Caracterización de la cepa W-135 en el mundo y la

Caracterización de la cepa W-135
en el mundo y la Región de las Américas
Dr. Jean-Marc Gabastou
Asesor Regional en Laboratorios de Salud Publica
Coordinador SIREVA II
&
Dra. Ana Belén Ibarz
Investigadora Principal “Mejora de la vigilancia y caracterización de la enfermedad meningocóccica en América
Latina y la región del Caribe”
Es nueva la cepa W135…?
• Estados Unidos, años ´60…
• Brote en un cuartel militar…
• Investigación del caso en el Walter Reed Institute
• Apareció un serogrupo distinto a los conocidos
• La cepa en cuestión correspondió al número 135 del soldado de quien
se aisló primero
• El nuevo serogrupo pasó a ser conocido como el W135
Evans et al., 1968. Am J. Epidemiol. 87, 643-646
Distribución global de los serogrupos de la enfermedad menigocóccica
A
B C
Y
B
C
B C
W
135
A
W
135
W
135
A
B
W
135
W
135
C
A B C
B C Y
X
Y
W
135
C Y
B C
B
Adapted from Stephens DS. FEMS Microbiol Rev. 2007:31:3-14. 2.
OPS/OMS, Informe Regional de SIREVA II: 2000-2005,2006 and 2007;
Agudelo et al., Emerg.Infect Dis. 2008; 6 990-991; 4. Coulson et al., Emerg. Infect Dis, 2007;13:273-279;
Weidlich et al., J. Infect, 2008;324-331; 6.
Efron et al., J. Clin. Microbiol., 2009, in press;
Gotteberg, et al., Clin Infect Dis., 2008;46:377-386; 8. Taha et al., The Lancet 2000;356:2159.
Expansión de la cepa W135 (Peregrinaje a la Mecca, 2000)
Europa 2000 (peregrinos, contactos directos y casos no asociados)
Total 90 Casos (mayoritariamente UK y FR) W135
15.6% CFR
2000
4 cases of W135 (pilgrims
+contacts)
Casos aparecidos como
consecuencia directa
del peregrinaje
Casos aparecidos como
consecuencia de la
diseminación de la cepa
2001-2005 Burkina-Faso
55% W135
Peak incidence 146/100,000
W
2000 (Brote asociado al peregrinaje anual a la Mecca)
>300 casos confirmados en Arabia Saudí
41% W135
2003-2005 (Rio Grande do Sul)
17.8% W135
2005-2008 (Manhiça)
1.54/100,000
88% W135
16.5/100,000)
2001 (La Plata)
2005 (Gauteng Province)
75% W135
2.99/100,000
W135:2a:P1.5,2:ST-11
W135:2a:P1.5:ST-11
W135:2a:P1.2:ST-11
W135:2a:NST:ST-11
W135:NT:P1.5, 2:ST-11
W135:NT:P1.2:ST-11
Weidlich L, et al. (2008) J Infect 57: 324-331., Von Gottberg A, et al. (2008). Clin Infect Dis 46: 377-386; Ibarz-Pavon AB, et al. (2011). PLoS One 6: e19717; Mayer LW,et al. (2002). J Infect Dis 185: 1596-1605.;
Aguilera JF, 2002). Emerg Infect Dis 8: 761-767; Traore Y et al. (2006). Clin Infect Dis 43: 817-822; Efron AM et al. (2009) J Clin Microbiol 47: 1979-1980.; Popovic T, et al. (2000) Emerg Infect Dis 6: 428-429.
SIREVA II, Informes Regionales 2000-2010
Distribución Regional de los serogrupos
Cono Sur (ARG, CHI, PAR, URU)
Distribución Nacional de los serogrupos
Chile 2000-2011 (%)
Distribución Nacional de los serogrupos
Chile 2000-2011
(numero de casos)
Distribución Nacional de los serogrupos
Argentina 2000-2011
Numero de casos
Distribución Nacional de los serogrupos
Brasil 2000-2011
Numero de casos
Perfil de la resistencia de W135 penicilina
(Argentina 2011-Chile 2012)
Argentina 2011
Chile 2012
• Todas las cepas Chilenas de W135 son sensibles a: ceftriaxona/cefotaxima,
cloranfenicol, rifampicina y ciprofloxacina
• 3/73 cepas resistentes a ciprofloxacina en Argentina (2011)
• W135:ST-11
• Mecanismo nuevo de resistencia
Factores de riesgo para el desarrollo de enfermedad meningocóccica
Individuales
• FACTORES DE VULNERABILIDAD DEL PACIENTE
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Falta de inmunidad contra la cepa considerada
Inmunodeficiencias (sistema de complemento)
Ausencia de bazo
Infección respiratoria reciente o co-infección viral
respiratoria
Problema de coagulación (hipoplaquetosis)
Problemas metabólicos (diabetes, obesidad, etc)
Antecedentes cardio-vasculares
Insuficiencia renal
Otros?
Imrey PB, Jackson LA, Ludwinski PH, England AC, 3rd, Fella GA, et al. (1995) Meningococcal carriage, alcohol consumption, and campus bar patronage in a serogroup C meningococcal disease
outbreak. J Clin Microbiol 33: 3133-3137.
Kriz P, Bobak M, Kriz B (2000) Parental smoking, socioeconomic factors, and risk of invasive meningococcal disease in children: a population based case-control study. Arch Dis Child 83: 117-121.
Stanwell-Smith RE, Stuart JM, Hughes AO, Robinson P, Griffin MB, et al. (1994) Smoking, the environment and meningococcal disease: a case control study. Epidemiol Infect 112: 315-328.
•
Vermont CL, de Groot R, Hazelzet JA (2002) Bench-to-bedside review: genetic influences on meningococcal disease. Crit Care 6: 60-65.
Factores de riesgo para el desarrollo de enfermedad meningocóccica
Sociales, laborales y conductuales
SOCIALES y LABORALES
• Circunstancias socio-económicas desfavorables
• Exposición a la bacteria en situaciones que favorecen el desarrollo del
estado de portación (e.g. personal educativo en guarderías y escuelas)
• Accidentes laborales (laboratorio)
• Contacto directo con un paciente de enfermedad meningocóccica
• Hacinamiento
Residencia en colegios mayores
Cuarteles militares
Prisiones etc.
CONDUCTUALES
• Frecuentar bares, discotecas y otros eventos sociales de gran
afluencia
• Exposición al humo del tabaco (directa e indirecta)
• Promiscuidad
¿Qué define a una cepa hipervirulenta?
Maiden MC et al. (1998) Multilocus sequence typing: a portable approach to the identification of
clones within populations of pathogenic microorganisms. Proc Natl Acad Sci U S A 95: 3140-3145
“We will use the term “hyper-virulent lineage” to describe strains with an increased capacity to cause
disease”
“Se usará el termino de “clon hipervirulento” para describir cepas con mayor
capacidad para causar la enfermedad”
¿Aplica para W135 o al complejo
ST-11 esta definición?
Virulencia asociada con la cepa
W135:2a:P1.5,2:ST-11
• “hypervirulent clone”
• Se trata del clon ST-11 (epidemia de La Mecca, 2000)
• ST-11 reconocido como hiperinvasivo
• W135:ST-11 Asociada con menincoccemia vs meningitis
• ↗ severidad
• ↗ letalidad
• Sintomatología respiratoria en adultos
• Baja seroprevalencia => baja inmunidad natural => riesgo superior para
las personas mayores
• Baja inmunogenicidad del polisacárido W135
• Actúa de manera esporádica
• Causa brotes (Europa) situaciones hiperendémicas: e.g. UK
• y epidemias (África) carácter endémico
=> Suficiente para explicar esta inusitada tasa de letalidad?
Letalidad inusitada debida a la cepa W135
en Chile, 2012
Asociada con la virulencia del clon circulando únicamente ?
•
•
•
•
La misma cepa esta circulando en la Región
Se observa un aumento global de los casos asociados con esta cepa
Se convirtió en el serogrupo dominante en 2010 en Argentina
Cepa aun globalmente sensible a los antibióticos
Con grupos de riesgos específicos?
•
Factores de vulnerabilidad del paciente
Con la atención sanitaria ?
• Acceso a los servicios de salud
• Demoras en acudir a un centro sanitario
• Dificultad en la identificación de los síntomas (comunas con muy coco casos)
• Problema de manejo de casos
•
•
Atraso en la iniciación del tratamiento
Manejo del choque séptico
Bajo número de casos, es significativa la alta tasa de letalidad ?
=> Abordaje integral
Caracterización de N. meningitidis
Laboratorio Nacional de Referencia
• Confirmación de la especie
• Confirmación/determinación del serogrupo
Aglutinación con anticuerpos
PCR
• Serotipo/Serosubtipo
• ELISA
• Dot-Blot
• Concentración inhibitoria mínima (CIM)
• Caracterización molecular
-PFGE
-MLST
Caracterización de N. meningitidis
Esfuerzos de armonización internacional
Caracterización fenotípica y genotípica de N. meningitidis
Serogrupo, serotipo y serosubtipo
•Serogrupo: (polisacárido capsular): A, B, C, W135, Y, X
•Serotipo: porB
•Serosubtipo: porA
Caracterización fenotípica y genotípica de N. meningitidis
Multilocus Sequence Typing
AbcZ
adk
Extracción de ADN de la
bacteria
aroE
fumC
gdh
pdhC
pgm
PCR / secuenciación de 7 loci
(housekeeping genes).
abcZ
2
2
7
2
2
adk aroE fumC
3
3
3
3
3
4
19
4
4
4
3
3
3
24
150
gdh pdhC
8
8
8
8
8
4
4
4
4
4
A cada secuencia se le asigna un número de
alelo
pgm
6
6
6
6
40
ST-11
ST-50
ST-52
ST-67
ST-1270
Los 7 números correspondientes a los 7 genes
forman el ´”sequence type” (ST)
Los ST que comparten al menos 4 alelos con un
ST central, se agrupan en un “Clonal Complex”
(CC)
Caracterización fenotípica y genotípica de N. meningitidis
Ventajas del uso de Multilocus Sequence Typing
•Evolución natural de los métodos predecesores (MLEE, PFGE)
•Distingue cambios a nivel de ADN que no son aparentes en los esquemas clásicos
•Reproducible sin ambigüedad
•No es necesario el uso de organismos vivos
Transporte y manipulación
Dificultades para el cultivo
•Resultados se pueden compartir y comparar fácilmente a través de Internet
•Base de datos de referencia para la designación de alelos y perfiles
genéticos (http://pubMLST.org)
•Nomenclatura armonizada
•Control de calidad indirecto
Caracterización fenotípica y genotípica de N. meningitidis
La importancia del polisacárido capsular
Diferentes genotipos asociados con la misma cápsula
Serogrupo C
ST-11
Serogrupo C
ST-32
Serogrupo C
ST-92
Recombinación del gen responsable de la síntesis de la cápsula (siaD)
Serogrupo W-135
ST-11
Serogrupo B
ST-11
Serogrupo Y
ST-32
Un mismo genotipo asociado a diferentes cápsulas
Caracterización fenotípica y genotípica de N. meningitidis
Puntos claves
•Neisseria meningitidis es un organismo MUY DIVERSO
•Rodeado de una CÁPSULA DE POLISACÁRIDO que define el SEROGRUPO
•De los 13 serogrupos descritos 6 SE ASOCIAN A LA ENFERMEDAD (A, B, C, W135, Y, X)
•La cápsula NO SIEMPRE SE EXPRESA
•El meningococo puede INTERCAMBIAR CÁPSULAS mediante recombinación genética
•GENOTIPOS DIFERENTES pueden tener la MISMA CÁPSULA
•GENOTIPOS IGUALES pueden tener CÁPSULAS DISTINTAS
Mejora de la vigilancia y caracterización de la enfermedad
meningocóccica en América Latina y el Caribe
Actividades de capacitación realizadas
•Taller de serotipificación y determinación de resistencia a antibióticos por técnica de dilución,
Saõ Paulo, Brazil-Junio 2011
•CHI, COR, DOR, MEX, PAN, PAR, (ECU, VEN)
•Taller de caracterización molecular (MLST) para N. meningitidis, Santiago, Chile Diciembre 2011
•CHI, BOL, COR, CUB, ECU, MEX, NIC, PAN, PAR, URU, VEN
Características de las cepas circulantes en Chile, 2010
N=58
ST
Clonal Complex
Serogroup
Total
1768
2003
9219
9220
9221
9226
9232
9233
9234
9235
11
11
9222
1624
183
1161
32
2493
3822
5138
35
44
2973
9218
461
865
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-167 complex
ST-23 complex/Cluster A3
ST-269 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-35 complex
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-461 complex
ST-865 complex
Y
B
Y
B
C
29E:NT:P1.9
B
B
B
B
C
W135
W135
Y
C
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
C
2
2
1
1
1
2
1
3
1
1
4
5
1
1
2
1
6
1
1
2
1
11
1
1
1
1
Características de las cepas circulantes en Chile, 2011
N=62
ST
Clonal Complex
Serogroup
Total
1768
9220
9910
9913
9914
9915
11
11
1025
1025
3298
5036
9911
9917
1416
32
2493
3822
9912
9912
9916
35
35
41
44
44
44
3160
5881
9909
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-174 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-35 complex
ST-35 complex
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
ST-41/44 complex/Lineage 3
C
C
C
C
B
B
W135
C
W135
B
W135
W135
W135
W135
Y
B
B
B
B
W135
B
W135
C
B
B
Y
W135
B
B
B
1
1
1
1
1
2
11
2
4
1
1
1
1
1
1
9
1
3
1
1
1
1
1
9
1
1
1
1
1
Características de las cepas circulantes en Chile, 2012
N=78 (21 caracterizadas)
ST
Complejo Clonal
Serogroup
Total
11
2961
9919
32
3822
ST-11 complex/ET-37 complex
7780
ST-32 complex/ET-5 complex
9918
44
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-41/44 complex/Lineage 3
8528
ST-41/44 complex/Lineage 3
W135
W135
C
B
B
B
B
B
B
W135
C
B
Y
6
1
1
6
1
1
1
3
1
38
2
17
1
ST-11 complex/ET-37 complex
ST-198 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
ST-32 complex/ET-5 complex
Mejora de la vigilancia y caracterización de la enfermedad
meningocóccica en América Latina y el Caribe
Actividades de capacitación en curso
Taller de capacitación 3-14 Diciembre 2012 (ARG, COL,
CHI, MEX, PAR, URU, VEN)
•Implementación de la RT-PCR multiplex (S. pneumoniae,
N. meningitidis, H. inlfuenzae)
•Evaluación del uso del papel filtro para el transporte de
muestras de LCR
Apoyo institucional
Continuar apoyando en la caracterización fenotípica y molecular de las cepas de
Nm por MLST
• Extender el contrato de la Lic. Giselle Barra
• Finalizar la caracterización de las cepas 2012
• Caracterizar las muestras/cepas sin tipificar
(8 fallecidos de 22 casos sin serogrupo)
• Facilitar la compra de insumos esenciales
• Facilitar los intercambios de materiales con el centro regional de
referencia
• Promover la transferencia tecnológica
• Promover la publicación de los datos en revistas científicas de prestigio
internacional
Apoyar en el diseño del cuestionario para el estudio de casos
Componente de laboratorio
Facilitar el protocolo regional de estudio de portación asintomática
Apoyar en el diseño del protocolo Chileno
Conclusiones
El aumento importante de casos y la tasa inusitada de letalidad debida a W135
requieren:
• Profundizar la evaluacion de los factores de riesgo
• Mantener la vigilancia epidemiológica
• Consolidar la red de laboratorios
• Continuar la caracterización de las cepas
La implementacion de la vacuna va a requerir
• Mantener la vigilancia a nivel clinico, laboratorio y epidemiologico
• Realizar estudios complementarios para evaluar el impacto de la vacuna
• Evaluar periódicamente los grupos de riesgo
La experiencia de Chile podrá beneficiar a otros países de la región
¡¡GRACIAS!!!