REVISTA DE INMUNOALERGIA

ARTÍCULOS ORIGINALES

QUE TAN LEJOS HA LLEGADO EN EL CONOCIMIENTO DE LAS INMUNODEFICIENCIAS PRIMARIAS

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Diana García de Olarte
Pediatra, Doctor en Ciencias Básicas Biomédicaz
Profesor Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia

Hace cinco décadas, el timo era considerado un órgano misterioso que se irradiaba como tratamiento para el estridor respiratorio, el trasplante de órganos era ciencia ficción, la determinación de las gammaglobulinas era un esfuerzo sofisticado, no se conocía la función de los linfocitos y las inmunodeficiencias no se habían descubierto. Desde entonces, se ha generado abundante información inmunológica con el trabajo combinado de muchos científicos.

Puede considerarse que la Inmunología moderna se inició en 1952, cuando el coronel Ogden Bruton (1), estableció la descripción y el estudio de las inmunodeficiencias primarias (IDP) con su notable reporte, en el cual reseñó el cuadro clínico de un niño de ocho años, quien desde los cuatro y medio años de edad había sufrido 19 episodios de sepsis, la mayoría producidas por Streptococccus pneumoniae. Las inmunizaciones con vacunas de Streptococcus pneumoniae autógeno o mezclas de polisacáridos tipo específicos no indujeron anticuerpos (acs). Una prueba de Shick positiva, indicó la ausencia de acs contra la toxina diftérica, también el niño falló en responder a la vacuna tifoidica. El paciente tuvo parotiditis epidémica en tres ocasiones y no desarrolló acs fijadores del complemento contra el virus de las paperas.

El análisis del suero utilizando electroforesis de proteínas, técnica que sólo había sido aplicada recientemente en los análisis clínicos, reveló la ausencia del pico de las g globulinas, aunque las fracciones de proteínas totales y albúmina fueron normales.

Bruton completó su extraordinaria investigación clínica instituyendo un tratamiento con inyecciones intramusculares de globulina sérica inmune humana (GSIH). Él observó la presentación de un pico de g globulinas en el suero del niño y su desaparición después de seis semanas; con inyecciones mensuales el paciente no tuvo sepsis durante 14 meses. Estas dosis y el intervalo para la administración de GSIH, se utilizaron para tratar las enfermedades por deficiencia de acs en los siguientes treinta años. Estos hallazgos llevaron a Bruton a acuñar el término agammaglobulinemia y a deducir que había una conexión entre la ausencia de inmunoglobulinas (Igs) y la susceptibilidad a las infecciones.

Pero seguramente, lo más importante del informe original de Bruton, fue que inspiró a un gran grupo de investigadores para explorar pacientes con deficiencias de acs. Así, investigaciones posteriores conducidas por Charles Janeway 1953 (2) y Robert Good 1956, (3) demostraron que muchos niños estaban afectados en forma similar al descrito por Bruton y probaron que la Agammaglobulinemia, era un trastorno que se heredaba con un patrón recesivo ligado al cromosoma X.

Pocos años después se identificaron muchos pacientes en todo el mundo, no sólo con Agammaglobulinemia ligada al cromosoma X (ALX), sino con otras anormalidades en la síntesis de Igs (Good y cols, 1962) (4). Sin embargo, el reconocimiento de diferentes formas de deficiencias de acs fue un proceso gradual y en los primeros años de la década de los setentas, se efectuó una clasificación que fue aceptada como se conoce hoy (Cooper y cols. 1973) (5). En los años cincuentas, la relación entre los linfocitos y las células plasmáticas era aún controvertida, y los estudios realizados en ALX, fueron esenciales en este análisis (Good y cols. 1956) (3).

Un progreso rápido en las descripciones fenotípicas de varios síndromes, ocurrió con la transformación de la ciencia de la inmunología, desde su enfoque en la serología, a las disciplinas de inmunoquímica e inmunología celular. Robert Good (6) y Henry Kunkel (7), fueron líderes en estas áreas y lo lograron en parte, porque fueron capaces de reconocer el valor de las enfermedades por inmunodeficiencia y por autoinmunidad, como experimentos de la naturaleza (8-10).

Otro acercamiento basado en la manipulación de embriones de ratón in vitro, para suprimir o inactivar por recombinación homóloga un gen específico, generó los ratones Knock-out. En ellos se pueden observar los efectos producidos por la ausencia de genes particulares. Este instrumento se convirtió en uno de los más poderosos empleados en la biología moderna.

Las observaciones sobre las respuestas de hipersensibilidad retardada (HR) intactas que presentan los pacientes con Agammaglobulinemia (Good y cols. 1955) (11) pusieron en escena el reconocimiento de los dos compartimentos del sistema inmune (SI). Con el descubrimiento de la aparición de una deficiencia en la producción de acs en pollos, luego de la remoción temprana de la bursa de fabricius (Cooper y cols. 1996 (12), Cooper y cols. 1969) (13), llevaron a cabo los experimentos básicos en los cuales demostraron el desarrollo independiente de los sistemas del timo y de la bursa de fabricius, responsables de la inmunidad celular y humoral, respectivamente.

La asociación de aplasia tímica con hipoparatiroidismo congénito la descubrió inicialmente Lodbell en 1959 (14), pero sólo fue reconocido como síndrome en 1965 cuando Angelo DiGeorge (15), describió un grupo de niños con ausencia congénita del timo y de la paratiroides; en 1979 Conley y cols. (16), informaron sobre la dismorfia facial y los defectos cardíacos que le acompañaban. Así, la anomalía de DiGeorge y la ALX, fueron los experimentos de la naturaleza ahora replicados por la timectomía o la bursectomía en los pollos.

El modelo emergente de dos compartimientos para el desarrollo linfoide, se adaptó fácilmente a los casos nuevos descritos de inmunodeficiencia combinada (IC), en los cuales se postuló un defecto en las células madres linfoides. La restauración de la inmunidad funcional en un paciente con inmunodeficiencia severa combinada (IDSC) con trasplante de médula ósea (mo) histocompatible por Gatti y cols. 1968) (17) y en un paciente con síndrome de DiGeorge, con trasplante de timo fetal por Cleveland y cols. 1968 (18), confirmó en forma elegante este modelo.

En los primeros años de la década de los setentas fue posible realizar la identificación de las células B y T, como poblaciones separadas de la sangre y de los linfocitos tisulares, y los estudios de pacientes con Agammaglobulimenia, Cooper y cols. 1971 (19), Seigal y cols. 1971 (20), ayudaron a delinear la diferenciación que existe en el tejido linfoide.

El progreso de los sistemas de cultivo permitió la diferenciación de los linfocitos B a células plasmáticas secretantes de Igs e hizo posible el delineamiento de los defectos funcionales de las células T y B (WU y cols. 1973) (21), de otro lado, el comprobar que los pacientes con ALX tenían un número normal de células pre-B en la mo, contribuyó al proceso de identificación del locus del defecto de diferenciación y en la confirmación del papel que tienen estas células en el desarrollo del linaje B (Pearl y cols. 1978) (22).

Naor y cols. en 1969 (23), describieron por primera vez la ausencia de células que fijan antígeno (ag) en pacientes con ALX; e investigaciones posteriores (Sideras y Smith, 1995 (24), empleando anti-Igs marcadas con fluorocromos, demostraron en forma concluyente el defecto en la diferenciación de los linfocitos B.

En los años ochentas, con las posibilidades de identificar y de manipular in vitro los linfocitos T y B, se adquirió una mayor información sobre las patogénesis de las IDP.

En la última década, los avances de la biología molecular han brindado una mayor comprensión de los procesos que regulan el crecimiento, la diferenciación, la comunicación y las funciones efectoras de los componentes del SI. Estudios recientes en estas enfermedades (quizás más que en cualquier otro tipo de patologías) han revelado el poder de la genética molecular moderna, en términos moleculares precisos.

Royer Pokora y cols. en 1986 (25), clonaron el gen de la gp91 phox de la NADPH oxidasa de los neutrófilos (poly) y lo denominaron gen CYBB; está localizado en la región Xp21.1 del brazo corto del cromosoma X, lo que constituyó la primera caracterización molecular de una IDP. Hasta 1993, sólo se conocía un grupo pequeño de genes asociados con IDP. Vetrie y cols. 1993 (26) y Tsukada y cols. 1993 (27), utilizando dos acercamientos diferentes, descubrieron el gen afectado en la ALX que codifica una nueva tirosina kinasa citoplasmática de los linfocitos B, gen BTK (Bruton tirosina kinasa). Graf y cols. en 1992 (28), clonaron el gen que codifica el CD40 ligando en la inmunodeficiencia ligada al X con incremento de la IgM.

Después de estos informes, el universo de la genética molecular se ha expandido en forma monumental, al punto que cada mes, se reporta la identificación de un nuevo gen asociado a una deficiencia inmune. Esta nueva concepción de las bases inmunológicas y de la patogénesis de las IDP, permite que ellas se reconozcan como enfermedades genéticas.

El número total de genes en los humanos está cercano a los 100.000, los comprometidos en el desarrollo y función de los leucocitos son alrededor de 10.000, y es posible que 1.000 genes únicos estén relacionados a las IDP, lo cual indica que estas entidades pueden exceder en diez veces más al número identificado actualmente (cien). La verdadera frecuencia de estos genes en diferentes poblaciones, es aún aproximada.

Los síndromes por inmunodeficiencia severa combinada, representan muchos modelos para el estudio de las células T y en algunos, para la diferenciación de los linfocitos B (LB) y de las células asesinas naturales (NK). Un progreso significativo se ha alcanzado en los últimos años con la identificación de los genes relacionados con las IDSC, lo cual ha aportado una visión sobre el papel de las moléculas claves, comprometidas en la proliferación o diferenciación de los precursores de los linfocitos.

La IDSC representa la forma más severa de las IDP. Estas enfermedades comparten la característica de un profundo bloqueo en la diferenciación de las células T y B y son letales en el primer año de vida. Debido a la ausencia de la inmunidad mediada por los linfocitos T, las infecciones por oportunistas algunas veces causadas por vacunas vivas, asociadas a desnutrición profunda, son las responsables de la muerte. Hasta el presente se han reconocido diferentes formas y se han agrupado de acuerdo al patrón de herencia, al fenotipo y a la identificación de los genes mutados.

Schwarz y cols. en 1991 (29), encontraron que hay una recombinación V(D)J anormal en pacientes con IDSC con linfocitos T- B- . Cavazzana y cols. en 1993 (30), descubrieron que las células T- B- de muchos pacientes tenían una sensibilidad excesiva a la radiación ionizante. En los pacientes que no presentan esta alteración, Schwarz y cols. 1996 (31), hallaron mutaciones en los genes Rag1, Rag2 o en ambos, lo que explica la iniciación defectuosa del proceso de los rearreglos V(D)J. Abe y cols. en 1994 (32), reportaron defectos en la transcripción del gen Rag en células de la mo de otros pacientes con IDSC T-B-.

La IDSC ligada al cromosoma X, está caracterizada por un bloqueo en la maduración de los LT y de las células NK, con número normal o incrementado de LB. El locus de la IDSC ligada al X fue mapeado en la región Xq12. 13,1 (De Saint Basile y cols. 1987) (33).

Nogucchi y cols. en 1993 (34), reportaron que el gen que codificaba la cadena g (cg) del receptor de la IL-2, se localizaba en la misma región de la IDSC y en estos pacientes se encontraron mutaciones del gen cg.

La cg es común para los receptores de varias citoquinas: IL-2, IL4, IL-7, IL-9 e IL-15 y aumenta la afinidad por la respectiva citoquina y participa en la transducción de señales en los LT. El fenotipo de la IDSC ligada al X es una asociación compleja de defectos en estos cinco sistemas de citoquinas –receptor de citoquinas.

Las células T detectan la presencia del ag a través del heterodímero de superficie denominado receptor para las células T (TCR). Estas moléculas no se expresan solas, ya que requieren la asociación de un grupo de proteínas monomórficas llamadas CD3 (CD3 g, d, e, z), que al parecer favorecen la expresión del TRC/CD3 y participan en la liberación de señales que conducen a la maduración de los LT o a la apoptosis en el timo, y a la activación de los LT o a la energía en la periferia (Alarcon y cols. 1993) (35).

Regueiro y cols. en 1986 (36), describieron la deficiencia de CD3 en humanos. Seis años más tarde, Arnaiz – Villena y cols. en 1992 (37), encontraron una deficiencia de CD3g. En 1993, Soudais y cols. (38), reportaron el defecto de CD3e. Miyasaki y cols. en 1994 (39), descubrieron que los receptores de las citoquinas que emplean la cg común, siempre se asocian con la tirosina kinasa intracelular JAK3. Éste y otros hallazgos proporcionaron indicios sobre las bases moleculares de la IDSC autosómica recesiva T-B+ NK. Macchi y cols. en 1995 (40), encontraron una reducción marcada en la expresión de la proteína JAK3 en estos pacientes debida a mutaciones en el gen JAK3 kinasa. Estos descubrimientos evidenciaron que la señal cg es mediada por la activación de JAK3.