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Escuela de Ciencias de la Salud Práctica No. 6: Laboratorio virtual de identificación de bacterias por técnicas inmunológicas. Becerril García Diana María, Contreras Reynoso Maricielo, Juárez Espinosa Fernanda Elizabeth, López Vilchis Ximena, Polo Contreras Sabrina, Ramírez Romero Karime. Asignatura: Técnicas de inmunología. Licenciatura: Químico Farmacéutico Biotecnólogo. Periodo: 2021-01 Fecha de entrega: 21 de mayo de 2021 Docente: M en C. Araceli Álvarez Cruz. RESUMEN Se realizó una investigación sobre las técnicas inmunológicas para detectar microorganismos generales y las técnicas relacionadas a la detección de Histoplasmosis capsulatum por medio de la recopilación de información científica. Posteriormente se buscaron artículos y se realizó la comparación de las distintas técnicas de detección e identificación de Histoplasma capsulatum en el laboratorio donde se encontró que se realiza por métodos directos e indirectos. Por lo que de acuerdo con Muñoz (2010) se puede decir que los valores de sensibilidad y especificidad en ambos métodos (directos e indirectos) son variables, y los resultados dependen, a su vez, de la forma clínica de la enfermedad que presente el paciente y de su estado inmune. Palabras clave: Histoplasmosis, detección, técnicas, inmunológica, microorganismos. INTRODUCCIÓN Las técnicas inmunológicas son técnicas de gran ayuda, ya que permiten la detección para los diagnósticos tempranos con mayor certeza y también para el seguimiento del curso de la enfermedad en función de la variación de los anticuerpos presentes en las muestras de los pacientes; un ejemplo son los autoanticuerpos simultáneamente adquiridos a partir de volúmenes de muestra pequeños. (Hernández, 2010) Las técnicas de inmunología más comunes para identificar microorganismos (MO´s) son las siguientes: 1 Escuela de Ciencias de la Salud A. Aglutinación indirecta: Es más rápida y menos sensible que la técnica de ELISA; consiste en que los anticuerpos se adhieren a partículas grandes de látex por la región Fc. B. Inmunofluorescencia: Los anticuerpos están marcados con sustancias fluorescentes, los cuales se unen a los MO´s y son observados en el microscopio de fluorescencia. C. ELISA: Anticuerpos fijados en base de pocillo de placa de microtitulación o membrana de nitrocelulosa (específicos del antígeno buscado). Asimismo, anticuerpos (generalmente monoclonales) fijados en base de pocillo de placa de microtitulación o membrana de nitrocelulosa (específicos del antígeno buscado). (Anónimo, 2012) Por otro lado, las técnicas de inmunología más importantes para identificar Histoplasmosis capsulatum son las siguientes: A. Métodos microbiológicos o directos A.1. Exámenes en fresco y coloraciones especiales: Coloraciones especiales tales como Wright, Giemsa, el ácido peryódico de Schiff (PAS) y la plata metenamina o Grocott, realizadas a partir de muestras respiratorias biopsias de tejido, raspados de lesiones en piel y extendidos de médula ósea. A.2. Cultivos para el aislamiento de H. capsulatum: Agar de infusión de cerebro y corazón (BHI) con una fuente de sangre (generalmente de carnero) más antibióticos y ciclohexamida, y el Sabouraud dextrosa agar más cicloheximida y cloramfenicol (Mycosel, BBL). A.3. Hemocultivo por lisis centrifugación: La sangre extraída se pone en contacto con sustancias líticas, como la saponina, que destruyen los eritrocitos y los leucocitos y liberan en el medio las levaduras intracelulares. B. Métodos indirectos o técnicas inmunológicas. B.1. Fijación de complemento e inmunodifusión (ID) en gel-agar: La fijación de complemento es una prueba inmunológica que busca detectar y medir la presencia de Acs fijadores de complemento específicos contra el hongo, presentes en el suero o en el líquido cefalorraquídeo de los individuos infectados. Mientras que la prueba ID en gel-agar permite identificar dos bandas de precipitado, denominadas H y M, que corresponden al reconocimiento de Acs específicos contra tales antígenos presentes en el suero de pacientes con histoplasmosis. B.2. ELISA directa e indirecta para detección de anticuerpos: Han sido poco utilizados para la detección de Acs contra H. capsulatum debido a la dificultad para su estandarización y a su difícil interpretación; y, presentan alta reacción cruzada cuando se 2 Escuela de Ciencias de la Salud utilizan sueros de pacientes con otras enfermedades micóticas. B.3. Detección de antígenos: El uso de las técnicas de radioinmunoensayo (RIA) y ELISA, y el empleo de Acs policlonales son herramientas importante para el diagnóstico de la histoplasmosis, el seguimiento de los pacientes y la determinación de su respuesta al tratamiento. (Muñoz, 2010) PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Se conocerán las técnicas inmunológicas para la identificación de diferentes microorganismos. JUSTIFICACIÓN El conocimiento de las técnicas inmunológicas para la identificación de microorganismos es de suma importancia para la detección de alguno en particular. OBJETIVOS General Simular técnicas inmunológicas computacionales en la identificación de bacterias. Específicos ● Conocer las técnicas inmunológicas para la identificación de microorganismos. ● Conocer las técnicas para la identificación de Histoplasma capsulatum. ● Comparar los resultados obtenidos en la simulación con los reportados en la literatura. HIPÓTESIS Si se lleva a cabo de forma correcta la investigación teórica, entonces se podrán comprender mejor las técnicas inmunológicas para la detección de microorganismos. METODOLOGÍA Se investigaron diversas técnicas inmunológicas; tanto directas, como indirectas para la identificación de microorganismos en general. Posteriormente, se buscaron documentos científicos que contuviera información sobre las pruebas de laboratorio que se emplean para el diagnóstico de la histoplasmosis (en la forma clínica de la micosis). Por último, se llevó a cabo la comparación de la sensibilidad y especificidad de las pruebas serológicas utilizadas para el diagnóstico de histoplasmosis. RESULTADOS En el artículo “Detección e identificación de Histoplasma capsulatum por el laboratorio: de los métodos convencionales a las pruebas moleculares” de Muñoz, et al. (2010), se evaluaron las diferentes pruebas de identificación de H. capsulatum. Métodos convencionales a) Métodos directos o microbiológicos. 3 Escuela de Ciencias de la Salud Tabla 1. Porcentajes de sensibilidad de las pruebas de laboratorio empleadas en el diagnóstico convencional de la histoplasmosis de acuerdo con la forma clínica de la micosis. NOTA: HPA: Histoplasmosis pulmonar aguda. HPC: Histoplasmosis pulmonar crónica. HPD: Histoplasmosis progresiva diseminada. Ag: Antígeno * Wright, Giemsa, Plata metenamina. * *Inmunodifusión y fijación del complemento. Figura 1. Aspecto micro y macroscópico de H. capsulatum. b) Métodos indirectos o inmunológicos. Tabla 2. Comparación de la sensibilidad y especificidad de las pruebas serológicas utilizadas para el diagnóstico de la histoplasmosis. Tabla 3. Histoplasmosis progresiva diseminada: porcentajes de sensibilidad de las pruebas serológicas y detección de antígenos en muestras de pacientes inmunocompetentes, con el síndrome de inmunodeficiencia adquirida u otro tipo de alteración inmunológica. Pruebas moleculares Se evaluaron dos pruebas de PCR anidada para la detección de DNA de H. capsulatum en muestras de tejido humano utilizando un nuevo gen blanco denominado Hc100 que amplificaba una secuencia del gen que codifica para una proteína de 100-kDa, única y específica de H. capsulatum. Este estudio demostró que ambas pruebas de PCR anidada eran capaces de detectar H. capsulatum en muestras de tejido humano fijado y embebido en parafina con límites de detección similares; sin embargo, la especificidad para la Hc100-PCR fue del 100%, en contraste con la presencia de falsos positivos revelados por la PCR dirigida a 4 Escuela de Ciencias de la Salud amplificar la secuencia 18S del rRNA (77%); además, la prueba de Hc100-PCRfue útil para el diagnóstico de histoplasmosis diseminada en un paciente con SIDA. La prueba molecular Hc100-PCR presentó una sensibilidad del 100% y una especificidad del 92.4% con respecto a controles negativos y del 95.2% cuando se utilizaron muestras positivas para otras micosis. (Muñoz, 2010) ANÁLISIS DE RESULTADOS Tradicionalmente, el diagnóstico de Histoplasmosis se realiza por métodos microbiológicos directos y biopsias que emplean una variedad de coloraciones especiales tales como Wright, Giemsa y plata metenamina, entre otras, así como por cultivo tal y como se muestra en la Figura 1 donde; el inciso A) corresponde a Blastoconidias intracelulares compatibles con H. capsulatum en una muestra clínica de un lavado broncoalveolar coloreada con la tinción de Wright (1000x); B) son Blastoconidias compatibles con H. capsulatum en una biopsia de piel coloreada con la tinción de Grocott (400x); C) es el aspecto macroscópico de colonias de H. capsulatum en cultivo a temperatura ambiente de una muestra clínica respiratoria (correspondiente a un cultivo incubado por seis semanas) y el inciso D) corresponde a Macroconidias tuberculadas características de H. capsulatum obtenidas de un cultivo a temperatura ambiente (18-24°C), tratadas con azul de lactofenol (400x). No obstante estos métodos basados en tinciones presentan una sensibilidad inferior al 50% y una amplia variabilidad que depende de la forma clínica de la micosis y de la experiencia del observador. Adicionalmente, las levaduras de H. capsulatum son potencialmente confundidas y erróneamente identificadas con otros microorganismos. Además la sensibilidad de estas pruebas es más baja en pacientes con formas agudas y leves de la micosis, aunado a que el microorganismo es de crecimiento lento, pues requiere entre tres y seis semanas para su aislamiento en los medios de cultivo. De acuerdo a la Tabla 1, la serología fue la prueba convencional de laboratorio que presentó los porcentajes más altos de sensibilidad en el diagnóstico convencional de la histoplasmosis de acuerdo con la forma clínica de la micosis, con un 95% de de sensibilidad para Histoplasmosis pulmonar aguda, 90%-100% para Histoplasmosis pulmonar crónica y un 70%-80% de sensibilidad para la Histoplasmosis progresiva diseminada. Se emplean igualmente métodos tradicionales indirectos que incluyen la detección de anticuerpos y antígenos como se aprecia en la Tabla 2, donde se observa que aunque la prueba de FC presenta una sensibilidad más alta en comparación con la ID, esta última es mucho más específica independientemente de la forma clínica de la histoplasmosis. 5 Escuela de Ciencias de la Salud Según Muñoz (2010); los valores de sensibilidad y especificidad en ambos métodos (directos e indirectos) son variables, y los resultados dependen, a su vez, de la forma clínica de la enfermedad que presente el paciente y de su estado inmune. Por otra parte, al realizar el diagnóstico de Histoplasmosis progresiva diseminada en pacientes inmunocomprometidos, se requiere evaluar los porcentajes de sensibilidad de las pruebas serológicas y detección de antígenos como se muestra en la Tabla 3, donde los porcentajes de sensibilidad de las pruebas serológicas fueron más elevados para detectar Histoplasmosis en pacientes inmunocomprometidos. Sin embargo recientemente, la biología molecular ha permitido introducir nuevas herramientas que han sido utilizadas para la detección e identificación de H.capsulatum, una de ellas es la PCR anidada, que se caracteriza por sus altos niveles de sensibilidad y especificidad, además de que estas técnicas moleculares han facilitado realizar múltiples estudios de epidemiología molecular que han permitido recopilar información valiosa sobre la variabilidad genética de H. capsulatum. Por lo que la PCR anidada Hc100 es una herramienta de diagnóstico prometedora que se puede implementar para detectar el ADN de H. capsulatum en una gran variedad de muestras clínicas. Como QFBT´s, es muy importante mantenerse actualizados en cuanto a las nuevas técnicas de diagnóstico y estar bien capacitados para realizar las pruebas convencionales en caso de no tener acceso a las nuevas técnicas, con el propósito de brindar un diagnóstico más certero y con altas probabilidades de recibir el tratamiento adecuado y específico. CONCLUSIONES Se logró conocer las técnicas inmunológicas para la determinación de microorganismos, asimismo mediante estas, se pudo encontrar las diferentes técnicas para identificar al microorganismo H. capsulatum las cuales son por métodos indirectos o pruebas moleculares. REFERENCIAS Anónimo. (2012). Métodos inmunológicos para la identificación microbiana. Consultado el 14 de mayo de 2021. Recuperado de http://asignatura.us.es/mbclinica/docs/r ecursos/12/tema-14.pdf. Hernández, D., et al. (2010). Técnicas inmunológicas que apoyan el diagnóstico de las enfermedades autoinmunes. Reumatología Clínica, 6 (3); pp. 173-177. Consultado el 14 de mayo de 2021. Recuperado de https://www.sciencedirect.com/science /article/pii/S1699258X09002411. Muñoz, C., et al. (2010). Detección e identificación de Histoplasma capsulatum por el laboratorio: de los métodos convencionales a las pruebas moleculares. Revista Infectio, 14 (2); pp. 145-158. Consultado el 14 de mayo de 2021. Recuperado de http://www.scielo.org.co/pdf/inf/v14s2/v 14s2a07.pdf. 6 http://asignatura.us.es/mbclinica/docs/recursos/12/tema-14.pdf http://asignatura.us.es/mbclinica/docs/recursos/12/tema-14.pdf https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1699258X09002411 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1699258X09002411 http://www.scielo.org.co/pdf/inf/v14s2/v14s2a07.pdf http://www.scielo.org.co/pdf/inf/v14s2/v14s2a07.pdf
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