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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016) 4° Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016 Memorias Expresión de marcadores de células Natural Killer en lesiones del Sistema Nervioso Central asociadas a infección por Mycobacterium tuberculosis. Jorge Erick Espiritu Cantú (Becario) Universidad Autónoma de Guerrero Facultad de Ciencias Químico Biológicas Programa de Verano Delfín [email protected] Área en la que participa: III Medicina y Salud Dr. Citlaltepetl Salinas Lara (Asesor) Investigador Médico S.N.I. 1 Médico Especialista Adscrito Dpto. de Neuropatología [email protected] Resumen La tuberculosis es una enfermedad infecciosa, sistémica, crónica y una de las principales causas de mortalidad a nivel mundial. Se estima que un tercio de la población mundial se encuentra infectada por el bacilo Mycobacterium tuberculosis. La mortalidad varía de acuerdo con la forma de la tuberculosis y del estado inmunológico del paciente. En la mayoría de los casos es pulmonar, pero por cuestiones inmunológicas se pude diseminar a otros órganos y/o sistemas, determinándose como tuberculosis extra pulmonar. La Tuberculosis del sistema nervioso central (SNC) es una de las formas extra pulmonares poco común (5%), sin embargo se le atribuye mayor grado de mortalidad. Las células NK actúan como un componente del sistema inmune innato, ya que son uno de los primeros efectores en sitios de inflamación con capacidad citotóxica y por sus capacidades de producción de citoquinas participan en el desarrollo de una respuesta inmune adaptativa potente. La biología de las células NK sigue pendiente de estudio en las enfermedades neurológicas especialmente en tuberculosis del SNC, aunque hay argumentos en otros trabajos de investigación que indican que los factores específicos del cerebro podrían modular la función de las células NK y viceversa. El presente trabajo es un estudio longitudinal, experimental, prospectivo y comparativo. Se llevó a cabo en dos fases: 1) Tejidos humanos (autopsias) provenientes de pacientes que cursaron con tuberculosis del SNC para caracterizar la presencia y el reclutamiento de células NK hacia el tejido nervioso. 2) En dos grupos de ratones macho cepa Balb/c de 6 a 8 semanas, los cuales serán infectados con la cepa Mycobacterium tuberculosis

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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016

Memorias

Expresión de marcadores de células Natural Killer en lesiones del

Sistema Nervioso Central asociadas a infección por Mycobacterium

tuberculosis.

Jorge Erick Espiritu Cantú (Becario)

Universidad Autónoma de Guerrero

Facultad de Ciencias Químico Biológicas

Programa de Verano Delfín

[email protected]

Área en la que participa: III Medicina y Salud

Dr. Citlaltepetl Salinas Lara (Asesor)

Investigador Médico S.N.I. 1

Médico Especialista Adscrito Dpto. de Neuropatología

[email protected]

Resumen

La tuberculosis es una enfermedad infecciosa, sistémica, crónica y una de las principales causas de

mortalidad a nivel mundial. Se estima que un tercio de la población mundial se encuentra infectada

por el bacilo Mycobacterium tuberculosis. La mortalidad varía de acuerdo con la forma de la

tuberculosis y del estado inmunológico del paciente. En la mayoría de los casos es pulmonar, pero

por cuestiones inmunológicas se pude diseminar a otros órganos y/o sistemas, determinándose

como tuberculosis extra pulmonar. La Tuberculosis del sistema nervioso central (SNC) es una de

las formas extra pulmonares poco común (5%), sin embargo se le atribuye mayor grado de

mortalidad. Las células NK actúan como un componente del sistema inmune innato, ya que son

uno de los primeros efectores en sitios de inflamación con capacidad citotóxica y por sus

capacidades de producción de citoquinas participan en el desarrollo de una respuesta inmune

adaptativa potente. La biología de las células NK sigue pendiente de estudio en las enfermedades

neurológicas especialmente en tuberculosis del SNC, aunque hay argumentos en otros trabajos de

investigación que indican que los factores específicos del cerebro podrían modular la función de

las células NK y viceversa. El presente trabajo es un estudio longitudinal, experimental,

prospectivo y comparativo. Se llevó a cabo en dos fases: 1) Tejidos humanos (autopsias)

provenientes de pacientes que cursaron con tuberculosis del SNC para caracterizar la presencia y

el reclutamiento de células NK hacia el tejido nervioso. 2) En dos grupos de ratones macho cepa

Balb/c de 6 a 8 semanas, los cuales serán infectados con la cepa Mycobacterium tuberculosis

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Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

H37Rv por vía intracraneal. La diferencia del primer grupo con el segundo es que este último serán

tratados previamente con anticuerpo anti-asialo-GM1 para depletar células NK, en ambos se

analizará su sobrevida y las características histopatológicas del parénquima cerebral.

Palabras Clave: Mycobacterium tuberculosis, Tuberculosis del SNC, células NK

Introducción

La tuberculosis es una enfermedad infecciosa, sistémica, crónica y una de las principales

causas de mortalidad a nivel mundial. Se estima que un tercio de la población mundial se encuentra

infectada por Mycobacterium tuberculosis. En el 2014, 9.6 millones de personas enfermaron de

tuberculosis y 1,5 millones murieron por esta enfermedad, de las cuales 456,000 eran personas con

infección por VIH. Los individuos inmunodeprimidos son altamente susceptibles. (Álvarez, et al.,

2009)

La epidemiología de la enfermedad cambió, de manera radical, principalmente en zonas

geográficas marginadas de África, Asia y América, después de la aparición del SIDA, ante

programas antituberculosos deficientes y la resistencia creciente de Mycobacterium a los fármacos

de elección. En el 2014 más del 95% de las muertes por tuberculosis ocurrieron en países de

ingresos bajos y medianos, esta enfermedad es una de las cinco causas principales de muerte en las

mujeres entre los 15 y los 44 años, en dicho año un millón de niños enfermaron de tuberculosis y

140 000 murieron. (Salud, 2016)

De acuerdo con información del Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica (SiNaVE),

México registra cada año unos 15 mil casos nuevos de tuberculosis pulmonar y alrededor de 2 mil

defunciones, principalmente en el occidente y Golfo de México y con menor incidencia en los

estados del Centro de la Republica. Además de lo anterior, se ha identificado una mayor asociación

con Diabetes Mellitus, Desnutrición y Adicciones, principalmente el Alcoholismo, lo cual ha

agravado el perfil de la tuberculosis. (Uribarren Berrueta, 2015)

La mortalidad varía de acuerdo con la forma de la tuberculosis y al estado inmunológico

del paciente. Esta enfermedad responde al tratamiento estándar, con una tasa de curación mayor al

95%, en pacientes con tuberculosis multirresistente es del 50 al 80% (en 2014 se calculó que 480

000 personas desarrollaron tuberculosis multirresistente a nivel mundial). Menos del 30% de los

inmunocompetentes logran la curación y más del 50% mueren dentro de los primeros cinco años

del diagnóstico. En pacientes inmunocomprometidos con tuberculosis altamente resistente la

mortalidad es del 90%. En la mayoría de los casos la tuberculosis es pulmonar, pero por cuestiones

inmunológicas se pude diseminar a otros órganos y/o sistemas, determinándose como tuberculosis

extra pulmonar. La Tuberculosis del sistema nervioso central (SNC) es una de las formas extra

pulmonares poco común que representa el 5% de los casos, sin embargo se le atribuye mayor grado

de mortalidad. (Álvarez, et al., 2009)

La meta de los Objetivos de Desarrollo del Milenio que pretendía detener y empezar a

reducir la epidemia de tuberculosis para 2015 se ha cumplido a nivel mundial. La incidencia de

esta enfermedad, que desde 2000 ha disminuido por término medio en un 1,5% anual, se sitúa ahora

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un 18% por debajo del nivel correspondiente a ese año. La tasa de mortalidad por tuberculosis

disminuyó un 47% entre 1990 y 2015. Se calcula que entre 2000 y 2014 se salvaron 43 millones

de vidas mediante el diagnóstico y el tratamiento de la tuberculosis. Acabar para 2030 con la

epidemia de tuberculosis es una de las metas relacionadas con la salud, incluida en los Objetivos

de Desarrollo Sostenible adoptados en fecha reciente. (Salud, 2016)

Tuberculosis del Sistema Nervioso Central

La Tuberculosis del sistema nervioso central (SNC) pude afectar el cerebro, médula espinal,

nervios craneales y espinales, meninges, cráneo y columna vertebral. (Martínez, 2010) Es una

enfermedad grave, a menudo fatal que afecta principalmente a niños pequeños. Esta enfermedad

es difícil de diagnosticar y tratar; el tratamiento incluye cuatro medicamentos, desarrollados hace

más de 30 años, y sólo previene la muerte o discapacidad en menos de la mitad de los pacientes.

(A. Be, et al., 2015)

Existen dos formas principales de la tuberculosis del SNC, la meningitis que representa el

0,5-1% de la enfermedad tuberculosa y los tuberculomas intracraneales, a nivel mundial desarrollan

un 40% de los tumores cerebrales. (A. Be, et al., 2015)

M. tuberculosis es frecuentemente resistente a diversos medicamentos poniendo en peligro

el retorno a una era de mayor mortalidad. La resistencia a múltiples fármacos (MDR) por

Mycobacterium tuberculosis está en aumento, y aproximadamente el 4,8% de los nuevos casos de

tuberculosis en todo el mundo se deben a cepas multi-resistentes, lo que representa 489,139

pacientes anualmente. El tratamiento de la MDR-TB especialmente en los individuos coinfectados

por VIH es mucho más compleja que en el caso de organismos totalmente susceptibles a fármacos,

ya que se asocia con un mayor costo del tratamiento y períodos de tratamiento más largos. Además,

estos casos muestran una peor evolución de los pacientes y la tasa de mortalidad es más alta. (A.

Be, et al., 2015)

Los datos patológicos principales de la tuberculosis en SNC son: 1) exudado inflamatorio

meníngeo; 2) vasculitis de arterias pequeñas y de gran tamaño; 3) trastornos en el flujo de LCR. El

exudado denso en las meninges basales bloquea las cisternas de la fosa interpeduncular y menos

frecuentemente los agujeros de Luschka y Magendie lo cual produce hidrocefalia. (Martínez, 2010)

El SNC está protegido desde el sistema circulatorio sistémico por la barrera

hematoencefálica (BHE). Esta barrera se compone principalmente por células endoteliales

microvasculares del cerebro humano, que están estrechamente unidas. La porción basal de estas

células endoteliales están soportadas de procesos intercalados de astrocitos, pericitos, microglia,

neuronas y de matriz extracelular. El transporte paracelular está limitado por la presencia de

uniones estrechas entre las células endoteliales, mientras que el movimiento transcelular está

restringido por la relativa escasez de vesículas endocíticas. (A. Be, et al., 2015)

Estas propiedades hacen que la barrera sea impermeable a muchas moléculas grandes,

hidrófilas y agentes patógenos circulantes. Otra barrera protectora del SNC es la barrera que se

encuentra entre la sangre y el líquido cefalorraquídeo (CSF), que proporciona la separación espacial

entre el sistema circulatorio y el CSF a nivel de los plexos coroideos. Las células de la barrera

sangre-CSF tienen propiedades similares a las de la BHE, con uniones estrechas mejoradas y una

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regulación más estricta de transcitosis. A pesar de esta buena integridad de la barrera, hay una serie

de patógenos bacterianos y virales capaces de atravesar la BHE, causando meningitis/encefalitis.

(A. Be, et al., 2015)

Gran parte de los conocimientos actuales sobre la patogénesis de la tuberculosis del SNC y

la meningitis posteriores proviene del minucioso trabajo de Arnold Rich y Howard McCordock,

quienes mostraron en autopsias que la mayoría de los pacientes con meningitis tuberculosa

muestran un foco caseoso en el parénquima cerebral o las meninges. Rich postula que estos focos,

también denominados como "focos de Rich", se desarrollan alrededor bacterias depositadas en las

meninges y parénquima cerebral durante la fase inicial bacterémica. Mucho más tarde, la ruptura

de estos focos permiten la difusión de los bacilos en el espacio subaracnoideo, causando meningitis

inflamatoria difusa. (A. Be, et al., 2015) (Martínez, 2010)

En teoría, M. tuberculosis puede cruzar la barrera hematoencefálica como un organismo

libre (extracelular) o por medio de monocitos / neutrófilos infectados (intracelular). Aunque la

última hipótesis parece atractiva, se sabe que el tráfico celular está severamente restringido en el

SNC antes de la invasión por el patógeno ofensor. (A. Be, et al., 2015)

La inoculación intravenosa de M. tuberculosis o M. bovis en conejillos de indias y conejos

ha demostrado que producen invasión en el SNC como se evidencia por la formación de

tuberculomas en su parénquima cerebral. Además, un informe de la utilización de ratones

deficientes de moléculas de adhesión leucocitaria CD18 -/-, sugiere que las micobacterias libres

pueden atravesar la BHE independiente de los leucocitos o macrófagos. (A. Be, et al., 2015)

Finalmente, no está claro si después de invadir el SNC, M. tuberculosis reside

principalmente dentro del parénquima del cerebro, la pared de los vasos, o las células endoteliales

que revisten la microvasculatura. La vasculitis significativa asociada con la tuberculosis de SNC y

la robusta invasión de células endoteliales humanas observados in vitro sugieren que M.

tuberculosis reside, al menos inicialmente, en las células endoteliales que revisten la

microvasculatura. (A. Be, et al., 2015)

Respuesta inmune a nivel de Sistema Nervioso Central

La propagación de M. tuberculosis en el espacio subaracnoideo después de la rotura de un

foco de Rich desencadena una respuesta robusta de células T inflamatorias. Los estudios de los

niveles de citoquinas en LCR en pacientes con meningitis tuberculosa han encontrado niveles

elevados de TNF-α e IFN-γ. La manifestación clínica de tuberculosis en SNC es principalmente

una consecuencia de la inflamación que se desarrolla en respuesta a M. tuberculosis. (A. Be, et al.,

2015)

El parénquima cerebral se encuentra dentro de un microambiente único distinto al resto del

organismo. Aunque comúnmente se hace referencia como "inmunológicamente privilegiado", la

reactividad inmune en el parénquima cerebral puede definirse mejor como “selectiva” y

“modificada”, lo que significa que la respuesta inmune a la presencia de antígeno extraño es

relativamente limitada. Tal característica es esencial con el fin de limitar el daño inflamatorio

dentro de un órgano indispensable y mínimamente regenerativo como el cerebro. La reactividad

inmune selectiva y modificada dentro del parénquima es mediada por un número de células

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diferentes y factores fisiológicos. La presentación del antígeno dentro del parénquima es muy

limitada, ya que la presencia de células dendríticas es muy restringido y hay un bajo nivel de

expresión de moléculas del MHC de clase II en el cerebro humano intacto. (A. Be, et al., 2015)

Además, la microglía, los macrófagos del cerebro, exhiben capacidades relativamente

pobres como presentadoras de antígenos y tienden a inducir la apoptosis de células efectoras en

lugar de la proliferación. El acceso de los linfocitos sistémicos al parénquima está limitado tanto

por la BHE así como los factores solubles y de la superficie celular. Las neuronas dependen de la

conversión de las células T en células T reguladoras Foxp3 + para la supresión de la inflamación.

La reactividad inmune selectiva/modificada dentro del parénquima cerebral podría explicar por

qué la meningitis inflamatoria no se establece inmediatamente después de la tuberculosis

diseminada. Rich y McCordock observaron que la meningitis inflamatoria ocurrió a menudo

muchos meses después de la incidencia de la enfermedad activa. (A. Be, et al., 2015)

La idea de que M. tuberculosis se puede ocultar en el SNC durante meses o años es

intrigante. Una revisión de 100 autopsias de pacientes con tuberculosis generalizada, se realizó

entre 1937-1959, lo cual reveló que el 54% de los pacientes tenían evidencia de meningitis y focos

caseosos del SNC que pueden haber sido las fuentes probables de una diseminación hematógena.

Aunque la meningitis tuberculosa con aparición tardía puede ocurrir en adultos y niños mayores,

en los niños pequeños la meningitis es probable que sea concurrente con la tuberculosis miliar,

como parte de la tuberculosis primaria. (A. Be, et al., 2015)

Células Natural Killer

Las células Natural Killer (NK) se describen originalmente como linfocitos granulares

grandes, los cuales presentan dos grandes funciones en respuesta inmune como efectora de

citotoxicidad y productora de citoquinas. (A. Be, et al., 2015)

Las NK son jugadores importantes en la inmunidad contra los patógenos y las neoplasias

(han sido inicialmente considerada como asesinos no específicos). Actúan como un componente

del sistema inmune innato, ya que son uno de los primeros efectores en los sitios de inflamación.

Pero también a través de sus capacidades de producción de citoquinas, las células NK participan

en el desarrollo de una respuesta inmune adaptativa potente. Por otra parte, se encontró que las

células NK pueden ayudar en la maduración de células dendríticas (DC) y la polarización de las

células T, aunque también pueden prevenir y limitar las respuestas inmunes a través de matanza de

APCs y células linfoides. (Poli, et al., 2016)

En consonancia con su función como centinelas innatas, las células NK están muy

extendidas en los tejidos linfoides y no linfoides. En la mayoría de los tejidos, las células NK

representan una fracción menor del total de linfocitos (2% en el bazo de ratón, 10% en el pulmón

del ratón y del 2% al 18% en la sangre periférica humana).

En los seres humanos, las células NK se pueden subdividir en diferentes poblaciones

basadas en la expresión relativa de marcadores de superficie CD56 y CD16. Las células NK se

pueden dividir en CD56dim y CD56 bright, que difieren en sus propiedades funcionales. Alrededor

del 90% de las células NK en sangre periférica y bazo son CD56dimCD16 + y expresan perforina.

Estas células NK CD56dim son citotóxicas y producen IFN-γ después de la interacción de su

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ligando con los receptores de la superficie celular de las células tumorales. En contraste, la mayoría

de las células NK en los ganglios linfáticos y las amígdalas son CD56brightCD16- y carecen de

perforina. Estas células producen fácilmente citoquinas tales como IFN-γ en respuesta a la

estimulación con interleucina IL-12, IL-15 e IL-18. (Poli, et al., 2016)

La intensidad y la calidad citotóxica de las células NK y las respuestas de citocinas

dependen del microambiente de citoquinas, así como en las interacciones con otras células del

sistema inmune, como las células T, células dendríticas (DC) y macrófagos. IFN de tipo I, IL-12,

IL-18 e IL-15 son potentes activadores de la función efectora de las células NK. También es bien

sabido que la IL-2 promueve la proliferación de células NK, la citotoxicidad y, en cierta medida,

la secreción de citoquinas. (Poli, et al., 2016) En la exposición in vitro de las células NK a ligandos

de TLR induce la producción de IFN-γ y mejora la citotoxicidad. Sin embargo, este proceso es más

eficaz cuando las células accesorias están presentes en el medio ambiente de las células NK, lo que

sugiere que el papel de TLRs en células NK puede ser indirecto in vivo. Las células NK también

expresan el receptor de baja afinidad Fc CD16, lo que les permite detectar las células diana

recubiertas de anticuerpos y para ejercer la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos

(ADCC). (Poli, et al., 2016)

La biología de las células NK sigue pendiente de estudio en las enfermedades neurológicas,

aunque hay argumentos para pensar que los factores específicos del cerebro podrían modular la

función de las células NK y viceversa. (Poli, et al., 2016)

En una investigación reciente Poli y sus colaboradores (Poli, et al., 2016) verificaron el

reclutamiento de células NK en el cerebro sano y patológico, donde demostraron que en

condiciones patológicas, la integridad de la BHE puede ser perturbadora, llegando a ser permisiva

para la entrada de las células inflamatorias, entre ellas las células NK, las cuales se vieron

reclutadas para el SNC en varias condiciones patológicas como en infecciones por virus, bacterias

y parásitos, en tumores cerebrales, enfermedades neurodegenerativas, daño vascular agudo y

traumático, así como en trastornos mentales. Determinando que la respuesta inmune por medio de

las NK pude ser beneficioso o perjudicial dependiendo del agente infeccioso.

Aunque la posible vigilancia inmune del SNC por las células NK es todavía enigmática, su

infiltración en una patología cerebral está más caracterizada. No obstante, su modo de entrada en

el SNC y las moléculas que conducen a este fenómeno son poco conocidos. Se cree que este

reclutamiento podría ser coordinado por células residentes del SNC, tales como microglia,

astrocitos y neuronas, que secretan quimiocinas implicadas en la migración de las células NK, tales

como CCL2, CXCL10, y CX3CL1. (Martínez, 2010)

Por otra parte, hay muchas preguntas sin respuesta, y el futuro desafío es delinear la

influencia precisa de las células NK en la patología del SNC, así como la caracterización de las

células NK cerebrales residentes, que hasta ahora han sido poco estudiadas. Por lo tanto, no se

entiende bien si las células NK del cerebro son el origen o la consecuencia de una patogénesis del

SNC. Algunas evidencias sugieren que las células NK pueden controlar la inflamación y

autoinmunidad del SNC por su capacidad para matar microglia autorreactiva o proinflamatoria.

Alternativamente, la respuesta de células NK en el SNC después de la infección puede ser

perjudicial. (Poli, et al., 2016)

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Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Materiales y Métodos

Se realizara un estudio longitudinal, experimental, prospectivo y comparativo. El trabajo se

llevará a cabo en el Departamento de Neuropatología del Instituto Nacional de Neurología y

Neurocirugía “Manuel Velasco Suárez”. Para el cumplimiento de los objetivos previamente

planteados el presente proyecto de investigación se realizará en dos fases:

a) la primera fase será realizada utilizando tejidos humanos provenientes de pacientes que

cursaron con tuberculosis del SNC los cuales se obtendrán del registro de autopsias del

Departamento de Neuropatología. Para caracterizar la presencia y el reclutamiento de

células NK hacia el tejido nervioso durante la infección por Mycobacterium tuberculosis,

dichos tejidos serán procesados por inmunohistoquímica con anticuerpos contra el

marcador de superficie NKp46.

b) la segunda fase se llevará a cabo en ratones macho cepa Balb/c de 6 a 8 semanas, los cuales

serán infectados con Mycobacterium tuberculosis por vía intracraneal. Un grupo de

animales serán sacrificados en los días 1, 3, 7, 14, 21, 28 y 60 postinfección para obtener

tejido cerebral que será analizado por inmunohistoquímica con anticuerpos contra el

antígeno CD49b con el objetivo de caracterizar la cinética de reclutamiento de células NK

hacia el SNC. Adicionalmente, otro grupo de ratones serán tratados previamente con

anticuerpo anti-asialo-GM1 para depletar células NK. Posteriormente serán infectados con

la bacteria por vía intracraneal y se analizará su sobrevida y las características

histopatológicas del parénquima cerebral para compararlos con los resultados obtenidos de

animales sin depleción con anticuerpos.

Descripción de procedimientos experimentales

Cultivo de Mycobacterium tuberculosis

Para este estudio se empleará la cepa Mycobacterium tuberculosis H37Rv la cual será

obtenida del Laboratorio de Patología Experimental del Instituto Nacional de Nutrición y Ciencias

Médicas “Salvador Zubirán”. Las bacterias serán puestas en botellas de cultivo en medio líquido

Middlebrook 7H9 (DifcoTMMiddlebrook 7H9 Broth) suplementado con glicerol, cloruro de sodio,

albúmina, catalasa y dextrosa (BBLTM Middlebrook ADC Enrichment) e incubadas en agitación

media (100-150 rpm) a 35-37 ºC bajo condiciones de CO2 al 10% durante 21 a 28 días según las

especificaciones del fabricante. El crecimiento de las bacterias será vigilado con densitometría

hasta alcanzar una densidad de 600nm en espectrofotómetro, momento en el cual serán cosechadas

y suspendidas en PBS suplementado con polisorbato 80 al 0.05% (Tween 80, Sigma-Aldrich) con

perlas de vidrio bajo agitación. La suspensión será centrifugada por 1 minuto para remover cúmulos

de bacilos y se realizará conteo de bacterias del sobrenadante con tinción de Ziehl-Nielsen para

luego diluir la suspensión en PBS hasta obtener alicuotas de 100 μl cuyo contenido de bacterias

sea de 2.5 x 105 de acuerdo al protocolo de Hernández PR y sus colaboradores. (Hernández PR

2004, 2010) Dichas alicuotas serán congeladas a -70ºC hasta que sean utilizadas previa verificación

de su viabilidad.

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Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Modelo murino de tuberculosis del Sistema Nervioso Central

Los ratones serán anestesiados por inhalación de isoflurano y se infectaran por vía

intracerebral con una alícuota de 2.5 x 105 Unidades Formadores de Colonias (UFC) de

Mycobacterium tuberculosis H37Rv en 100 μl de PBS. Para inocular bacterias cerca o en la cisterna

magna, se utilizará un cadáver de ratón para determinar una ubicación de punción estandarizada.

También se determinará la longitud estándar de la aguja para alcanzar el espacio subaracnoideo y

se utilizara un mecanismo de parada para prevenir exceder la aguja. Después comprobaremos

histológicamente el sitio de inoculación. Un grupo de animales será tratado con inyección

intraperitoneal de 100L de anticuerpo anti-asialo-GM1 en los días -1, 0, 1, 3, 7, 11, 22, 28, 33,

44, 55 y 60 postinfección para depletar células NK y comparar la patología y la sobrevida de dichos

animales con las de animales no depletados.

Análisis histopatológico y determinación de marcadores de superficie de células NK en tejido

cerebral

Los tejidos cerebrales provenientes de autopsias de pacientes que murieron por tuberculosis

del SNC y aquellos obtenidos de ratones infectados por vía intracraneal con la bacteria serán fijados

en formaldehido al 4% e incluídos en parafina previa deshidratación con alcoholes en

concentraciones crecientes (100%, 96%, 90% y 80%) y xilol para obtener cortes de 3 a 5 μm con

el micrótomo. Para el análisis histopatológico los tejidos serán teñidos con hematoxilina y eosina

y observados al microscopio óptico, mientras que para determinar la presencia de células NK los

cortes serán montados en portaobjetos cubiertos con poli-L-lisina, desparafinizados y rehidratados.

Posteriormente se realizará la recuperación antigénica mediante calor y buffer de citratos y se

bloqueará la actividad de la peroxidasa endógena con una solución de H202. Los tejidos serán

incubados con los anticuerpos monoclonales anti-NKp46 y anti-CD49b durante una noche y

después se utilizará el siste de avidina-biotina-peroxidasa para revelar los sitios de unión antígeno-

anticuerpo.

Resultados

Debido al corto lapso de estancia solo se desarrolló la primer parte de la metodología, es

decir que solo se trabajó con la realización de las inmunohistoquímicas de las diferentes autopsias

provenientes de pacientes que cursaron con tuberculosis del SNC. Se trabajó con un control

positivo para tener en claro las características morfológicas que desarrollaría la unión antígeno-

anticuerpo en los diferentes tejidos (Figura 1).

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Figura 1: Control Positivo con anticuerpo anti factor de crecimiento endotelial vascular (VEFG) en ojo de rata.

Aumento 400X Fuente: Elaboración propia.

Los resultados que se obtuvieron en la realización de las inmunohistoquímicas en tejido

cerebral con anticuerpo anti CD56 fueron Negativos (Figura 2), sin embargo esto no confirma que

las Células NK no se infiltren el SNC como parte de la respuesta inmune innata y/o adaptativa ante

una infección por Mycobacterium tuberculosis.

Figura 2: Tejido Neuronal con anticuerpo anti CD56. Negativo para células NK. Aumento: 400X. Fuente: Elaboración

propia.

Así mismo se esclareció que hay diversas células del SNC que desempeñan un papel

inmunológico ante una infección como la microglia, astrocitos, pericitos y neuronas (Figura 3).

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4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Figura 3: Tejido Neuronal con anticuerpo anti CD56. Negativo, solo hay presencia de neuronas Aumento: 400X.

Fuente: Elaboración propia.

Cabe mencionar que el trabajo sigue en curso, por lo cual los resultados obtenidos hasta el

momento pueden mejorar. Para obtener resultados satisfactorios se empleará una mejor

estandarización de las diferentes técnicas empleadas.

Discusión y conclusiones

La realización del presente trabajo pretende confirmar que las células NK participan en la

respuesta inmune ante la infección por Mycobacterium tuberculosis a nivel del SNC y que son

parte esencial para controlar la proliferación bacteriana minimizando la severidad de la lesión

neuronal, debido a que las células NK juegan un papel importante en otras enfermedades

infecciosas siendo uno de los primeros efectores en los sitios de inflamación y también participan

en el desarrollo de respuestas adaptativas gracias a sus capacidades de producción de citoquinas.

En base a los resultados obtenidos hasta el momento, no se puede confirmar la presencia de

las Células NK a nivel del SNC y de la gran actividad que tienen como parte de una respuesta

inmune innata y/o adaptativa ante este tipo de infección. Se considera que dichos resultados se

deben a un mal empleamiento de la técnica, es decir que hizo falta más tiempo para poder

estandarizarla, ya que por ende es muy difícil encontrar células en buen estado, en tejido (autopsias)

con mucho tiempo de almacenamiento. Así mismo se le atribuye la diferencia de sensibilidad que

tienen los diferentes anticuerpos empleados para detectar las células presentes en la variedad de

tejidos.

Debido a que el trabajo sigue en curso, se está tratando de estandarizar de una mejor manera

la técnica con el fin de obtener resultados satisfactorios, lo cual podría ser con la implementación

de anticuerpos contra el marcador de superficie NKp46 y con anticuerpos contra el antígeno CD49b

con el objetivo de caracterizar la cinética de reclutamiento de células NK hacia el SNC con mayor

precisión ya que estos dos anticuerpos son más específicos de la pared celular de dichas células y

así determinar con exactitud la presencia de las células NK y de la gran importancia que tienen ya

que estas células constituyen un buen candidato para dirigir terapias encaminadas a mejorar la

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Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

respuesta inmune contra el bacilo, disminuír la morbilidad y mortalidad de la tuberculosis del SNC

y aumentar la eficacia de las vacunas, las cuales hasta el momento no han logrado proteger a la

población de esta devastadora enfermedad.

Agradecimientos

En primer lugar agradezco a Dios el permitirme vida para poder realizar este tipo de estancia

en la ciudad, así como también al Dr. Citlaltepetl Salinas Lara por darme la confianza y abrirme

las puertas del área de Neuropatología del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía

“Manuel Velasco Suárez”. Me siento muy feliz por haber sido parte de un trabajo de ámbito

profesional científico, que sin duda alguna sé que me ayudará mucho para mi formación académica

que aún realizo, así mismo estoy agradecido infinitamente con los diferentes doctores y alumnos

de dicha área, en especial con el M.C. José Alberto Choreño Parra y con la M.C. Nayeli Martínez

Zúñiga por ser mis guías y brindarme parte de su valioso tiempo para que pudiera llevar a cabo la

realización de este trabajo, haciéndome conocer diferentes técnicas de demanda científica y por

transmitirme varios de sus conocimientos teóricos-prácticos para poder entender de la mejor

manera como se labora en dicha institución y con qué finalidad, bajo los requerimientos necesarios

y esenciales para obtener resultados de buena calidad.

Este tipo de investigación me permitirá reforzar e integrar conocimientos, habilidades,

destrezas y valores que me aran crecer con una mejor calidad en el ámbito personal y profesional,

sin duda alguna trate con excelentes personas que me hicieron formar parte de un buen equipo de

trabajo.

Gracias a personas como ustedes y a los diversos programas de salud que convocan este

tipo de estancias de investigación, abemos jóvenes que cumplen una diversidad de metas para ser

parte y conllevar a una serie de nuevos conocimientos que serán de gran utilidad a generaciones

científicas futuras.

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