Intrathecal immune response and clinical characteristics of meningoencephalitis due to Neisseria meningitidis in immunized patients with the Cuban vaccine VA-MENGO-BC®
Elena Noris-García,1 Raisa BuCoifu-Fanego1, Alberto J Dorta-Contreras,1 Marlen González-Hernández,1 Diana Padrón- Gutiérrez2, Bárbara Padilla-Docal1, María Esther Magraner-Tarraau,2 Hermes Fundora-Hernández.1
1. Laboratorio Central de Líquido Cefalorraquídeo (LABCEL), Facultad de Ciencias Médicas "Dr. Miguel Enríquez", Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana. Ramón Pintó 206, Luyanó. Ciudad de La Habana, Cuba.
2. Hospital Pediátrico de San Miguel del Patrón. Calzada de San Miguel del Padrón. Ciudad de La Habana, Cuba.
Correo electrónico: anoris@infomed.sld.cu
RESUMEN
La morbimortalidad por la enfermedad meningocócica en Cuba disminuyó notablemente después de la introducción de la vacuna VA-MENGOC-BC®. Sin embargo, años después de ser vacunados se han reportado algunos niños que enfermaron. En este trabajo nos propusimos describir el comportamiento neuroinmunológico y clínico de esta enfermedad en 12 pacientes vacunados que fueron ingresados en el Hospital Pediátrico de San Miguel del Padrón con el diagnóstico de meningoencefalitis producida por Neisseria meningitidis. Se tomaron muestras de forma simultánea de sangre y líquido cefalorraquídeo para la cuantificación de albúmina e inmunoglobulinas mayores por inmunodifusión radial; para el análisis de los resultados se tomó como referencia el registro histórico de los resultados de ocho pacientes no inmunizados que enfermaron antes de incluir esta vacuna en el Esquema Nacional de Vacunación. La respuesta neuroinmunológica y las características clínicas de los pacientes vacunados resultaron diferentes a lo observado previamente en pacientes no vacunados. El grupo vacunado mostró un cuadro menos grave de la enfermedad. El patrón de síntesis intratecal de inmunoglobulinas fue diferente entre los dos grupos. La media de la síntesis intratecal de IgG, IgM e IgA fue significativamente superior en el grupo de los pacientes no vacunados. Este estudio nos permitió concluir que en la muestra estudiada la vacuna modificó la respuesta neuroinmunológica y el cuadro clínico de la enfermedad.
Palabras clave. Meningoencefalitis, Neisseria meningitides, vacunas, síntesis intratecal de inmunoglobulinas.
]]> ABSTRACTMorbimortality due to meningococcal disease in Cuba have been diminished by a massive meningococcal (VA-MENGOC-BC®) vaccination campaign. However, some years later, meningococcal disease in vaccinated children is reported. This study aims at describing the neuroinmmunological and clinical behavior of the illness in 12 vaccinated children, who were admitted at the Pediatric Hospital from San Miguel del Padrón municipality suffering from meningoencephalitis due to Neisseria meningitidis. Simultaneous blood and cerebrospinal fluid samples were obtained. Major immunoglobulin and albumin were quantified in both fluids by radial immunodiffusion, these results were compared to those of eight non-immunized patients who were sick before this vaccine was included in the National Vaccination Schedule. Neuroimmunological response and the clinical characteristics of vaccinated patients were different from what was previously observed in non-vaccinated patients. The disease was less serious in the vaccinated group. The pattern of intrathecal synthesis of immunoglobulins was also different in both groups. The mean value of intrathecal synthesis of IgG, IgM, IgA was statistically significant higher in non-vaccinated patients. This study leads to the conclusion that in the studied sample the vaccine modifies the immunological response and the clinical frame of the disease.
Keywords: Meningoencephalitis Neisseria meningitidis, vaccine, immunoglobulin intrathecal synthesis.
Introducción
La enfermedad meningocócica (EM) constituye una de las enfermedades más temidas en la infancia, tanto por el personal de salud como por la población en general, debido principalmente a su natural potencial epidémico, su severidad y altas tasas de mortalidad (1).
En el mundo ocurren anualmente un aproximado de 500,000 casos de la enfermedad meningocócica, que ocasionan alrededor de 60,000 pacientes con secuelas permanentes y más de 50,000 muertes. Por lo que la posibilidad de prevenir esta situación con vacunas toma gran importancia (2).
Motivados por el incremento de la incidencia del serogrupo C algunos países han incorporado a su esquema de vacunación una vacuna conjugada contra este serogrupo, que lleva a una importante reducción de la incidencia en el periodo inmediatamente después de la vacunación (3).
Se han realizado varios estudios para evaluar la respuesta en personas vacunadas con VA-MENGOC-BC® a través de las técnicas convencionales establecidas para dichos fines (6, 7, 8). Sin embargo no existen investigaciones que reflejen la respuesta inmune intratecal en pacientes que a pesar de estar vacunados enfermaron de meningoencefalitis por N. meningitidis.
El estudio de la inmunidad intratecal resulta de vital interés para comprender las bases neurofisiológicas de las enfermedades infecciosas en el Sistema Nervioso Central. En este trabajo se describe la respuesta inmune intratecal en 12 pacientes vacunados que presentaron enfermedad meningocócica.
Materiales y Métodos
Se realizó un estudio descriptivo, donde fueron incluidos 12 niños con el diagnóstico de meningoencefalitis (ME) meningocócica, 10 de ellos entre los años 1996-1997 y dos en el periodo de 2004-2007, que ingresaron en el Hospital Pediátrico de San Miguel del Padrón, donde se atiende a la población de cuatro municipios de la Ciudad de La Habana.
Estos pacientes habían sido vacunados con la vacuna antimeningocócica cubana (VA-MENGOC-BC®), según el esquema vigente. Se les tomó una muestra diagnóstica de suero y líquido cefalorraquídeo (LCR) en la fase aguda de la enfermedad y se estudiaron las características clínicas.
Se cuantificaron IgG, IgA, IgM y albúmina por inmunodifusión radial simple en placas NOR y LC Partigen (Dade-Behring, Marburg) en suero y LCR, respectivamente. Los resultados fueron evaluados a través de los reibergramas (10). Este constituye uno de los métodos más robustos para el estudio de la síntesis intratecal de inmunoglobulinas y para el conocimiento de la funcionalidad de la barrera sangre-LCR.
El estudio se realizó previa obtención del consentimiento informado de los padres de estos pacientes. El mismo fue revisado y aprobado por el Comité Científico del Hospital Pediátrico "San Miguel de Padrón".
Para determinar el grado de dependencia entre la funcionalidad de la barrera sangre-LCR y la gravedad de la enfermedad interpretado a partir del tiempo de estadía hospitalaria de los pacientes, se utilizaron tablas de contingencia 2 x 2 a las que se realizó un test exacto de Fisher. Se aplica test t de Student para la comparación de los valores medios de síntesis intratecal de inmunoglobulinas entre los vacunados que enfermaron y un registro histórico de ocho pacientes no vacunados. Para todos los casos el nivel de significación fue de p< 0,05.
Resultados
Nuestra muestra de pacientes vacunados que enfermaron quedó conformada por una distribución equitativa entre ambos sexos. El tiempo promedio transcurrido entre la vacunación y la aparición de los síntomas fue de 2 años y 3 meses (Tabla 1).
Tabla 1. Años transcurridos entre la vacunación y la aparición de los síntomas de la EM en niños vacunados.
]]> Años entre la vacunaciónEn la Figura 1 podemos apreciar los reibergramas para la síntesis intratecal de inmunoglobulinas mayores y el estado de la barrera sangre-LCR en los pacientes vacunados.
]]>Figura 1. Reibergramas. Q(Ig): Ig LCR/Ig suero es una función de Q(alb) (albúmina LCR/albúmina suero), que representa la distribución hiperbólica entre ambas. La línea más gruesa representa el límite donde no hay síntesis local de Ig en el LCR. Por encima de la curva hay síntesis local de Ig en el LCR de forma creciente producida por la contribución de la fracción de Ig sintetizada localmente. Una medida de ésta son las curvas percentiles que expresan en porcentaje la fracción de Ig sintetizada con respecto a la Ig total en el LCR.
Las complicaciones más frecuentes se muestran en la Tabla 2, donde se observa que el cuadro clínico de estos pacientes fue menos grave que el encontrado en el periodo prevacunal, sólo un paciente sufrió de meningococemia, una de las complicaciones más devastadoras de la EM, pero no tuvimos que lamentar ningún fallecido.
No encontramos relación entre la estadía hospitalaria como criterio indirecto de la gravedad de los pacientes y la funcionalidad de la barrera sangre-LCR, como se observa en la Tabla 3.
El análisis de la Tabla 4 refleja los valores medios de la síntesis local de inmunoglobulinas en los pacientes vacunados.
Si comparamos la síntesis local media entre estos 12 pacientes y lo reportado con anterioridad en los 8 no vacunados que enfermaron (9), se encontró que existían diferencias significativas, los cuales tuvieron valores medios de 720,02; 123,15; 201,89 mg/L para la IgG, IgA e IgM con una probabilidad de 0,02; 0,033 y 0,04, respectivamente.
]]> Nótese que la síntesis intratecal de todas las clases de inmunoglobulinas fue significativamente menor en los pacientes vacunados en relación con la población no vacunada.
La Tabla 5 muestra los patrones de síntesis intratecal encontrado en la muestra de niños vacunados. La respuesta resultó ser muy heterogénea a diferencia de lo encontrado en los controles históricos donde todos los pacientes mostraron un patrón con las tres clases mayores de inmunoglobulinas IgG, IgA. IgM (9).
Tabla 5. Patrones de síntesis de inmunoglobulinas frente a la N. meningitidis en pacientes vacunados.
Pacientes No de casos Patrones de Síntesis
Grupo vacunado 2 IgG+IgA+IgM
2 IgG+IgA
2 IgM+IgA
3 IgM ]]>
3 No síntesis
Discusión
Después de transcurrir más de 20 años de aplicación VA-MENGOC-BC® en Cuba y 13 de su incorporación al Programa Nacional de Inmunización, la EM no constituye actualmente un problema de salud para Cuba, y sólo se notifican casos aislados (11).
Los años en que se produjeron los casos de meningoencefalitis por N. meningitidis reportados en este trabajo corresponden a dos períodos diferentes: el primero comprendido entre 1996-1997 y el segundo entre los años 2004-2007 y todos coinciden con las cifras reportadas por el Hospital Pediátrico San Miguel del Padrón que atiende a la población infantil de cuatro de los 15 municipios con que cuenta la provincia de Ciudad de La Habana.
Estas cifras representan un subconjunto con respecto al total de casos reportados en el país. Según el Anuario Estadístico de Salud en esos años se reportaron 139 y 106 pacientes con esta enfermedad a nivel nacional, para cada periodo estudiado respectivamente (12).
En los pacientes vacunados incluidos en este estudio se comprobó que el esquema de inmunización incluyó las dos dosis de vacunas antimeningocócica VA-MENGOC-BC® en el tiempo establecido.
En nuestra muestra los síntomas comenzaron en un tiempo superior al año transcurrido desde la aplicación de la última dosis; esto se corresponde con otros estudios realizados (13-15). En un estudio descriptivo acerca de la morbimortalidad por EM en pacientes vacunados, se observó que el mayor número de niños enfermos correspondían a aquellos que superaban el año de recibir la última dosis (16).
El estudio de la respuesta inmune resulta de vital importancia tanto para comprender la fisiopatología de las enfermedades infecciosas como para tratar de corroborar la eficacia de una vacuna.
Poder discriminar entre las inmunoglobulinas encontradas en el LCR, cuáles se deben a una producción intratecal en repuesta a un estímulo local y cuáles provienen del suero por simple disfunción, ha sido un problema que ha preocupado a los neuroinmunólogos por muchos años. De ahí que existan diferentes formulaciones matemáticas que estudian la síntesis intratecal de las inmunoglobulinas. Nuestro equipo de trabajo empleó la propuesta de Reiber mediante el reibergrama, el cual posee ventajas indiscutibles con respecto a otras técnicas reportadas con estos fines.
El reibergrama puede trabajar en cualquier condición de la barrera sangre de líquido cefalorraquídeo, sus resultados no varían con el volumen de LCR extraído. Para el laboratorio ofrece la ventaja de poder comprobar parte del aseguramiento de la calidad del análisis y puede sugerir al médico de cabecera la posibilidad de un análisis adicional para llegar a un diagnóstico definitivo (17).
Según estos postulados el aumento de las concentraciones proteicas en el LCR encontrados en los procesos inflamatorios del sistema nervioso central se deben a una disfuncionalidad de la barrera sangre-LCR condicionada por una disminución de la velocidad de flujo sin que ocurran cambios en la permeabilidad o selectividad de esta barrera (18).
Sin embargo, no encontramos relación estadísticamente significativa entre estas dos variables, lo cual puede deberse a múltiples factores. No obstante, hay que tener en cuenta que en la duración de la estadía hospitalaria, además de la gravedad del paciente, pueden influir otros de carácter administrativo o subjetivos que pudieran alargar o acortar la estadía hospitalaria.
La síntesis intratecal de las tres inmunoglobulinas estudiadas fue significativamente inferior en los pacientes vacunados con relación al grupo de pacientes del registro histórico. Esta comparación tiene como limitante que no tenemos todos los detalles con relación a las características individuales de cada paciente por haberse realizado en momentos diferentes alejado en el tiempo.
En un estudio previo realizado en la población cubana vacunada se encuentra un número elevado de adolescentes con actividad bactericida en el suero contra el preparado vacunal (18). Estos anticuerpos se consideran un elemento de protección, si tenemos en cuenta que los anticuerpos bactericidas estimulados en la respuesta secundaria forman parte de los mecanismos contra la septicemia y las meningoencefalitis causadas por N. meningitidis.
Si conocemos que N. meningitidis se establece primero en el tracto respiratorio, después invade el torrente sanguíneo y de ahí es que pasa al LCR (19, 20) podemos inferir que estas cifras bajas de respuesta intratecal en pacientes con una evolución más satisfactoria, puede ser expresión de una repuesta inmune en periferia que limitó el número de bacterias que alcanzaron el LCR.
Sin embargo, en la caracterización fenotípica de las cepas invasivas de N. meningitidis aisladas en Cuba se detectó similitud entre los serosubtipos observados en el periodo epidémico y postepidémico. En ambos grupos el fenotipo observado es B: 4:P1.19, 15 (22).
La respuesta inmune depende de la interacción entre el huésped y el agente infeccioso, por lo tanto, este cambio del patrón de respuesta debe estar más influenciado por factores dependientes del huésped que han modificado la respuesta inmune en estos pacientes y no a alteraciones estructurales de la bacteria (23-25). Este estudio nos indica que en la muestra estudiada la vacuna modifica la respuesta neuroinmunológica y el cuadro clínico de la enfermedad.
El impacto y efectividad de VA-MENGOC-BC®, en el control de las ME y la disminución de los brotes epidémicos ha sido demostrada tanto en Cuba como en otros países (25).
Otros autores reportan una alta efectividad de la vacuna conjugada contra el meningococo C, a pesar de ello consideran que quizás sea necesario la incorporación de refuerzos (26, 27). Nos preguntamos si fuera o no necesario la introducción de una dosis de refuerzo de VA-MENGOC-BC® para garantizar una protección de mayor duración. Sin embargo, la incidencia de la enfermedad continúa disminuyendo, lo que no avala esta estrategia. Sugerimos, por lo tanto, la realización de ulteriores investigaciones.
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Recibido: Abril de 2008
]]> Aceptado: Julio de 2008
