Brucella abortus: inmunidad, vacunas y estrategias de prevención basadas en ácidos nucleicos

• 1. Distribución geográfica
• 2. Patogenia
• 3. Genética de Brucella
• 4. Inmunidad frente a Brucella
• 5. Antigenos de Brucella
• 6. Vacunas contra Brucella abortus
• 7. Nuevas tendencias en la generación de vacunas para Brucella
• Conclusiones
• Referencias

Resumen: Brucelosis, enfermedad causada por la bacteria intracelular facultativa Brucella abortus, es una zoonosis ampliamente distribuida a nivel mundial que afecta principalmente al ganado bovino, causando esterilidad en machos y abortos en hembras en gestación. La resistencia depende del desarrollo de una inmunidad mediada por células, con la participación de células T CD4+ de tipo Th1, que secreten interferón gama (-INF), citosina que estimula la actividad bactericida por macrófagos y la actividad citotóxica de linfocitos T CD8+, que son capaces de matar células infectadas con Brucella. Brucella posee como componentes antigénicos importantes el lipopolisacárido (LPS) y las proteínas, entre las que se destaca por su demostrada capacidad inmune la superóxido dismutasa (SOD). La prevención de la diseminación de la brucelosis se fundamenta en el desarrollo de vacunas eficientes contra B. abortus, utilizándose cepas atenuadas de Brucella abortus como la cepa 19, cepa 45/20 y la cepa RB51; vacunas subcelulares en base a antígenos que forman parte de la estructura de la bacteria y vacunas basadas en moléculas de ácidos nucleicos, como las vacunas ADN y las vacunas ARN. En la presente revisión se pretende dar una visión actualizada sobre la brucelosis, su patogenia y cuadro clínico. Se hace un análisis de las características genéticas, antigénicas e inmunológicas de Brucella. Luego, una exposición de las vacunas actualmente en uso para su prevención y los estudios con vacunas subcelulares para finalizar con las nuevas tendencias en la generación de vacunas, como las vacunas ADN y ARN para Brucella.

Palabras clave: Brucella abortus, prevención, vacunas ADN, vacunas ARN.

Summary: Brucellosis, a disease caused by the intracellular facultative bacteria Brucella abortus, is a widely distributed zoonosis throughout the world, affecting mainly cattle and causing sterility in males and abortion in pregnant females. Protection against B. abortus relies on the activation of cellular immunity involving lymphocytes T CD4+, subset Th1, secreting gamma-interferon (γ-INF), a cytokine stimulatings macrophage bactericidal activity and cytotoxic activity of lymphocytes TCD8+, which are able to lyse Brucella infected cells. The main antigenic components of Brucella are lipopolysaccharide (LPS) and proteins, especially superoxide dismutase (SOD) with demonstrated immune potential. Brucellosis spreading is prevented with vaccines using attenuated or inactivated strains of B. abortus, such as strains 19, 45/20 and RB51. On the other hand, several investigators are making efforts to obtain immunity using antigenic structures of Brucella as subcellular vaccines and recently, genetic vaccines based on DNA and RNA molecules. The aim of this review is to give a current overview about brucellosis, its pathogenicity and the clinical syndrome. Firstly, an analysis of the genetic, antigenic and immune characteristics of Brucella is presented. Secondly, the vaccines presently used for prevention and the research on subcellular vaccines are discussed. Finally, the new approach in the vaccine investigation, genetic DNA and RNA vaccines, for Brucella is presented.

Key words: Brucella abortus, prevention, DNA vaccines, RNA vaccines.

INTRODUCCIÓN

La brucelosis es una zoonosis cuya incidencia y prevalencia varían de un país a otro. La infección causada por la especie Brucella abortus es la que más frecuentemente afecta al ganado bovino, causando esterilidad en machos y abortos en hembras preñadas, lo que conduce a graves pérdidas económicas en países en los que es endémica. En países no desarrollados constituye además un problema sanitario para la población humana.

B. abortus es una bacteria Gram negativa con un lipopolisacárido (LPS) fuertemente inmunodominante, el que junto con la capacidad de sobrevivir en el interior de células fagocíticas constituyen sus principales factores de virulencia. La infección en humanos conduce a una enfermedad con tendencia a la cronicidad, con fiebre y malestar recurrentes que deterioran su calidad de vida y que además puede presentar complicaciones como artritis, meningitis, entre otras.

En el ganado bovino la bacteria se ubica en la placenta y órganos reproductores por su afinidad por el eritritol. La respuesta inmune frente a B. abortus, patógeno intracelular facultativo, depende principalmente de la activación de la inmunidad mediada por células, con la participación de células T CD4+ de tipo Th1, que secretan interferón gama (INF-γ), citoquina que estimula tanto la actividad bactericida de macrófagos como la actividad citotóxica de los linfocitos T CD8+. Estos últimos son capaces entonces de destruir células infectadas con Brucella.

La identificación de proteínas con demostrada capacidad inmune, entre las que se ha identificado la superóxido dismutasa Cu/Zn de B. abortus (SOD), ha permitido diseñar estrategias de vacunación basadas en componentes subcelulares, ya que la prevención de la diseminación de la brucelosis, basada en la vacunación con bacterias atenuadas de Brucella abortus cepa 19, cepa RB51 y cepa 45/20, no ofrece garantías de seguridad en su administración, ni tampoco permite la completa erradicación del microorganismo patógeno. En la actualidad las nuevas tendencias en investigación acerca de vacunas se están desarrollando en base a moléculas de ácidos nucleicos, como las vacunas ADN y las vacunas ARN.