mastocitosis intestinal precoz está asociado con el fenotipo del
reaccionante (12). Como podía esperarse, visto el gran número de proteínas
inmunógenas, las repuestas antiparasitarias están controladas por varios genes, lo
que debe tomarse en cuenta para la preparación de vacunas subunitarias cada vez
que sea necesario suministrar una mezcla de péptidos para provocar una estimulación
máxima de las células T.
Falta de respuesta antiparasitaria
Las tres razones principales de falta de respuesta inmunológica se refieren a la
genética, la edad y la acción del parásito. La falta de respuesta también se produce
en el huésped desnutrido o cuando existe una infección intercurrente. En la sección
anterior, se ha tratado brevemente la falta de respuesta genética, pero cabe destacar
también que la sensibilidad frente a un mismo parásito varía enormemente de una
especie a otra. Así por ejemplo, las ovejas son muy sensibles a Fasciola hepatica,
mientras que los bovinos han desarrollado resistencia a la misma (Pfister; Soulsby;
comunicaciones no publicadas).
La falta de respuesta en animales jóvenes y en periparturientas son dos aspectos
de las helmintiasis que tienen implicaciones en el control biológico del parasitismo.
Mientras que la falta de respuesta en las periparturientas está probablemente
relacionada con las hormonas inmunosupresoras producidas durante la lactancia, la
incapacidad de los terneros o corderos jóvenes para desarrollar resistencia a la
339
ostertagiasis, la hemoncosis o la tricostrongiliasis, no se conoce muy bien, dado que
los corderos pueden responder a temprana edad a la infección por Nematodirus battus
(Soulsby, comunicación no publicada). Se han propuesto diversos mecanismos,
incluido el posible desarrollo de inmunotolerancia en corderos nacidos de ovejas
infestadas (Soulsby, comunicación no publicada).
Por último, el propio parásito puede desarrollar mecanismos de impedimento o
supresión de respuesta inmunitaria del huésped. El impedimento de la respuesta
inmunitaria por nematodos puede estar vinculado con la capacidad del parásito para
producir moléculas ES supresoras que reducen la respuesta inflamatoria. Se ha descrito
un ejemplo de esto en el ratón, en el que el nematodo entérico Nematospiroides dubius
suprime aparentemente la inflamación (3). Los antígenos superficiales son eliminados
por muchos parásitos y los ligandos derivados de la respuesta inmunitaria del huésped
también se pierden (39). Además, los ES contienen moléculas que modulan las funciones
de los linfocitos, macrófagos y granulocitos (25). Algunos de los productos ES son
proteolíticos y producen un clivaje en la unión inmunoglobulina-superficie del parásito,
evitando así el daño de la membrana mediado por el complemento o las células (8).
INMUNOPROFILAXIS
Ciertas larvas a las que se les ha atenuado el poder infestante por irradiación,
pueden conferir una protección sustancial a animales de laboratorio y a huespedes
naturales; mientras que, utilizando larvas no irradiadas, no se obtiene dicha
protección. Esto se comprueba por ejemplo en las filarias, en las que infestaciones
repetidas con larvas no atenuadas, producen una reacción escasa o nula, mientras
que 3 a 5 dosis de larvas atenuadas inducen una resistencia del 75% (10).
Hasta ahora, el mejor enfoque comercial para la vacunación contra parásitos ha sido
el uso de vacunas vivas atenuadas. Se ha logrado la vacunación contra Dictyocaulus
viviparus en los bovinos y contra Ancylostomum caninum en los perros con larvas
irradiadas que provocan una infección estéril de duración limitada (45, 30). La vacuna
contra D. viviparus se introdujo exitosamente en el mercado, pero ciertos problemas
de comercialización, entre ellos la duración de almacenamiento de la vacuna, y el
continuo uso de antihelmínticos por los veterinarios, obstaculizaron un éxito similar
de la vacuna contra A. caninum (30).
Las vacunas vivas atenuadas se usan corrientemente para las protozoosis
importantes, como babesiasis y coccidiosis (36), así como para Theileria annulata,
pero a pesar del alto nivel de inmunidad inducido, existen consideraciones comerciales
y sanitarias que limitan los proyectos a largo plazo para este tipo de vacuna (36).
Estos problemas incluyen:
1. El rápido vencimiento de las vacunas atenuadas
2. la posible inestabilidad del carácter genético de la atenuación, con el consiguiente
riesgo de convertir en portadores a algunos de los animales vacunados
3. el riesgo de introducir patógenos contaminantes en las vacunas y
4. la baja rentabilidad de las vacunas atenuadas puesto que no pueden ser
patentadas rápidamente (36).
340
Debido a estos inconvenientes, la atención de la industria veterinaria se ha dirigido
hacia las vacunas moleculares que se pueden proteger con patentes y que presentan
pocas de las desventajas propias de las vacunas vivas atenuadas (36). De hecho, la
primera vacuna molecular que promete ser un éxito, es la que protege contra el cestodo
T. ovis: se ha desarrollado una vacuna peptídica recombinante que demostró ser eficaz
en los ovinos (véase el artículo de Lightowlers, en este número).
Aunque hay poca información publicada como para sugerir un rápido progreso
de las vacunas moleculares contra los nematodos, se están realizando estudios en
Australia, el Reino Unido y los Estados Unidos para producir vacunas recombinantes
contra H. contortus, T. colubriformis y T. spiralis. Un procedimiento es clonar
antígenos inmunodominantes llamados protectores, aunque éstos todavía no están
claramente identificados. Una estrategia alternativa consiste en seleccionar
polipéptidos no reconocidos normalmente por el huésped. Recientes estudios de
vacunación que utilizan un antígeno intestinal de nematodo — la contortina, de H.
contortus- han demostrado una fuerte protección en corderos (33). La ventaja de
esta nueva vacuna es que el antígeno escogido se conserva aparentemente muy bien
y, por lo tanto está presente en otros parásitos nematodos, mientras que los antígenos
protectores inmunodominantes no son necesariamente compartidos por varias especies
(36). Existe no obstante una desventaja: la inmunidad contra los antígenos ocultos
no sería estimulada por la prueba de infestación y, ocasionalmente, el huésped tendría
que ser revacunado o desarrollar una inmunidad natural contra los antígenos
protectores inmunodominantes. A largo plazo, tal vez sería ventajoso no tener una
inmunidad estéril puesto que ésta reduce la presión de selección de cepas resistentes
(36).
Se han inmunizado y protegido parcialmente ganados bovinos con proteínas
purificadas de B. bovis. Se ha purificado un polipéptido de PM 29.000 a partir de
eritrocitos parasitados por B. bovis, que en estudios de protección, arrojó resultados
alentadores (51). También se ha logrado la protección contra T. gondii en animales
de laboratorio utilizando proteínas superficiales de membrana, de las que es posible
actualmente clonar los genes (7). De igual modo, los antígenos de esporozoitos Eimeria
inducen un alto grado de inmunidad en pollos para el consumo - «broilers» - (36),
aunque los progresos en el clonaje de estos antígenos aún no se han publicado.
Puesto que las vacunas subunitarias son el enfoque preferido a largo plazo para
controlar las enfermedades parasitarias internas del ganado, todavía queda por resolver
el problema de cómo administrarlas de manera poco onerosa. Generalmente las
vacunas subunitarias experimentales se administran por lo menos dos veces, casi
siempre con adyuvantes, lo que no sería aceptable en el terreno. Se han realizado
progresos en el desarrollo de adyuvantes, ya existen en el mercado varias fórmulas
no tóxicas y relativamente potentes, por ejemplo el complejo inmunoestimulante
(ISCOM), que es una forma técnicamente avanzada de liposoma (36), y SAF 1,
fabricado por Syntex, que incluye el componente activo del adyuvante de Freunds
completo y un polímero surfactante (1), pero la eficacia de estos dos adyuvantes
todavía no se ha probado ampliamente en el terreno.
Un procedimiento alternativo es utilizar los vectores de vacunas recombinantes.
Actualmente, los vectores, como la vaccinia, que han sido probados en condiciones
de laboratorio, no pueden emplearse en el terreno porque pueden causar infecciones
fatales en personas inmunodeprimidas. Teóricamente, la vaccinia podría recombinarse
con otros poxavirus para producir un agente patógeno potencialmente peligroso (36)
341
y aún no está claro si la vaccinia producida por ingeniería genética podrá inducir,
al atenuarse suficientemente, una respuesta inmunológica adecuada o, en el caso de
las helmintiasis, apropiada.
Sin embargo, la ventaja de los vectores virales es que el antígeno recombinante
se presenta en ei contexto del complejo mayor de histocompatibilidad clase I y/o
II en las células blanco del huésped infectado y es probable que pueda ser procesado
y presentado en su forma nativa (36). También es posible modificar el vector
incluyendo genes del huésped - en este caso Interleuquina 2 (40) - provocando así
una reacción local de las células T y reduciendo la patogenicidad del virus de la
vaccinia. Como los animales de granja han demostrado responder bien al virus
recombinante de la vaccinia en el que se ha clonado hemaglutinina de influenza porcina
(6), probablemente es ahora el momento de determinar si recombinantes similares,
incorporando genes de parásitos, podrían suministrar una protección adecuada.
Resulta claro que otros sistemas vectores, especialmente los que inmunizan a través
de la vía entérica, podrían ser más eficaces para estimular el sistema inmunitario
entérico contra parásitos intestinales y, actualmente se están realizando trabajos para
determinar si Salmonella sp., convertida en avirulenta tras eliminar los plasmodios
de virulencia, puede expresar genes de helmintos y provocar respuestas inmunitarias
locales contra ellos (Baird, D., comunicación personal).
CONCLUSIONES
El advenimiento de anticuerpos monoclonales, de técnicas avanzadas de
fraccionamiento de proteínas y de la biología molecular, ha revolucionado los
procedimientos para el diagnóstico y la inmunoprofilaxis de las parasitosis. En la
próxima década, se podrá disponer de técnicas de diagnóstico muy específicas para
muchas de las parasitosis económicamente importantes. Asimismo, es probable que
se proponga la comercialización de vacunas subunitarias sofisticadas al menos para
algunas de las más importantes. Desafortunadamente, dichas vacunas se
comercializarán sin duda donde resulten altamente rentables y aún no está claro si
enfermedades como la teileriasis y la tripanosomiasis, que son tan importantes en
las regiones tropicales, recibirán el mismo grado de atención comercial.
AGRADECIMIENTOS
Deseo agradecer particularmente al Doctor P.K. Murray que puso a mi disposición
su revista «Molecular vaccines against animal parasites» antes de su publicación.
*
* *
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