Open-access Vacunas contra Helibacter pylori: ¿una alternativa con impacto global contra el cáncer gástrico?

Vacunas contra Helibacter pylori: ¿una alternativa
con impacto global contra el cáncer gástrico?*


Fernando García, PhD1


Introducción

Helicobacter pylori es una bacteria Gram-negativa microaerofílica que está presente en la mucosa gástrica de aproximadamente la mitad de la población mundial (1). La infección porH. pylori ha sido asociada al desarrollo de gastritis, úlcera péptica, adenocarcinoma gástrico y linfoma gástrico de células B, aunque la mayoría de los individuos infectados no desarrollan sintomatología (1,2). En países subdesarrollados, la bacteria se adquiere usualmente durante la infancia y, una vez establecida, puede persistir por décadas o por toda la vida (1). Su presencia en la mucosa gástrica genera una respuesta inmunológica celular y humoral, la cual es incapaz de eliminar la bacteria. Aunque la bacteria muestra susceptibilidad a diversos antibióticosin vitro,las infecciones porH. pylori son difíciles de tratar. La bacteria se encuentra muy bien adaptada al nicho gástrico, muchos antibióticos tienen poca actividad antimicrobiana en el pH gástrico y las combinaciones de antibióticos recomendadas para la erradicación son relativamente caras y poseen un éxito limitado. Adicionalmente existe un incremento en la incidencia de aislamientos deH. pylori que muestran resistencia a varios de los antibióticos utilizados en las terapias de erradicación, incluyendo claritromicina y metronidazole (3). Estas características limitan grandemente la utilización de antibióticos, de manera que se hace necesaria la búsqueda de alternativas para el control de la infección porH. pylori.En este contexto, la vacunación es una alternativa que promete tener un impacto global en la prevalencia de la infección y, consecuentemente, en la morbilidad y la mortalidad de las patologías gástricas asociadas aH. pylori.En este trabajo se discuten las características generales de la infección porH. pylori,la respuesta inmune generada en el hospedero y el desarrollo de vacunas contraH. pylori.


Helicobacter pylori y patología gástrica.

H. pylori, al igual que muchos otros microorganismos patógenos gastrointestinales, se transmite preferentemente por la ruta fecaloral (1). Otras rutas, como la ruta oral-oral o la ruta iatrogénica, tienen probablemente muy poco impacto en la prevalencia de la infección. La infección aguda porH. pylori es subclínica en la mayoría de los individuos (1,2). En pocos casos, usualmente en la infancia, el proceso infeccioso es autolimitado y se resuelve espontáneamente. En la mayoría de los casos, sin embargo, el sistema inmune no logra eliminar la infección y durante las siguientes semanas ocurre una acumulación gradual de células de inflamación crónica, dando lugar a la presentación más común de la infección, la gastritis crónica superficial. Este proceso inflamatorio crónico es subclínico en la gran mayoría de los individuos con la infección y puede durar por años, incluso décadas o por toda la vida, sin implicar mayores complicaciones para las personas. A partir de las gastritis crónica superficial, en una minoría de los individuos infectados, se pueden derivar dos cuadros histopatológicamente divergentes(1,2). Por un lado, se puede desarrollar una gastritis predominantemente antral, la cual puede evolucionar hacia una úlcera pilórica o duodenal. Por otra parte, a partir de la gastritis crónica superficial se puede derivar una gastritis atrófica multifocal, la cual, a su vez, puede evolucionar, alternativamente, hacia una úlcera gástrica o hacia un proceso crónico que resulta en metaplasia intestinal, un estado precursor del adenomacarcinoma gástrico (4). El linfoma derivado del tejido linfoide asociado a la mucosa gástrica (MALToma) puede surgir en el contexto de cualquier de las manifestaciones histopatológicas indicadas (4). El tratamiento con antimicrobianos que logra erradicar la infección porH. pylori, favorece la cicatrización de la úlcera y promueve la reversión del MALToma (2,4).

H. pylori parece ser un factor más en la cadena causal del cáncer gástrico e incluso ha sido considerado, basándose en estudios epidemiológicos, como un carcinógeno definitivo (5). Sin embargo, la aparición del cáncer gástrico no se debe única y -exclusivamente a la infección porH. pylori, sino también a factores ambientales como el consumo de antioxidantes y de sal, entre otros, así como probablemente a factores genéticos del hospedero (6). Así, el proceso de carcinogénesis gástrica es considerado como multifactorial y complejo, en el cual el papel de la infección porH. pylori debe ser aún esclarecido. Dependiendo de la participación deH. pylori en el proceso de carcinogénesis gástrica, así será el impacto de una vacunación contraH. pylorisobre la morbilidad y mortalidad debida al cáncer gástrico. La asociación entreH. pylori y el cáncer gástrico podría ser explicado por, al menos, dos posibles mecanismos (4,7).H. pylori podría sintetizar o modificar componentes con propiedades mutagénicas o carcinogénicas. Por ejemplo, la modificación del metronidazole por una reductasa bacteriana genera radicales oxidativos que dañan componentes bacterianos esenciales, pero que también podrían ser mutagénicos para las células gástricas, o que componentes bacterianos inhiban los procesos de apoptosis. Alternativamente, el proceso inflamatorio crónico genera radicales oxidativos que podrían también ser mutagénicos para las células gástricas.


Respuesta inmune en la infección porHelicobacter pylori

La respuesta inmune ante la infección porH. pylori es particularmente diversa (8), aunque no logra eliminar la bacteria ni evitar la reinfección luego de una exitosa terapia con antibióticos. Una vez establecida la infección, los antígenos bacterianos logran permear hacia los órganos linfoides periféricos y a nivel de mucosa, generando una respuesta de anticuerpos séricos IgG e IgA. Además, en el tejido gástrico se localizan linfocitos B y células secretoras de anticuerpos IgG e IgA específicos contra antígenos deH. pylori.Adicionalmente, la presencia deH. pylori provoca la progresiva acumulación de linfocitos T en el tejido gástrico proximal y distal. Estos infiltrados de células T son frecuentemente dominados por células T cooperadoras CD4+ (células Th). El tipo y la magnitud de la respuesta inmune son gobernados por citoquinas derivadas de las diferentes subpoblaciones de células Th. Las células Thl generan una respuesta inflamatorio y de inmunidad mediada por células por la producción de interferón gamma (IF-g), interleucina 2 (IL-2), IL12, ILI8 y factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a), una respuesta usualmente eficaz contra microorganismos patógenos intracelulares, mientras que las células Th2 son asociadas preferentemente con la inducción de anticuerpos IgA mediante la producción de IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, entre otras citoquinas (9). SiendoH. pylori un microorganismo extracelular, la infección porH. pylori modifica la diferenciación de las células Th hacia una respuesta inmune dominada por una respuesta inflamatorio tipo Th1 ( 8). Aunque aún no es claro cómo ocurre esa modulación de la respuesta inmune, el proceso inflamatorio y la respuesta inmune celular contribuyen significativamente a la patología gástrica asociada a la infección porH. pylori.De esta forma, la inmunización contraH. pylori busca estimular una respuesta inmunológica humoral mediada por células Th2, revirtiendo la diferenciación que ocurre durante la infección natural.


Vacunas contraHelicobacterpylori

H. pylori es una bacteria que presenta una gran variabilidad genética y fenotípica. En efecto, se ha descrito una gran variabilidad en los aislamientos deH. pylori y se ha pretendido establecer una relación entre ciertas variantes genéticas deH. pylori y las formas más graves de patología gástrica. La presencia del locuscag y genes de la región de plasticidad del genoma de H. Pylori,como los genes JHP940 y JHP949, han sido asociados con cáncer gástrico (10,11,12). Así, los constituyentes de una vacuna deben ser componentes bacterianos que intervengan directamente en el proceso de patogénesis y cuya función pueda ser bloqueada por una respuesta inmune inducible, que sean producidos por todas las cepas deH. pylori,o por lo menos por aquellas que estén asociadas a las patologías gástricas más graves, como úlcera péptica y cáncer gástrico, y que sean antigénicamente conservados (13). Algunos de los componentes bacterianos que han sido ensayados como antígenos en esquemas de inmunización en modelos animales son la enzima ureasa y sus subunidades (UreA y UreB), la proteína CagA, la toxina vacuolizante VacA y las proteínas de choque térmico HspA y HspB, entre otros (13). Estos antígenos son producidos mediante técnicas recombinantes principalmente o, alternativamente, son expresados en bacterias acarreadoras como cepas avirulentas deSalmonella typhimurium(14,15,16). El principal modelo animal utilizado para el ensayo de las vacunas ha sido el modelo murino usando H.pylori o H. felis (17,18). En este modelo, la principal ruta de administración ha sido la orogástrica, aunque también se han empleado las rutas nasales y subcutáneas (17,18,19). Con el objetivo de favorecer la respuesta humoral tipo Th2, los antígenos bacterianos son administrados conjuntamente con conocidos adyuvantes de mucosa, como la,toxina cólera (TC) o la toxina termolábil (TL) deEscherichia coli(20). Los esquemas de inmunización en los modelos murinos han sido diseñados para evaluar la vacuna profiláctico o terapéuticamente la vacuna. Los resultados en los ensayos murinos indican que la vacunación con antígenos seleccionados deH. pylori en combinación con los adyuvantes TC o TL reduce significativamente la presencia de la bacteria en la mucosa gástrica, aunque usualmente no han sido capaz de prevenir o erradicar la infección completamente (9).

Recientemente se ha ensayado una vacuna recombinante deH. pylori, constituida por la enzima ureasa y la toxina termolábil, la cual fue administrada en un grupo de individuos infectado (21). El esquema de inmunización fue similar al utilizado en los modelos murinos, logrando la inducción de una respuesta inmune secretora de IgA, aunque solamente una modesta reducción de la carga bacteriana en algunos individuos. Aproximadamente dos tercios de los individuos inmunizados experimentaron una diarrea atribuible a la toxina termolábil utilizada como adyuvante. Utilizando una variante no tóxica de la toxina termolábil como adyuvante y células completas deH. pylori se realizó otro ensayo (22), logrando menores efectos adversos y elevados niveles de anticuerpos IgA e IgG séricos y gástricos, aunque no se logró ningún efecto protector en los individuos vacunados. De esta manera, la búsqueda de mejores adyuvantes de mucosa, antígenos más inmunogénicos y futuros ensayos clínicos son elementos aún necesarios para lograr una vacuna eficaz contraH. pylori y, eventualmente, las patologías gástricas asociadas a la infección.


Conclusiones y perspectivas

H. pylori ha sido asociado al adenocarcinoma gástrico y al MALToma, aunque el mecanismo de carcinogénesis no ha sido esclarecido. Sin embargo, estudios sobre la diversidad genética deH. pylori sugieren que no todas las cepas poseen el mismo potencial para generar un proceso de carcinogénesis. El desarrollo de vacunas contraH. pylori se presenta como una alternativa para el control de la infección, aunque de poco impacto directo sobre la morbilidad y la mortalidad del cáncer gástrico si no se controlan otros factores ambientales involucrados en la carcinogénesis gástrica. Diversas vacunas contra H. pylori han sido diseñadas basadas en los principales factores de virulencia bacterianos y con la incorporación de adyuvantes de mucosa para modular la respuesta inmune contra la bacteria. Estas vacunas han sido ensayadas en modelos animales con resultados bastante prometedores, aunque los pocos estudios clínicos en humanos sugieren que aún falta mucha investigación y mejoramiento de las vacunas actualmente disponibles para que puedan ser utilizadas masivamente.


Referencias

Referencias bibliográficas

  • 1. Breuer, T., H. M. Malaty, D. Y Graham. 1997. The epidemiology ofH. pylori-associated gastroduodenal diseases, pp. 1- 14. En P. B. Ernst, R Michetti, P. D. Smith, The Immunobiology ofH. pylori: from pathgenesis to prevention. Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia.

    • 2. Blaser, M. J., J.Parsonnet. 1994. Parasitism by the "slow" bacteriumHelicobacter pylorileads to altered gastric homeostasis and neoplasia. J.Clin. Investig. 94:4-8.

    • 3. Mégraud, F. 1998. Epidemiology and mechanism of antibiotic resistance inHelicobacter pylori.Gastroenterology 115:1278-1282.

    • 4. Asaka, M., A. R. Sepulveda, T. Sugiyama, D. Y. Graham. 2001. Gastric cancer, pp. 481-498. En H. L. T. Mobley, G. L. Menz, S. L. Hazell,Helicobacter pylori:physiology and genetics. American Society for Microbiology Press, Washington D. C.

    • 6. Correa, P. 1992. Human gastric carcinogenesis: a multistep and multifactorial process - First American Cancer Society Award Lecture on Cancer Epidemiology and Prevention. Cancer Res. 52:6735-6740.

    • 7. Lax, Al. J., W. Thomas. 2002. How bacteria could cause cancer: one step at a time. Trends in Microbiology 10:293-299.

    • 8. Mohammadi, M., S. Czinn, R. Redline, J. Nedrud. 1996.Helicobacter-specific cell-mediated immune response display a predominant Th1 phenotype and promote a delayed-type hypersensitivity response in stomachs of mice. J. Immunol. 156:4729-4738.

    • 9. Pappo, J., S. Czinn, J. Nedrud. 2001. Vaccines, pp. 441-455. En H. L. T. Mobley, G. L. Menz, S. L. Hazell,Helicobacter pylori: physiology and genetics. American Society for Microbiology Press, Washington D. C.

    • 10. Blaser, M. J., G. I. Perez-Perez, H. Kleanthous, T. L. Cover, R. M. Peck, P. H. Chyou, G. N. Stemmermann, A. Nomura. 1995. Infection withHelicobacter pyloristrains possessing cagA is associated with an increased risk of developing adenocarcinoma of the stomach. Cancer Res. 55:2111-2115.

    • 11. Occhialini, A., A. Marais, R. Alm, F. García, R. Sierra, E Mégraud. 2000. Distribution of ORFs of the plasticity region inHelicobacter pylorigastric carcinoma strains from Costa Rica. Infect. Immun. 68:6240-6249.

    • 12. Occhialini, A., A. Marais, M. Urdaci, R. Sierra, N. Muñoz, A. Covacci, F. Mégraud 2001. Composition and gene expression of the cag pathogenicity island in Helicobacter pylori strains isolated from gastric carcinoma and gastritis patients in Costa Rica. Infect. Immun. 69:1902-1908.

    • 13. Suerbaum, S., C. Josenhans. 1999. Virulence factors of Helicobacter pylori: implications for vaccine development. Mol. Med. Today 5:32-39.

    • 14. Corthesy-Theulaz, l., N. Porta, M. Glauser, E. Saraga, A. C. Vaney, R. Haas, J. P. Kraehenbuhl, A. L. Blum, P. Michetti. 1995. Oral immunization withHelicobacter pyloriurease B subunit as a treatment against Helicobacter infection in mice. Gastroenterology 109:115-121.

    • 15. Corthesy-Theulaz, I. E., S. Hopkins, D. Bachmann, P. F. Saldinger, N. Porta, R. Haas, Y. Zheng-Xin, T. Meyer, H. Bouzourene, A. L. Blum, J. P. Kraehenbuhl. 1998. Mice are protected fromHelicobacter pyloriinfection by nasal immunization with attenuated Salmonella typhimurium phopc expressing urease A and B subunits. Infect. Immun. 66:581-586.

    • 16. García, F. 1999. Métodos moleculares para el desarrollo de vacunas. Acta Pediátrica Costarricense. 13:55-59.

    • 17. Lee, A., J. G. Fox. 1997. Animal models for vaccine development, pp. 25 5 -27 1. En P. B. Ernst, P. Michetti, P. D. Smith, The Immunobiology ofH. pylori: from pathgenesis to prevention. Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia.

    • 18. Nedrud, J. G. 1999. Animal models for gastricHelicobacterimmunology and vaccine studies. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 24:243-250.

    • 19. Nedrud, J. G., S. J. Czinn. 1997. Oral immunization for the prevention and treatment of infection withH. pylori, pp.273-286. En P. B. Ernst, P. Michetti, R D. Smith, The Immunobiology of H. pylori: from pathgenesis to prevention. Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia.

    • 20. Raghavan, S., A.-M. Svennerholm, J. Holmgren. 2002. Effects of oral vaccination and inmunomodulation by cholera toxin on experimentalHelicobacter pyloriinfection, reinfection and gastritis. Infect. Immun. 70:4621-4627.

    • 21. Michetti, P., C. Kreiss, K. L. Kotloff, N. Porta, J.-L. Blanco, D. Bachmann, M. Herranz, P. F. Saldinger, I. Corthésy Theulaz, G. Losonsky, R. Nichols, J. Simon, M Stolte, S. Ackerman, T. S. Monath, A. L. Blum. 1999. Oral inmunization with urease and Escherichia coli heat-labile enterotoxin is safe and immunogenic inHelicobacter pylori-infected adults. Gastroenterology 116:804-812.

    • 22. Kotloff, K., G. Losonsky, S. Wasserman, R. Walker. 1999. Safety and immunogenicity of a Helicobacter pylori vaccine in human volunteers. Third Annual WinterH. pylori Workshop, Orlando, FI.



    Por ser una Exposición no tiene estilo Vancouver

    *Ponencia presentada en el VIII Congreso Nacional de Salud Pública.


    1Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales, Facultad de Microbiología, Universidad de Costa Rica. 2060 Ciudad Universitaria Rodrigo Facio, San José, Costa Rica. Tel.: 207 - 4275, Fax: 225 - 2374, E-mall:fgarcia@cariari.ucr.ac.cr

      Fechas de Publicación

      • Publicación en esta colección
        21 Ago 2009
      • Fecha del número
        Dic 2002
      Creative Common -
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