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99© 2014. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos Vacunas antimicrobianas11 Independientemente de si aparece como reacción a la va-cunación o a un tratamiento, la inmunidad puede prevenir o disminuir los síntomas graves de enfermedad al inhibir la propagación de una bacteria, una toxina bacteriana, un virus u otro microbio hacia el órgano diana o bien al actuar con rapidez en el foco de infección. Las respuestas inmunitarias de memo- ria activadas cuando se expone un individuo inmunizado son más rápidas e intensas que en los individuos no inmunizados. Al igual que la inmunidad individual, la vacunación de una población disminuye el número de personas sensibles (inmu- nidad de la comunidad) y detiene la propagación del agente infeccioso. En el ámbito nacional o internacional, los programas de vacunación han conseguido los siguientes objetivos: 1. Protección de grupos de la población de los síntomas de tos ferina, difteria, tétanos y rabia. 2. Protección y control de la propagación del sarampión, parotiditis, rubéola e infección por el virus varicela- zóster, Haemophilus influenzae B (Hib) y Streptococcus pneumoniae. 3. Eliminación de la poliomielitis por virus de tipo salvaje en la mayor parte del mundo, así como de la viruela en todo el mundo. Junto a los programas de vacunación, también pueden tomarse medidas para prevenir la enfermedad al limitar la exposición de los individuos sanos a sujetos infectados (cua- rentena) y eliminar el origen de la infección (p. ej., purifica- ción del agua) o el modo de contagio del agente infeccioso (p. ej., erradicación de mosquitos). La viruela constituye un buen ejemplo de una infección controlada a través de estos métodos. Desde 1977, la viruela natural se ha eliminado gracias al éxito de un programa de la Organización Mundial de la Salud (OMS) en el que se combinaron la vacunación y la cuarentena. La poliomielitis y el sarampión también son objetivos a eliminar. Sin embargo, aún aparecen casos de enfermedades preve- nibles con vacunas en los países en los que los programas de vacunación 1) no existen o son excesivamente caros (países en vías de desarrollo y 2) no reciben una atención adecuada (p. ej., EE.UU.). Un ejemplo es el sarampión, el cual produce 2.000.000 de muertes anuales en el mundo como consecuen- cia del primer motivo y se observa con una frecuencia cada vez mayor en EE.UU. como consecuencia del segundo. tiPos de VAcunAción La vacunación pasiva consiste en la inyección de anticuerpos purificados o de suero con anticuerpos para tratar o conferir una protección rápida y temporal a un sujeto. Los recién nacidos reciben inmunidad pasiva natural a partir de las inmunoglobulinas maternas que atraviesan la placenta o se encuentran en la leche. La vacunación activa es la que aparece cuando se estimula la aparición de una respuesta inmunitaria a la exposición a un inmunógeno, sea la exposición a un agente infeccioso (vacunación natural) o mediante una exposición forzada a microorganismos o a sus antígenos con vacunas. En una exposición posterior al agente virulento se activa la aparición de una respuesta inmunitaria secundaria más rápida y eficaz de protección de la persona expuesta o bien se generan anti- cuerpos que inhiben su propagación o actuación. Vacunación pasiva La vacunación pasiva se puede utilizar con los siguientes objetivos: 1. Prevención de la aparición de enfermedad tras una expo- sición conocida (p. ej., pinchazo con una aguja con sangre contaminada por el virus de la hepatitis B [VHB]). 2. Mejora de los síntomas de una enfermedad progresiva. 3. Protección de pacientes con inmunodeficiencias. 4. Inhibición de la acción de las toxinas bacterianas y prevención de las enfermedades que producen (es decir, como tratamiento). En la actualidad se dispone de preparados de inmuno- globulinas séricas obtenidas a partir de seres humanos o de animales (p. ej., el caballo) seropositivos que se utilizan como profilaxis de diversas enfermedades bacterianas y víricas (tabla 11-1). La globulina sérica humana se prepara a partir de mezclas de plasma y contiene el repertorio normal de anticuerpos de un adulto. Sin embargo, también existen preparaciones especiales de globulinas con un título elevado de anticuerpos contra el virus de la hepatitis B (HBIg), el virus de la varicela-zóster (VZIg), el virus de la rabia (RIg) y el del tétanos (TIg). La inmunoglobulina humana es siempre preferible a la de origen animal, puesto que se asocia a un menor riesgo de aparición de una reacción de hipersensibili- dad (enfermedad del suero). Por otra parte, se están desarrollando preparados de an- ticuerpos monoclonales con el fin de conferir protección frente a diversos patógenos y enfermedades. También se están estudiando anticuerpos monoclonales capaces de inhibir los mecanismos patógenos asociados a la infección, como la adhesión de los neutrófilos y el shock séptico. Vacunación activa El término vacuna procede del virus de la viruela vacuna, un miembro menos virulento de la familia de los poxvirus que se utilizó para vacunar a las personas contra la viruela. Las vacu- nas clásicas se pueden dividir en dos grupos en función de la aparición de infección en la persona receptora (vacunas ate- nuadas, como la del virus de la vacuna bovina) o la ausencia de esta infección (vacunas muertas-inactivadas-de subuni- dades) (fig. 11-1). Las vacunas de ácido desoxirribonucleico (ADN) representan un nuevo método de vacunación en el que se inyecta ADN plasmídico en el músculo o la piel, el cual es captado por las células dendríticas, las células musculares o los macrófagos que expresan el gen como el inmunógeno de una infección natural. La vacunación con ADN estimula 100 MICROBIOLOGÍA MÉDICA las respuestas inmunitarias mediadas por linfocitos T, que se pueden reforzar con antígeno para inducir una respuesta de anticuerpos maduros. Vacunas inactivadas Las vacunas inactivadas emplean una gran cantidad de antíge- no para conseguir una respuesta humoral protectora que no se asocie al riesgo de aparición de una infección por el patógeno. Las vacunas inactivadas se pueden obtener mediante la inacti- vación química (p. ej., formol) o térmica de las bacterias, las toxinas bacterianas o los virus, o bien mediante la purificación o síntesis de los componentes o las subunidades de los mi- croorganismos infecciosos. Las vacunas de microorganismos inactivados suelen generar respuestas de anticuerpos (res- puestas TH2) y respuestas de inmunidad celular limitadas. Estas vacunas se suelen administrar con un adyuvante, que refuerza su inmunogenicidad al fomentar la captación por las células dendríticas (DC) y los macrófagos o estimularlos. Muchos adyuvantes estimulan a los receptores del tipo toll para que activen a estas células presentadoras de antígenos. La mayor parte de las vacunas se precipitan sobre alumbre para inducir la liberación lenta del antígeno y su captación por las DC y los macrófagos. El MF59 (escualeno microfluidificado en una emulsión de aceite y agua) y el monofosforil lípi- do A (MPL) son adyuvantes empleados en algunas vacunas más recientes. Los adyuvantes experimentales son emulsiones, partículas parecidas a virus, liposomas (complejos lipídicos definidos), componentes de la pared de la célula bacteriana, jaulas moleculares para el antígeno, surfactantes poliméricos y formas atenuadas de la toxina del cólera y la linfotoxina de Escherichia coli. Estas últimas moléculas son potentes adyuvantes para los anticuerpos secretores (inmunoglobuli- na A [IgA]) tras la vacunación intranasal u oral. Se emplean vacunas inactivadas en mayor medida que atenuadas para conferir protección frente a la mayoría de las bacterias y los virus en los que no es posible llevar a cabo el proceso de atenuación, pueden originar una infección recu- rrente o presentan un potencial oncogénico. En general, las vacunas inactivadas son seguras, salvo en aquellas personasque presentan reacciones alérgicas a los componentes de la va- cuna. Por ejemplo, muchas vacunas antivíricas son producidas en huevos y, por tanto, no pueden administrarse a las personas alérgicas a este alimento. Los inconvenientes de las vacunas inactivadas se enumeran a continuación y se comparan con las vacunas atenuadas en la tabla 11-2: 1. Habitualmente no consiguen una inmunidad de por vida. De White DO, Fenner FJ: Medical virology, 3.ª ed., Nueva York, 1986, Academic. Tabla 11-1 Inmunoglobulinas disponibles para la profilaxis tras la exposición* Enfermedad Origen Hepatitis A Humana Hepatitis B Humana Sarampión Humana Rabia Humana† Varicela, varicela-zóster Humana† Citomegalovirus Humana tétanos Humana†, equina Botulismo Equina Difteria Equina *También se dispone de inmunoglobulinas para otros microorganismos. †Se dispone de títulos altos de anticuerpos específicos, que constituyen el trata- miento preferido. Tabla 11-2 Ventajas y desventajas de las vacunas de virus vivos e inactivados Propiedad Vacuna de virus vivos Vacuna de virus inactivados Vía de administración Natural* o inyección Inyección Dosis de virus, coste Bajos Elevados Número de dosis, carga Una†, baja Múltiples, alta Necesidad de adyuvante No Sí‡ Duración de la inmunidad Largo plazo Corto plazo Respuesta de anticuerpos IgG, IgA§ IgG Respuesta de inmunidad celular Buena Mala termoestabilidad en las zonas tropicales Sí|| No Interferencia¶ Ocasional Ninguna Efectos secundarios Síntomas leves ocasionales** En ocasiones dolor en el brazo Reversión a virulencia Muy pocas veces No Ig, inmunoglobulina. *Oral o respiratoria (en ciertos casos). †A veces es preciso administrar una sola dosis de recuerdo después de 6-10 años (fiebre amarilla, sarampión, rubéola). ‡No obstante, el alumbre empleado habitualmente carece de eficacia. §IgA, si se administra por vía oral o por vía respiratoria. La vacuna oral de la polio- mielitis puede impedir que se replique en el intestino el poliovirus tipo salvaje. ||Para la conservación son útiles el cloruro magnésico y otros estabilizantes, así como el almacenamiento en frío. ¶La interferencia de otros virus o enfermedades puede impedir una infección e inmunidad suficientes. **Especialmente rubéola y sarampión. Figura 11-1 tipos de vacunación. Pueden administrarse anticuerpos para inhibir la acción de un agente infeccioso (vacunación pasiva), o bien puede aparecer una respuesta inmunitaria secundaria a una infección natural o a la vacunación (vacunación activa). Se muestran las diferentes formas de vacunación pasiva y activa. A, Cuando no se disponga de an- ticuerpos humanos, se pueden utilizar anticuerpos de origen equino. B, La vacuna puede estar formada por componentes purificados del agente infeccioso o bien desarrollarse a través de técnicas de ingeniería genética (partículas similares a virus [VLP]). C, Vacuna seleccionada tras el paso a alta o baja temperatura por animales, huevos embrionados o cultivos celulares. D, Eliminación, inserción, reorganización y otros mutantes de laboratorio. E, Vacuna formada por un virus de una especie diferente, si bien comparte un antígeno común con el virus humano. VACUNAS ANtIMICROBIANAS 101 © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. 2. La inmunidad puede ser solamente humoral (TH2) sin participación del componente celular. 3. La vacuna no provoca una respuesta local de IgA. 4. Es preciso administrar dosis de recuerdo. 5. Se deben utilizar dosis mayores. Se distinguen tres tipos principales de vacunas bacterianas inactivadas: toxoides (toxinas inactivadas), con bacterias in- activadas (muertas) y con la cápsula o las subunidades proteicas de las bacterias. En la tabla 11-3 se muestran las vacunas bacterianas disponibles en la actualidad. La mayor parte de las vacunas antibacterianas protegen frente a la ac- ción patógena de las toxinas. Existen vacunas víricas inactivadas de los virus de la polio- mielitis, la hepatitis A, la gripe y la rabia. La vacuna de Salk frente a la poliomielitis (vacuna de la poliomielitis inactivada [VPI]) se prepara mediante la inactivación de los viriones con formol. Antiguamente, la vacuna contra la rabia se preparaba mediante la inactivación con formol de neuronas infectadas de conejo o de embriones infectados de pato. Sin embargo, hoy en día se fabrica mediante la inactivación química de viriones en cultivos de células diploides humanas. Debido a la lenta evolución de la rabia, la vacuna se puede administrar inmediatamente después de la exposición de una persona al virus y aún puede provocar una respuesta humoral protectora. Una vacuna de subunidades consta de los componentes bacterianos o víricos que suscitan una respuesta inmunitaria protectora. Las estructuras de superficie de las bacterias y las proteínas de fijación de los virus (cápside o glucoproteínas) provocan la aparición de anticuerpos protectores. Asimis- mo, las vacunas de subunidades pueden incluir antígenos de linfocitos T. Es posible aislar el componente inmunógeno de la bacteria, el virus o las células infectadas por el virus por medio de métodos bioquímicos, aunque también se puede preparar la vacuna por ingeniería genética mediante la expresión de genes víricos clonados en bacterias o células eucarióticas. Por ejemplo, en un principio la vacuna de subunidades del VHB se preparó a partir del antígeno de superficie obtenido del suero de portadores crónicos del virus. En este momento la vacuna frente al VHB se obtiene de una levadura portadora del gen de HBsAg. El antígeno se purifica, se trata por medio de métodos químicos y se absorbe en alumbre para poder ser utilizado en la vacuna. Las proteínas de la subunidad empleadas para las vacunas del VHB y el virus del papiloma humano (VPH) forman partículas parecidas a los virus (VLP, del inglés viruslike particles), que son más inmunógenas que las proteínas individuales. La vacuna de la gripe inactivada está constituida por una mezcla de cepas de virus cultivadas en huevos embrionados y posteriormente inactivada o por sus subunidades proteicas (hemaglutinina y neuraminidasa). Se están desarrollando vacunas derivadas de células en cultivo tisular y fabricadas mediante ingeniería genética. La vacuna se prepara cada año para conseguir protección frente a las cepas del virus que se espera amenacen a la población al año siguiente. Las vacunas contra H. influenzae B, Neisseria meningiti dis, Salmonella typhi y S. pneumoniae (23 cepas) se preparan a partir de polisacáridos capsulares. No obstante, habitual- mente los polisacáridos poseen un escaso poder inmunóge- no (antígenos independientes de linfocitos T). La vacuna antimeningocócica contiene los polisacáridos de los cuatro principales serotipos de la bacteria (A, C, Y y W-135). La vacuna antineumocócica contiene polisacáridos procedentes de 23 serotipos. La inmunogenicidad de los polisacáridos se refuerza al combinarlos con un portador proteico (vacuna conjugada) (p. ej., toxoide diftérico, proteína de membrana externa de N. meningitidis o proteína de Corynebacterium diphteriae) (fig. 11-2). Se ha autorizado la administración a lactantes y niños del complejo formado por el polisacárido de H. influenzae B (Hib) y el complejo portador del toxoide diftérico. Se ha desarrollado una vacuna conjugada «neumo- cócica» de S. pneumoniae en la que un polisacárido proce- dente de las trece cepas con mayor prevalencia en EE.UU. se ha unido a una forma no tóxica de la toxina diftérica. Esta vacuna se puede administrar tanto a lactantes como a niños pequeños. Las restantes vacunas de polisacáridos tienen un menor poder inmunógeno y se deben administrar solamente a niños mayores de 2 años. Vacunas vivas atenuadas Las vacunas vivas atenuadas se preparan con microorganismos dotados de una escasa capacidad para provocar enferme- dad (p. ej., microorganismos avirulentos o atenuados). Las vacunasatenuadas son especialmente útiles para conferir protección frente a las infecciones causadas por virus con Tabla 11-3 Vacunas antibacterianas* Bacteria (enfermedad) Componentes de la vacuna Personas que deben recibir las vacunaciones Corynebacterium diphteriae (difteria) toxoide Niños y adultos Clostridium tetani (tétanos) toxoide Niños y adultos Bordetella pertussis (tos ferina) Acelular Niños y adolescentes Haemophilus influenzae B (Hib) Conjugado polisacárido capsular-proteína Niños Neisseria meningitidis A y C (enfermedad meningocócica) Conjugado polisacárido capsular-proteína, polisacárido capsular Personas de alto riesgo (p. ej., con asplenia), viajeros a zonas endémicas (p. ej., militares), niños Streptococcus pneumoniae (enfermedad neumocócica; meningitis) Polisacáridos capsulares; conjugado polisacárido capsular-proteína Niños, personas de alto riesgo (p. ej., con asplenia), ancianos Vibrio cholerae (cólera) Células muertas Viajeros con riesgo de exposición Salmonella typhi (fiebre tifoidea) Células muertas, polisacárido Viajeros con riesgo de exposición, contactos domésticos, trabajadores en contacto con aguas residuales Bacillus anthracis (carbunco) Células muertas Manipuladores de pieles importadas, militares Yersinia pestis (peste) Células muertas Veterinarios, personas en contacto con animales Francisella tularensis (tularemia) Células vivas atenuadas Personas en contacto con animales residentes en zonas endémicas Coxiella burnetii (fiebre Q) Inactivada Personas en contacto con ovejas, personal de laboratorio que manipule C. burnetii Mycobacterium tuberculosis (tuberculosis) Bacilo de Calmette-Guérin atenuado (Mycobacterium bovis) No recomendada en EE.UU. *Enumeradas según la frecuencia de utilización. 102 MICROBIOLOGÍA MÉDICA envoltura, cuya resolución requiere la participación de las res- puestas inmunitarias de los linfocitos T. La inmunización con- seguida mediante una vacuna atenuada remeda la infección natural en la medida en que la respuesta inmunitaria progresa a través de la aparición de una respuesta TH1, seguida de una respuesta TH2 y, finalmente, de respuestas inmunitarias humoral, celular y de memoria. La inmunidad así adquirida suele persistir de por vida y, según la vía de administración utilizada, puede incluso simular la respuesta inmunitaria normal observada tras la exposición al agente infeccioso. Sin embargo, las vacunas atenuadas presentan los tres problemas enumerados a continuación: 1. El virus vacunal puede resultar aún peligroso en per- sonas inmunodeprimidas o mujeres embarazadas que carecen de los recursos inmunológicos suficientes para resolver incluso una infección vírica «débil». 2. La vacuna puede convertirse en una forma vírica viru- lenta. 3. Es preciso mantener la viabilidad de la vacuna. Entre las vacunas atenuadas bacterianas figuran la vacuna oral contra la fiebre tifoidea, cepa atenuada (Ty21a) de S. typhi; la vacuna BCG de la tuberculosis, bacilo de Calmette- Guérin (BCG), una cepa atenuada de Mycobacterium bovis; y la vacuna atenuada de la tularemia. En ocasiones es necesario contar con una combinación de las respuestas humoral y ce- lular provocadas por la administración de vacunas atenuadas frente a las bacterias de desarrollo intracelular. En EE.UU. no se utiliza la vacuna BCG porque la vacunación no es siempre protectora y las personas vacunadas con ella muestran una falsa reacción positiva a la prueba del derivado proteico pu- rificado (PPD, del inglés purified protein derivative), la cual representa la prueba de cribado empleada en dicho país para controlar la tuberculosis. Las vacunas de virus atenuados están formadas por ce- pas menos virulentas (atenuadas) del virus de tipo salvaje, virus pertenecientes a otras especies con las que comparten determinantes antigénicos (vacuna para la viruela, rotavirus bovinos) o virus no virulentos obtenidos mediante técnicas de ingeniería genética (v. fig. 11-1). Los virus de tipo salvaje se atenúan al crecer en huevos embrionados o en cultivos ce- lulares a temperaturas no fisiológicas (25-34 oC) y protegidos de las presiones selectivas de la respuesta inmunitaria del organismo hospedador. En estas condiciones, se selecciona o permite el crecimiento de cepas víricas (mutantes) porta- doras de alguna de las siguientes características: 1) menor virulencia, puesto que crecen con dificultad a 37 oC (cepas sensibles a la temperatura [p. ej., vacuna del sarampión] y cepas adaptadas al frío [vacuna de la gripe]); 2) ausencia de replicación correcta en cualquier tipo celular humano (mutantes con rango de hospedador); 3) imposibilidad de evitar el control inmunológico, o 4) capacidad de replicación en un foco «benigno», pero no de diseminación, fijación ni replicación en el tejido diana afectado normalmente por la enfermedad (p. ej., la vacuna de la poliomielitis se replica en Figura 11-2 Vacunas conjugadas de polisacáridos capsulares. Los poli- sacáridos capsulares son poco inmunógenos, no inducen la colaboración de los linfocitos t y sólo inducen IgM sin memoria. Los polisacáridos de la cápsula conjugados con una proteína (p. ej., toxoide de la difteria) se unen a la IgM contra el polisacárido de la superficie del linfocito B; este complejo se interioriza, se procesa y a continuación se presenta un péptido unido al complejo principal de histocompatibilidad II (MHC II) a los linfocitos t CD4. Los linfocitos t se activan, producen citocinas e inducen el cambio de clase de las inmunoglobulinas para generar el linfocito B con el polisacárido específico. Los linfocitos B se pueden activar, sintetizar IgG y aparecerán linfocitos memoria. TCR, receptor del linfocito t. Tabla 11-4 Vacunas frente a virus* Virus Componentes de la vacuna Personas que deben recibir las vacunaciones Poliomielitis Inactivada (vacuna de la poliomielitis inactivada, vacuna de Salk) Niños Atenuada (vacuna oral de la poliomielitis, vacuna de Sabin) Niños Sarampión Atenuada Niños Parotiditis Atenuada Niños Rubéola Atenuada Niños Varicela-zóster Atenuada Niños Rotavirus Híbridos bovino-humano Atenuada Lactantes Virus del papiloma humano (VPH) VLP Mujeres de 9-26 años Gripe Inactivada Niños, adultos, en especial personal médico y ancianos Atenuada (pulverizador nasal) 2-50 años Hepatitis B Subunidades (VLP) Recién nacidos, personal sanitario, grupos de alto riesgo (p. ej., sujetos promiscuos, adictos a drogas por vía parenteral) Hepatitis A Inactivada Niños, educadores, viajeros a zonas endémicas, indios americanos nativos y habitantes de Alaska Adenovirus Atenuada Militares Fiebre amarilla Atenuada Viajeros con riesgo de exposición, militares Rabia Inactivada Cualquier persona expuesta al virus Preexposición: veterinarios, personas en contacto con animales Viruela Virus atenuado de la vacuna Protección frente a ataques bioterroristas, militares Encefalitis japonesa Inactivada Viajeros con riesgo de exposición VLP, partícula similar a virus. *Enumeradas según la frecuencia de utilización. VACUNAS ANtIMICROBIANAS 103 © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. el tubo digestivo, pero no alcanza ni infecta a las neuronas). En la tabla 11-4 se muestran ejemplos de vacunas con virus vivos atenuados. La primera vacuna (viruela) fue desarrollada por Edward Jenner. La idea de la vacuna le sobrevino cuando observó que el virus de la enfermedad llamada «vacuna» (un virus virulen- to de otra especie que comparte determinantes antigénicos con el virus de la viruela) provocaba la aparición en el ser humano de una infección benigna, tras lo cual confería una inmunidad protectora frente a la viruela. De forma análoga, una mezcla de rotavirus humanos y bovinos recombinados es la base de una de las actuales vacunas, que se administra para proteger a los lactantes frente al rotavirus humano. En los años cincuenta, Albert Sabin desarrolló laprimera vacuna oral contra la poliomielitis (VOP) a partir de virus atenuados. La vacuna formada por virus atenuados se obtiene mediante múltiples pasos de los tres tipos de poliovirus en células de riñón de mono. En la cepa de la vacuna de tipo 1 se acumulan, al menos, 57 mutaciones. Cuando esta vacuna se administra por vía oral, se secreta IgA en el intestino y aparece IgG en el suero, lo que confiere protección a lo largo de toda la vía de infección normal del virus de tipo salvaje. Se trata de una vacuna económica, de administración sencilla y relativamente estable y puede propagarse a los contactos de los sujetos vacunados. Los programas eficaces de vacunación han llevado a la eliminación de la poliomielitis provocada por el virus de tipo salvaje en la mayor parte del mundo. La VPI se usa en la mayor parte del mundo en el programa de vacunación infantil habitual debido al riesgo de aparición de poliomielitis inducida por la administración de la VPO (v. fig. 11-2). Las vacunas del VHB y del VPH se fabrican mediante técnicas genéticas y se cultivan en levaduras. Las proteínas de unión del virus, el antígeno de superficie del VHB y la proteína L del VPH forman proteínas similares al virus. Al limitar la propagación de estos virus, estas vacunas también evitan los cánceres asociados (carcinoma de cuello uterino: VPH; carcinoma hepatocelular primario: VHB). Por otra parte, se han desarrollado vacunas de virus atenua- dos contra el sarampión, la parotiditis y la rubéola (las cuales se administran de manera conjunta en la llamada «vacuna triple vírica»), así como frente a la varicela-zóster y, recientemente, contra la gripe. La protección frente a estas infecciones exige el despliegue de una potente respuesta inmunitaria celular, por lo que la vacuna se administra después del año de edad, es decir, en un momento lo bastante tardío para evitar la interfe- rencia con los anticuerpos maternos y en el que la inmunidad celular es suficientemente madura. Una vacuna del sarampión elaborada a partir de virus muertos obtuvo resultados insatis- factorios puesto que proporcionaba una inmunidad incompleta que inducía síntomas de mayor gravedad (sarampión atípico) con posterioridad a la exposición al virus del sarampión de tipo salvaje que los asociados a la infección natural. La primera vacuna de virus atenuados contra el sarampión estaba formada por la cepa Edmonston B y fue desarrollada por Enders y cols. Este virus se cultivó ampliamente de forma seriada a 35 °C en células renales humanas, células amnióticas humanas y células de embrión de pollo. Las cepas vacunales utilizadas actualmente son de Moraten (en EE.UU.) y de Schwarz (en otros países), y se obtuvieron tras el paso de la cepa Edmonston B por embriones de pollo a 32 °C. De igual modo, los virus de la vacuna contra la parotiditis (cepa de Jeryl Lynn) y de la vacuna contra la rubéola (cepa Wistar RA 27/3) se atenuaron a través de múltiples pases del virus por cultivos celulares. La vacuna de la varicela-zóster emplea la cepa Oka, un virus atenuado. La vacuna frente a varicela-zóster se administra junto con la vacuna triple vírica o se puede administrar una versión más potente en adultos para la prevención del zóster. La vacuna contra la gripe trivalente se administra por vía nasal con un pulverizador y está adaptada al frío a 25 °C. A diferencia de la vacuna inactivada utilizada anteriormente, esta nueva preparación suscita respuestas celulares T y B junto a inmunidad mucosa. Esta vacuna sólo puede adminis- trarse a sujetos de 2 a 49 años. Futuro de la vacunación Actualmente se están utilizando técnicas de biología molecu- lar con el propósito de desarrollar nuevas vacunas. Se pueden crear nuevas vacunas atenuadas mediante la introducción por ingeniería genética de mutaciones capaces de inactivar o producir la eliminación de un gen virulento en lugar de lograr una atenuación aleatoria del virus a través de múltiples pases por cultivos tisulares. Los genes de agentes infecciosos no sus- ceptibles de atenuación se pueden introducir en virus seguros (p. ej., virus de la viruela vacuna, poxvirus del canario, ade- novirus atenuados) para generar vacunas de virus híbridos. Este método ofrece resultados prometedores respecto a la consecución de una vacuna polivalente con actividad frente a numerosos agentes en un vector único, seguro, económico y relativamente estable. Durante la infección, la vacuna de virus híbridos no necesita finalizar un ciclo de replicación, sino tan sólo promover la expresión del gen insertado con el fin de desencadenar una respuesta inmunitaria a los antígenos. Estos sistemas vectoriales del virus de la viruela vacuna, el virus del canario y el adenovirus se han utilizado ya en diversas vacunas híbridas experimentales. Una vacuna del virus de la inmunodeficiencia humano (VIH) seguida de dos vacunas de recuerdo con la glucoproteína 120 del VIH mostró resultados prometedores pero modestos. Se utiliza una vacuna basada en el virus de la viruela vacuna para inmunizar a animales salvajes contra la rabia. Se han considerado otros virus como vectores. Se están desarrollando vacunas de subunidades obteni- das por técnicas de ingeniería genética mediante la clonación de genes que codifican proteínas inmunógenas en vectores bacterianos y eucarióticos. Las principales dificultades para el desarrollo de este tipo de vacunas son 1) la identificación de la subunidad o del inmunógeno peptídico adecuados que propor- cionarán la respuesta de anticuerpos protectores y la respuesta deseada de linfocitos T, y 2) lograr presentar el antígeno en su conformación correcta. Una vez identificado, es posible aislar, clonar y expresar el gen en bacterias o levaduras para poder así producir grandes cantidades de estas proteínas. Se han clonado la proteína de envoltura gp120 del VIH, la hemaglutinina del virus de la gripe, el antígeno G del virus de la rabia y la gluco- proteína D del virus del herpes simple, y se han producido sus proteínas en células bacterianas o eucariotas para su apli- cación (o potencial aplicación) como vacunas de subunidades. Las vacunas de subunidades peptídicas contienen epítopos específicos de proteínas microbianas que ocasionan la aparición de anticuerpos neutralizables o incluso una respuesta de los linfocitos T. Para producir este tipo de respuesta, el péptido debe contener las secuencias que se unen a las proteínas MHC I o MHC II (complejo principal de histocompatibilidad de las clases I o II) en las DC para su presentación y reconocimiento por linfocitos T con el fin de suscitar una respuesta inmunita- ria. Por otra parte, la inmunogenicidad del péptido se puede reforzar a través de su unión por un enlace covalente a una proteína portadora (p. ej., toxoide tetánico o hemocianina de lapa californiana (Megathura crenulata [KLH]), a un ligando para un receptor del tipo toll (p. ej., flagelina) o a un péptido inmunológico capaz de presentar de manera específica el epí- topo para obtener la respuesta inmunitaria más apropiada. Sin 104 MICROBIOLOGÍA MÉDICA duda, en el futuro se desarrollarán mejores vacunas conforme se vayan conociendo en mayor medida los mecanismos de presentación de antígenos y la interacción de antígenos es- pecíficos con los receptores de linfocitos T. Se están estudiando adyuvantes destinados a potenciar la inmunogenicidad y orientar la respuesta de las vacunas a una respuesta de tipo TH1 o TH2. Entre ellos figuran algunos activadores de receptores del tipo toll, como los oligodesoxinucleótidos de CpG, los derivados del lípido A del lipopolisacárido, citocinas y liposomas, nanopartículas, etc. El uso de MF59 en una nueva vacuna frente a la gripe (no disponible aún en EE.UU.) permite reducir la cantidad de antígeno necesaria para inducir inmunidad protectora. Las vacunas de ADN pueden resultar ventajosas en la vacunación contra agentes infecciosos que requieren la parti- cipación de las respuestashumoral y de los linfocitos T, pero que no se pueden incluir en vacunas vivas atenuadas. Este método se basa en la clonación del gen de una proteína que provoca respuestas protectoras en un plásmido que permita la expresión de la misma en células eucarióticas. Se inyecta el ADN desnudo en el músculo o la piel del receptor de la vacuna, tras lo cual las células captan el ADN y se expresa el gen clonado para producir la proteína y presentarla al sis- tema inmunitario para suscitar respuestas TH1 y TH2. Las vacunas de ADN suelen requerir un refuerzo con proteínas antigénicas para producir anticuerpos. Se ha utilizado un nuevo abordaje, denominado vacunolo gía inversa, para desarrollar una vacuna frente a N. meningi tidis B. Basándose en las propiedades proteínicas predichas a partir de la secuencia génica se estudió la capacidad de miles de proteínas de conferir protección frente a la infección con el fin de identificar proteínas candidatas. Con la aparición de ésta y otras nuevas tecnologías, debería ser posible obtener vacunas contra agentes infecciosos como Streptococcus mu tans (para prevenir la caries dental), los virus del herpes, el VIH y parásitos como Plasmodium falciparum (paludismo) y Leishmania. De hecho, una vez identificado el inmunógeno protector adecuado y logrado el aislamiento del gen que lo codifica, debería ser posible obtener una vacuna contra prácticamente cualquier agente infeccioso. ProgrAmAs de VAcunAción Un programa de vacunación eficaz puede ahorrar millones de dólares en asistencia sanitaria. Un programa de este tipo no ofrece tan sólo protección a cada una de las personas vacunadas frente a la infección y la aparición de enfermedad, sino que también reduce el número de personas susceptibles en la población general, con lo que en definitiva se previene la propagación del agente infeccioso en ella. Aunque la vacuna- ción puede constituir el método más adecuado para proteger a las personas frente a una infección, no se pueden desarrollar vacunas frente a todos los agentes infecciosos, ya que se trata de un proceso laborioso y caro. En el cuadro 11-1 se muestran las consideraciones que hay que tener en cuenta en la elección de un candidato para desarrollar un programa vacunal. La viruela natural se eliminó gracias a un programa de vacunación eficaz, puesto que el virus era un buen candidato para ese programa; el virus existía en forma de un solo seroti- po, las personas infectadas siempre presentaban síntomas y la vacuna era relativamente benigna y estable. Sin embargo, su eliminación fue el resultado de la colaboración concertada por parte de la OMS y centros sanitarios de todo el mundo. Por otra parte, el rinovirus constituye un ejemplo de un candidato poco adecuado para el desarrollo de una vacuna puesto que la enfermedad vírica no es grave y el número de serotipos es excesivamente alto para que la vacunación tenga éxito. En el cuadro 11-2 se presentan los problemas junto a diversos as- pectos prácticos relacionados con el desarrollo de una vacuna. Desde el punto de vista de cada sujeto, la vacuna ideal de- bería conferir una inmunidad segura y de por vida frente a la infección y no asociarse a la aparición de efectos secundarios graves. Los factores que influyen en el éxito de un programa de vacunación engloban no sólo la composición de la vacuna, sino también la cronología, el lugar y las condiciones de admi- nistración. La información errónea sobre la seguridad de las vacunas ha impedido que se vacunara a algunos sujetos, lo que les ha colocado en situación de riesgo de sufrir enfermedades. En la figura 11-3 se muestran las pautas de vacunación recomendadas en la población pediátrica. Cada año el Ad visory Committee on Immunization Practices (ACIP) de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades elabora tablas con los calendarios vacunales recomendados para niños, adolescentes, adultos y casos especiales. Las va- cunaciones de recuerdo con vacunas inactivadas y la vacuna frente al sarampión con virus vivos atenuados se necesitan en fases posteriores de la vida. Las mujeres menores de 26 años deberían vacunarse frente al VPH y los estudiantes de secundaria deberían vacunarse frente al meningococo o recibir una dosis de recuerdo. Los adultos deben recibir las vacunas contra S. pneumoniae (neumococo), el virus de la CUADRO 11-1 Propiedades para considerar a un microorganismo buen candidato para el desarrollo de una vacuna Los microorganismos causan enfermedades significativas El microorganismo se encuentra en forma de un solo serotipo Los anticuerpos bloquean la infección o la propagación sistémica El microorganismo no posee potencial oncógeno La vacuna es termoestable, por lo que puede transportarse a las zonas endémicas CUADRO 11-2 Problemas relacionados con la utilización de las vacunas En ocasiones, las vacunas de virus atenuados pueden convertirse en formas virulentas La interferencia con otros microorganismos puede evitar la infección producida por una vacuna de virus atenuados (p. ej., la rubéola impide la replicación del virus de la poliomielitis La administración de una vacuna de virus atenuados a un individuo inmunodeprimido puede poner en riesgo su vida Pueden aparecer efectos vacunales secundarios, como reacciones alérgicas y de hipersensibilidad al antígeno, al material no microbiano de la vacuna y a posibles contaminantes (p. ej., huevos) El desarrollo de la vacuna es muy arriesgado y muy caro La información errónea respecto a la seguridad da lugar a un desarrollo insuficiente de vacunas importantes Es difícil controlar mediante vacunación las infecciones producidas por microorganismos que tienen numerosos serotipos VACUNAS ANtIMICROBIANAS 105 © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. gripe, el virus de la rabia, el VHB y otras enfermedades, en función de la ocupación laboral, el tipo de viajes que deban realizar y otros factores de riesgo que puedan incrementar su susceptibilidad frente a agentes infecciosos específicos. Estas vacunas se comentan más en detalle en capítulos posteriores al hablar de la enfermedad concreta que previenen. PREGUNtAS 1. ¿Por qué se utiliza una vacuna de virus inactivados, y no de virus atenuados, frente a las siguientes enfermedades: rabia, gripe, tétanos, VHB, HiB, difteria, poliomielitis y tos ferina? 2. El tétanos se trata mediante vacunación pasiva y se previene mediante vacunación activa. Compare la naturaleza y la función de cada una de estas terapias. 3. Mientras la vacuna de virus inactivados de la poliomielitis se administra por vía intramuscular, la vacuna de virus atenuados de la poliomielitis se administra por vía oral. ¿En qué difieren la evolución de la respuesta inmunitaria y las inmunoglobulinas producidas como respuesta a cada vacuna? En una persona vacunada con cada una de estas vacunas, ¿qué paso de la infección por poliovirus se inhibe? 4. ¿Por qué no se han desarrollado programas de vacunación a gran escala para las infecciones por rinovirus, virus del herpes simple y virus sincitial respiratorio? 5. Describa los efectos beneficiosos a nivel de salud pública y personal que justifican el desarrollo de los siguientes programas de vacunación: sarampión, parotiditis, rubéola, poliomielitis, viruela, tétanos y tos ferina. Las respuestas a estas preguntas están disponibles en www.StudentConsult.es BIBLIOGRAFÍA Advisory Committee on Immunization Practices: Statements (website). www.cdc.gov/vaccines/recs/acip/default.htm. Accessed February 28, 2012. Centers for Disease Control and Prevention: Vaccines & immunizations (website). http://www.cdc.gov/vaccines/default.htm. Accessed May 25, 2012. Centers for Disease Control Prevention, In Atkinson W, Wolfe S, Ham- borsky J, editors: Epidemiology and prevention of vaccinepreventable diseases (the pink book), ed 12, Washington, DC, 2011, Public Health Foundation. Centersfor Disease Control and Prevention: Manual for the survei llance of vaccinepreventable diseases, ed 4, 2008-2009; ed 5, 2011 (website). www.cdc.gov/vaccines/pubs/surv-manual/index.html. Accessed February 28, 2012. Immunization Action Coalition: Vaccine information for the public and health professionals: vaccinepreventable disease photos (website). www. vaccineinformation.org/photos/index.asp. Accessed February 28, 2012. Immunization Action Coalition: Vaccination information statements (website). www.immunize.org/vis. Accessed February 28, 2012. 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Las barras indican el intervalo de edades aceptables para la vacunación. DTaP, difteria, tétanos y tos ferina acelular; HepA, hepatitis A; HepB, hepatitis B; Hib, Haemophilus influenzae tipo b; MCV4, meningocócica tetravalente conjugada; PCV, neumocócica conjugada; PVI, poliovirus inactivado; Rota, rotavirus; SRP, sarampión, rubéola y parotiditis; VPN, polisacárido neumocócico. (Tomado de Centers for Disease Control and Prevention Advisory Committee on Immunization Practices: Recommended immunization schedule for persons aged 0 through 6 years-United States, 2012 (PDF). www.cdc.gov/vaccines/recs/schedules/downloads/child/0-6yrs-schedule-pr.pdf. Consultado el 25 de mayo de 2012.)
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