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Rev. Ibero-Latinoam. Parasitol. (2011); 70 (1): 6-15
Artículo Original
Parasitemia and humoral responses in the brain and
spinal cord of pregnant rats with infection
by Trypanosoma cruzi
LUGO de YARBUH A 1, ARAUJO S 1, COLASANTE C 2, MARITZA ALARCÓN M1 y MORENO E 1
1
2
Laboratorio de Parasitología Experimental (LAPEX), Departamento de Biología, Facultad de Ciencias.
Fisiología de la Conducta, Facultad de Medicina, Universidad de los Andes, Mérida, 5101, Venezuela.
ABSTRACT
The present study was carried out to detect the effects of pregnancy on the humoral immune responses
in Wistar rats. The animals were injected intraperitoneally with 2x105 Trypanosoma cruzi bloodstream. At
day 10 of infection the rats were mated and at day 21 of gestation the rats were sacrificed. Acute parasitemia
levels was significantly (P < 0.05) much higher in pregnant rats infected with Y strain (PY n = 10) that the
observed in pregnant rats infected with ASM strain (PASM n = 10) and that in virgin infected rats with T.
cruzi. The immunological evaluation by indirect immunofluorescence confirmed positive results by the immunoglobulins (Igs) IgA and IgM anti-T. cruzi in of brain (B) of 15 (75%) of 20 infected pregnant rats. The
Igs were more frequent in B of 8 rats (80%) PASM and in 7 pregnant rats (70%) PY. In spinal cord (SC)
Igs of isotopes IgA and IgM anti- T. cruzi were observed in 9 (45%) of 20 infected pregnant rats and more
frequent in sacra region of the SC of 5 pregnant rats (50%) PASM and in 4 pregnant rats (40%) PY. Histological analysis with Hematoxilin and Eosin and with Peroxidase anti Peroxidase reaction in the B, SC,
heart and skeletal muscle of pregnant rats, showed mononuclear cells infiltrated, amastigotes nests and T.
cruzi antigens. The inflammatory lesions and destruction of the cardiac and skeletal muscle fiber confirmed
acute chagasic myocarditis and myositis in the pregnant rats. In nervous tissues of virgin rats infected with
T. cruzi strains was not detected specific Igs anti-T. cruzi, nor parasitism, nor histological alterations. These
results are indicative that the pregnancy increased susceptibility to acquired infection in the central nervous
system of the rats by modification of the humoral immune responses. The development of IgA and IgM
specific were marker of acute infection by T. cruzi in the B and SC of pregnant rats.
Key words: Trypanosoma cruzi, immunoglobulin, brain, spinal cord, pregnant rat.
RESUMEN
El presente estudio fue realizado para detectar el efecto de la preñez sobre la respuesta inmune humoral
en ratas Wistar. Los animales fueron inyectados intraperitonealmente con 2x105 Trypanosoma cruzi sanguíRecibido: 25 de Octubre de 2010. Aprobado: 3 de Marzo de 2011.
Correspondencia: Ana Lugo de Yarbuh
E-mail: [email protected]
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PREGNANCY AND HUMORAL IMMUNE RESPONSE AGAINST T. CRUZI
colas. A los 10 días de infección las ratas fueron apareadas y a los 21 días de gestación fueron sacrificadas.
La parasitemia fue significativamente (P < 0,05) más alta en las ratas preñadas infectadas con la cepa Y
(PY n = 10) en comparación con las ratas preñadas infectadas con la cepa ASM (PASM n = 10) y que en
las vírgenes infectadas con T. cruzi. La evaluación inmunológica mediante la aplicación de inmunofluorescencia indirecta confirmó resultados positivos para las inmunoglobulinas (Igs) IgA e IgM anti-T. cruzi en el
cerebro (C) de 15 (75%) de las 20 ratas infectadas preñadas. La mayor frecuencia de Igs fue observada en
el C de 8 ratas (80%) PASM y en 7 ratas preñadas (70%) PY. En la médula espinal (ME) las Igs de los isotipos IgA e IgM anti-T. cruzi fueron observadas en 9 (45%) de las 20 ratas infectadas preñadas y con mayor
frecuencia en la región sacra de la ME de 5 ratas preñadas (50%) PASM seguida de 4 ratas preñadas (40%)
PY. El análisis histológico con Hematoxilina y Eosina y la inmunotinción con Peroxidasa anti Peroxidasa
del C, ME, corazón y musculo esquelético de las ratas preñadas, mostró infiltrado de células mononucleares, nidos de amastigotes y reacción antigénica de T. cruzi. Las lesiones inflamatorias y destrucción de
los tejidos cardíaco y muscular esquelético confirmaron miocarditis chagásica aguda y miositis en las ratas
preñadas. En los tejidos nerviosos de las ratas vírgenes infectadas no se observó Igs específicas anti-T. cruzi,
ni parasitismo, ni alteraciones histológicas. Estos resultados son indicativos de que la preñez incrementa la
susceptibilidad del sistema nervioso central de las ratas de adquirir infecciones debido a la modificación de
la respuesta inmune humoral. El hallazgo de IgA e IgM específicos fueron marcadores de la infección aguda
por T. cruzi en el C y ME de las ratas preñadas.
Palabras clave: Trypanosoma cruzi, inmunoglobulina, cerebro, Medula espinal, ratas preñadas.
INTRODUCCIÓN
La enfermedad de Chagas o tripanosomiasis americana es una entidad clínica causada por el protozoario
hemoflagelado digenético de la Familia Trypanosomatidae denominado Trypanosoma (Schizotrypanum)
cruzi (Chagas, 1909), el cual se multiplica en los tejidos de hospedadores vertebrados.
La infección constituye un problema de salud
pública en América Latina donde 18 millones de
personas aproximadamente se encuentran infectadas y otras 100 millones en riesgo de infección,
principalmente en el medio rural donde las condiciones ecológicas son favorables para el alojamiento y desarrollo de los insectos vectores hematófagos transmisores de T. cruzi (OPS, 2003).
En la naturaleza la principal vía de transmisión
del parásito ocurre a través del contacto directo de
las excretas postprandiales conteniendo tripomastigotes metacíclicos de los triatominos vectores de la
Familia Reduviidae, durante la ingesta sanguínea
sobre humanos y otros vertebrados (Rodríguez et
al, 2004). Una vez en el hospedador vertebrado la
infección por T. cruzi desarrolla una fase aguda inicial con duración de varias semanas, una fase indeterminada y una fase crónica que persisten de por
vida en el hospedador infectado.
Durante la fase aguda se reconoce la presen-
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cia de parasitemias patentes, períodos febriles, inflamación de los ganglios linfáticos, hepatoesplenomegalia y elevados niveles de inmunoglobulinas
IgM. Con el progreso de la infección de Chagas
agudo se elevan los niveles de anticuerpos IgA e
IgG y se intensifica el parasitismo tisular afectando
frecuentemente los tejidos cardíaco, muscular esquelético e intestinal (Scorza y Scorza, 1972ª; Guillen et al, 2001). La infección causa severos daños
por acción directa del parásito sobre las células
infectadas e indirectamente por inducción del desarrollo de hipersensibilidad, de fenómenos autoinmunes, producción de intensos procesos inflamatorios y en algunos casos se desarrollan patologías
neurológicas ( Lorca et al, 1989).
La naturaleza sistémica de la infección por T.
cruzi durante la interacción parásito-hospedador
afectan la modulación de la respuesta inmunológica del paciente, favoreciendo la activación endotelial de la microvasculatura cerebral y en ocasiones
la infección de los tejidos nerviosos (Forbes et al,
1983; Lugo de Yarbuh et al, 2006).
Otras investigaciones han revelado que la infección de los tejidos cerebrales puede ser rápidamente activada en humanos debido a la presencia de
otra enfermedad severa, como los que sufren el síndrome de inmunodeficiencia adquirida, meningoencefalitis aguda con focos múltiples de encefalitis
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A. LUGO de YARBUH et al.
descritos como nódulos o granulomas glial/microglial o en pacientes sometidos a terapias inmunosupresoras en los cuales es frecuente el desarrollo de
lesiones tumorales, necrosis y hemorragias cerebrales (Leiguarda et al, 1990; Antunes et al, 2002).
Por otro lado, bajo ciertas condiciones patológicas
se produce la reactivación de la infección por T.
cruzi, afectando los tejidos muscular esquelético
y cardíaco en pacientes con enfermedades autoinmunes o en mujeres embarazadas con infección
chagásica crónica, las cuales se encuentran expuestas a frecuentes picadas de los insectos vectores de
T. cruzi en regiones endémicas para la enfermedad
de Chagas. En estos casos se ha registrado aumento
de la parasitemia patente principalmente durante el
tercer trimestre de gestación así como la transmisión de T. cruzi a nivel placentario o sistémico (Torrico et al, 2006).
En este sentido es posible considerar que la
gestación estaría asociada con la variación de ciertos parámetros inmunológicos humorales y celulares, por lo que los efectos de la infección por T.
cruzi sobre el Sistema Nervioso Central (SNC) se
potencian durante el período de gestación, favoreciéndose el alcance de los parásitos del parénquima
cerebral en fagocitos mononucleares y el paso por
la barrera sanguínea formada por la estrecha unión
entre las células endoteliales de la microvasculatura cerebral de los animales infectados durante el
período de gestación (Drevets y Lleenen, 2000).
En base a las investigaciones antes mencionadas
en el presente estudio se propuso estudiar el efecto
de la preñez sobre la circulación de los tripanosomas al sistema nervioso central de ratas gestantes, a
través de la expresión de inmunoglobulinas específicas de los isotipos IgA e IgM anti-T. cruzi mediante
inmuofluorescencia indirecta convencional (IFI) y la
reacción antigénica específica por inmunotinción con
Peroxidasa anti-Peroxidasa (PAP) en el cerebro y
médula espinal de las ratas con infección aguda producida por dos aislados de T. cruzi. Las alteraciones
histopatológicas en el corazón y músculo esquelético
de las ratas gestantes fueron analizadas mediante la
coloración con Hematoxilina y Eosina (HE).
MATERIAL Y MÉTODOS
Parásitos: Se utilizaron tripomastigotes sanguícolas de las cepas M/HOM/Ve/92/ASM aislada de
8
un caso agudo con enfermedad de Chagas en Venezuela y M/HOM/BRA/53/Y de T. cruzi aislada de
un caso agudo en Brasil con linajes filogenéticos
TcI y TcII respectivamente. La caracterización molecular de las formas flageladas de los aislados de
parásitos fue realizada mediante ADN específico
por la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
(González et al, 1994) y el linaje de los parásitos
cultivados fue analizado mediante Random Amplification of Polymorphic DNA (RAPD) (Carrasco et
al, 1996).
Animales: Un total de 40 ratas albinas cepa Wistar de 3 meses de nacidas y con 200 gr de peso
fueron separadas en cuatro grupos. Las ratas fueron
identificadas como infectadas preñadas con la cepa
ASM (PASM, n = 10), infectadas preñadas con la
cepa Y (PY, n = 10) y ratas controles vírgenes infectadas (IASM, n = 10) e (IY, n = 10).
Infección de las ratas y apareamiento: Los
tripanosomas usados en la infección de las ratas
fueron obtenidos de la sangre de ratones machos
NMRI que presentaron alta parasitemia patente.
Un inoculo de 2 x 105 tripanosomas en 0,05 mL de
suspensión de cada cepa de T. cruzi fue estimado
siguiendo la técnica de Brener (1962).. Las 40 ratas
fueron separadas en dos grupos de 20 ratas cada
uno para ser infectadas por inyección intraperitoneal (ip) de 0,05 mL de la suspensión de parásitos
de la cepas ASM y Y respectivamente.
A los 12 días post-infección (pi) a 20 de las ratas infectadas con las diferentes cepas de T. cruzi
les fue revisado el contenido vaginal el cual fue
colocado en láminas portaobjeto y coloreado con
azul de metileno. La presencia de células nucleadas
y epiteliales cornificadas en el moco vaginal comprobó que las ratas se encontraban en estro o proestro del ciclo estral (Marcondes et al, 2002). En jaulas individuales fueron colocadas 2 ratas hembras
con 1 macho durante tres días para que ocurriera el
apareamiento y una vez comprobada la presencia
de espermatozoides en el frotis del contenido vaginal, las hembras fueron separadas de los machos
y revisadas para controlar la preñez. Los animales
fueron mantenidos en condiciones controladas de
temperatura, humedad relativa y alimentadas con
Ratarina® y agua ad libitum.
Análisis de la parasitemia patente: El curso de
la parasitemia patente (PP) en las ratas infectadas
preñadas fue evaluado revisando muestras de 5 μL
de sangre de cada rata ligeramente anestesiada con
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vapores de cloroformo. La sangre fue obtenida del
plexo retro orbital con capilares heparinizados a
los 10; 20; 25 y 35 días post-infección (pi) y con
0; 16; 18 y 21 días de gestación respectivamente.
La PP en las 20 ratas vírgenes infectadas con las
diferentes cepas de T. cruz fue determinada en los
mismos días pi que las ratas infectadas preñadas.
El resultado de la PP fue expresado con el número de Tripanosomas/mm (Rodríguez et al, 2004)
(Trips/mm3) de sangre y las diferencias entre las
medias de la PP entre los grupos de ratas infectadas
preñadas y vírgenes infectadas con T. cruzi, fueron
comparadas mediante un análisis de varianza no
paramétrico de un factor (Kruskal y Wallis, 1952).
Obtención de los tejidos: Para la evaluación de
la infección en el C, ME, corazón y músculo esquelético de las ratas preñadas PASM y PY con 35
días de infección y 21 días de gestación así como en
las vírgenes infectadas con las diferentes cepas de
T. cruzi, las ratas fueron anestesiadas con vapores
de cloroformo. Luego se expuso la caja torácica y
se bloqueó la arteria aorta descendiente, se cortó la
vena cava y se introdujo 300 mL de solución fisiológica a través del ventrículo izquierdo, seguido de
la solución de fijación del tejido compuesta de 500
mL de paraformaldehido al 4% en tampón PBS a
pH 7,2 durante 10 min. Los tejidos fueron extraídos
para realizar los estudios histopatológico con HE y
la evaluación inmunológica por IFI y PAP.
Estudio histopatológico: Una vez fijada la
porción anterior del animal se extrajo el cerebro
completo, las regiones cervical (RC), lumbar (RL),
torácica (RT) y sacra (RS) de la ME, el corazón
y músculo esquelético. Los tejidos fueron fijados
en formalina neutra al 10% durante 48 hr, se
deshidrataron en alcohol isopropílico entre 70% y
100%, alcohol-acetona 1:1, acetona-xilol 1:1 y xilol
y se impregnaron con Paraplast a 56oC (Monoject
Scientific, St. Louis, MO. USA) durante 12 hr a 600
C. Los cortes de 7 μm de espesor fueron coloreados
con Hematoxilina y Eosina (HE).
Tinción con Hematoxilina y Eosina: Los cortes
de 7 μm del C, ME, corazón y músculo esquelético
fueron colocados sobre láminas portaobjetos tratadas con Poly-L-Lisina (Sigma Aldrich, St. Louis,
USA) al 0,1% en agua deionizada, luego fueron
desparafinados, rehidratados en alcohol isopropílico entre 100% y 70% y agua destilada, coloreados
con Hematoxilina de Mayer, contra-coloreados con
Eosina, deshidratados con alcohol isopropílico en-
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tre 70% y 100% y cubiertos con Mar-Tex y cubreobjeto.
Inmunotinción: Peroxidasa anti-Peroxidasa:
Los cortes de C y ME de las ratas infectadas preñadas y vírgenes infectadas, fueron desparafinados,
hidratados, incubados con peróxido de hidrógeno al
3% en metanol durante 45 min y lavados con PBS a
pH 7,2. Luego fueron incubados con suero normal
de cabra al 30% diluido en solución de Buffer Fosfato a pH 7,2 por 30 min, lavados con PBS, incubados con suero de conejo anti-T. cruzi diluido 1:100
por 1 hr y con suero de conejo anti-IgG conjugado
a Peroxidasa diluido 1:500 durante 45 min. Las
muestras se revelaron con 3,3ʹDiaminobenzidinaUrea, se lavaron con PBS y se contracolorearon con
Hematoxilina de Mayer. Los cortes se cubrieron
con Mar-tex y cubreobjeto (Sell y Burton, 1981).
Análisis de inmunoglobulinas IgA e IgM antiT. cruzi: IFI: Los cortes de C y de la ME desparafinados y rehidratados se cubrieron con solución
de Tritón al 0,1% en PBS a pH 7,2 por 30 min, se
lavaron con PBS y se incubaron con suero normal
de cabra al 30% en PBS por 30 min. Luego se incubaron con suero de conejo anti T. cruzi diluido
1:300 en una solución de PBS-SAB (Suero Albumina de Bovino) al 0,05% por 45 min y con suero
de conejo anti-rata IgA o anti-rata IgM conjugado
a Isotiocianato de Fluoresceína (Sigma, St. Louis,
USA) diluido 1:500. Los cortes se cubrieron con
glicerina en PBS a pH 7,2 en una relación 9:1 y con
cubreobjeto.
Los animales utilizados en este estudio fueron
tratados siguiendo las normas establecidas para el
manejo de animales experimentales en el laboratorio, por el comité de Bioética y Seguridad del Fondo
Nacional de Ciencias y Tecnología en su capítulo 2
y Bioética animal en Venezuela (De Jesús, 2002).
RESULTADOS
Los valores de la parasitemia patente (PP) en las
ratas preñadas infectadas con la cepa Y fueron de
10 ± 9,2; 22 ± 8,3; 20 ± 16,5 y 11 ± 3,1 Trips/mm3
de sangre obtenidos a los 10; 20; 25 y 35 días de
infección y con 0; 16; 18 y 21 días de gestación respectivamente. En las ratas vírgenes IY infectadas
con la cepa Y los valores de la PP fueron de 8 ± 2,1;
10 ± 7,2; 11 ± 2,2 y 3 ± 0,7 Trips/mm3 de sangre y
registrados en los mismos días pi que la PP de las
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ratas preñadas PY (Figura 1).
Los valores de la PP en las ratas preñadas infectadas con la cepa ASM fueron de 3 ± 1,3; 11 ±
4,8; 13 ± 5,1 y 4 ± 1,7 Trips/mm3 de sangre obtenidos a los 10; 20; 25 y 35 días de infección y con
0; 16; 18 y 21 días de gestación respectivamente.
En las ratas vírgenes IASM infectadas con la cepa
ASM la PP fue de 2 ± 0,41; 6 ± 3,5; 4 ± 2,9 y 2 ±
0,40 Trips/mm3 de sangre y registradas en los mismos días pi que la PP de las ratas preñadas PASM
(Figura 2).
Las diferencias en el promedio de las PP entre
los grupos de ratas infectadas preñadas y vírgenes
infectadas resultaron significativas (P < 0,05).
Evaluación de la respuesta humoral: La
evaluación inmunológica por IFI mostró resultados
positivos para las inmunoglobulinas (Igs) IgA e
IgM anti-T. cruzi en el cerebro de 15 (75%) ratas
y en la médula espinal de 9 (45%) ratas de las 20
ratas infectadas preñadas analizadas.
Al analizar la frecuencia de las Igs específicas
en el C de las ratas se observó la IgM en 8 (80%)
ratas PASM y en 7 (70%) ratas PY de las 10 ratas
infectadas preñadas en cada grupo.
Para la IgA anti-T. cruzi los resultados fueron
positivos en el C de 5 (50%) ratas PASM y en el C
de 3 (30%) ratas PY de las 10 ratas analizadas en
cada grupo.
En relación con la respuesta inmune humoral
específica inducida por T. cruzi en la médula espinal de las ratas preñadas e infectadas con las diferentes cepas de parásitos, la evaluación inmunológica mostró resultados positivos para las Igs de los
isotipos IgA e IgM anti-T. cruzi en las regiones RC,
RT, RL y RS de la ME de 9 de las 20 ratas infectadas preñadas analizadas.
La IgA fue detectada en 5 (50%) ratas PASM y
en 4 (40%) ratas PY de cada 10 ratas de los grupos
analizados mientras que la IgM fue detectada 3
(30%) ratas PASM y en 3 (30%) ratas PY de cada
10 ratas de los grupos analizados.
Las Igs se observaron con más frecuencia en
la RL de las ratas preñadas infectadas con la cepa
ASM de T. cruzi y con distribución similar en las
regiones RC y RT de la ME de ambos grupos de
ratas PASM y PY. La mayor frecuencia de IgA e
IgM fue detectada en la RS de la ME de 5 ratas
PASM seguida de 4 ratas PY.
Ninguna reacción positiva de IgA e IgM fue
observada en las muestras de los tejidos nerviosos
de las ratas vírgenes infectadas con las diferentes
cepas de T. cruzi.
En la Figura 3 se destacan las células neuronales
del C de rata preñada marcadas con inmunofluorescencia que representan las inmunoglobulinas de
los isotipos IgA e IgM anti-T. cruzi y en el Gráfico
Figura 1. Parasitemia patente en las ratas infectadas preñadas (PY) a los 10, 20, 25 y 35 días de infección con la
cepa Y de T. cruzi y con 0, 16, 18 y 21 días de gestación
(▬■▬) y en las ratas vírgenes infectadas (IY) entre 10 y
35 días de infección (--♦--) ± Desviación estándar.
Figura 2. Parasitemia patente en las ratas infectadas
preñadas PASM a los 10, 20, 25 y 35 de infección con la
cepa ASM de T. cruzi y con 0, 16, 18 y 21 días de gestación
(▬■▬) y en las ratas vírgenes infectadas (IASM) entre
10 y 35 días de infección (--♦--) ± Desviación estándar.
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Figura 3. Neuronas del cerebro de ratas preñadas que muestran células marcadas con inmunofluorescencia y presentan
inmunoglobulinas de los isotipos A) IgA y B) IgM anti- T. cruzi en las ratas infectada con las cepas Y y ASM de T. cruzi
respectivamente. (IFI. 400X y 1000X).
Gráfico 1. Número de ratas PASM y PY con 21 días de
preñadas y 35 días de infección con las cepas ASM y Y
de T. cruzi que mostraron inmunoglobulinas específicas
de los isotipos IgA e IgM en el cerebro y en la médula
espinal.
1 se representa el número de ratas preñadas que
mostraron respuesta inmune humoral IgA e IgM
específica anti-T. cruzi.
Detección de antígeno de T. cruzi: La inmunotinción con PAP del tejido nervioso reveló intensa reacción antigénica de T. cruzi en el cerebro
de 12 (60%) de las 20 ratas preñadas infectadas con
las distintas cepas de parásitos. En estas muestras
fue frecuente observar la presencia de amastigotes
libres e intensa reacción antigénica en el parénquima cerebral de las ratas infectadas preñadas. Por
otro lado, es importante destacar la presencia de
linfocitos entre los cuerpos neuronales y gliales del
cerebro de las ratas preñadas infectadas con la cepa
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Figura 4. Sección de cerebro de rata preñada PASM
e infectada con la cepa ASM de T. cruzi en la que se
observan amastigotes, fuerte reacción antigénica de T.
cruzi y linfocito activado cerca a cuerpos neuronales y
gliales con histología conservada () (PAP. 1000X).
ASM de T. cruzi (Figura 4).
Estudio histopatológico: En los cortes del corazón de las ratas PY preñadas infectadas con la cepa
Y de T. cruzi se destaca el marcado miotropismo
con destrucción de células cardíacas, denso infiltrado inflamatorio de naturaleza linfoplasmohistiocitario en las áreas de daño cardíaco y nidos de amastigotes en las fibras musculares cardíacas indicando
miocarditis chagásica aguda (Figura 5 A y B).
En el músculo esquelético de las ratas preñadas
infectadas con las diferentes cepas de parásitos fue
frecuente la presencia de infiltrado inflamatorio de
células mononucleares y polimorfonucleares junto
a nidos de amastigotes y destrucción de la fibra
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A. LUGO de YARBUH et al.
Figura 5. Secciones del miocardio de rata preñada PY infectada con la cepa Y de T. cruzi que muestran A) nido de
amastigotes en la fibra cardíaca. En B) se observa denso infiltrado inflamatorio linfoplasmohistiocitario ocupando el
espacio de las fibras cardíacas parcialmente destruidas. (HE. 1000X).
Figura 6. Secciones de músculo esquelético de rata preñada PY y PASM infectadas con las cepas Y y ASM de T.
cruzi que muestran A) nido de amastigotes. En A y B) se destacan áreas con intensa destrucción de la fibra muscular
esquelética sustituida por infiltrado inflamatorio (HE. 1000X, 400X).
muscular esquelética indicando miosistis aguda
(Figura 6 A y B).
En las secciones de los tejidos cardíaco y muscular esquelético de las ratas vírgenes IASM e IY
infectadas con las diferentes cepas de T. cruzi se
observaron leves alteraciones histopatológicas,
discreta parasitosis y moderados procesos inflamatorios en comparación con las severas alteraciones
histopatológicas encontradas en los tejidos de las
ratas infectadas preñadas.
12
DISCUSIÓN
En años recientes las investigaciones han llamado la atención sobre el resurgimiento de la enfermedad de Chagas, la cual provoca una gran diversidad
de manifestaciones clínicas con afecciones en los
tejidos cardíaco, muscular esquelético, digestivo y
muy pocas veces compromete el sistema nervioso
central. Sin embargo, existen evidencias en otras
patologías cerebrales provocadas por virus y bac-
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terias que revelan que la célula endotelial de la
microvasculatura cerebral, elemento esencial en la
barrera sanguínea cerebral puede ser alterada facilitando la infiltración de microorganismos en monocitos y macrófagos activados circulantes (Drevets
y Lleenen, 2000). En este estudio, el análisis de
la parasitemia por T. cruzi en el cerebro y médula
espinal de las ratas preñadas e infectadas con las
diferentes cepas de T. cruzi, reveló la presencia
de amastigotes cercanos a procesos inflamatorios
neuroinmunes de células mononucleares, hecho
que pudiera explicar la posibilidad de entrada de T.
cruzi en leucocitos infectados al SNC de las ratas
preñadas. Por otro lado, estos resultados posiblemente se relacionen con un conjunto de factores
tales como, la respuesta inmune supresora desarrollada en las ratas gestantes con infección chagásica
aguda debido al incremento de la parasitemia, por
la duración del estímulo antigénico, la liberación de
citocinas y hormonas en la sangre durante la gestación, hechos que sugieren la modificación de la
respuesta inmunológica durante la preñez, produciendo en consecuencia la exacerbación de la parasitemia y la participación del sistema inmune en la
génesis de lesiones neuronales (Silva et al, 1999),
como ocurre en pacientes con esclerosis múltiple o
con enfermedades neurodegenerativas (Menezes et
al, 1992).
Por otro lado, el hallazgo de inmunoglobulinas
específicas de los isotipos IgA e IgM lo han relacionado con la presencia de células microgliales activadas que facilitan la entrada de parásitos al SNC
en macrófagos periféricos (Giulian et al, 1993),
estimulando la respuesta inmune humoral con incremento significativo de Ig del isotipo IgM anti-T.
cruzi marcador indicativo de infección aguda y de
IgA específica la cual contribuye con información
adicional de una infección aguda por T. cruzi en
el cerebro y médula espinal de las ratas durante el
período de gestación.
En este estudio la infección por T. cruzi reveló diferentes patrones en la parasitemia patente en
las ratas preñadas, la cual se mantuvo alta por más
tiempo y produjo mayores efectos histopatológicos
con características de respuesta inmunológica celular en los tejidos nervioso, cardíaco y muscular
esquelético de las ratas preñadas PY y PASM infectadas con T. cruzi. En ese sentido es importante
considerar que existen una serie de factores que se
relacionan con el incremento de la parasitemia por
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T. cruzi en mujeres embarazadas, como el desarrollo de la respuesta inmune humoral y celular debido
a la presencia del parásito durante la fase aguda de
la infección, generando reacciones inflamatorias
de leucocitos mononucleares, linfocitos con signos
de activación, macrófagos, neutrófilos, miocarditis
y miosistis chagásica aguda y la presencia de Igs
en los tejidos nerviosos de las ratas preñadas PY y
PASM, resultados que confirman la gran variabilidad en la infectividad y patogenicidad de las cepas
de T. cruzi frente a los diferentes patrones de parasitemia de las ratas preñadas (Moreno et al, 2006).
La fase aguda inicial de la infección con T. cruzi
es usualmente asintomática y en muy pocos casos
se desarrolla encefalitis chagásica, por lo que las
complicaciones cerebrovasculares de origen cardioembólico se presentan con más frecuencia en
la fase crónica de la infección, en la que aumenta
la susceptibilidad de adquirir nuevas infecciones
o reactivación de la infección crónica durante la
preñez como ocurre en malaria murina por Plasmodium bergei (Van Zon y Eling, 1980).
Por otro lado, las variaciones de la respuesta
humoral específica anti-T. cruzi con incremento de
IgM en las ratas preñadas, la disminución de los
niveles de inmunoglobulinas particularmente de
los isotipos IgG2a e IgG3 en ratones preñadas crónicamente infectados con T. cruzi y la activación
policlonal de las células B, revelan el efecto de la
preñez sobre la infección de los tejidos maternales
(Carlier et al, 1987; Moreno et al, 2005). En ocasiones la fase aguda de la enfermedad de Chagas
se manifiesta como una meningoencefalitis aguda
en niños nacidos de madres con infección chagásica aguda y en pacientes inmunosuprimidos con
infecciones virales, en los que se han detectado formación de masas tumorales en el sistema nervioso
central, sin embargo, no es frecuente observar los
parásitos dentro de las neuronas y por otro lado se
desconoce el tipo de célula glial de la microglía infectada por T. cruzi (Del Castillo et al, 1990).
Otras observaciones han revelado que las afecciones en los tejidos nerviosos se producen cuando
fragmentos de trombos formados en el ventrículo
izquierdo, migran junto con los parásitos por vía
sanguínea al cerebro de pacientes con insuficiencia
cardiaca (Spina-Franca et al, 1988; Pittella, 1993),
a diferencia de lo que ocurre con la penetración activa de T. brucei brucei a ciertas áreas del cerebro
en el que se produce acumulación de parásitos en el
13
A. LUGO de YARBUH et al.
área perivascular entre las membranas basales endoteliales y parenquimales (Masocha et al, 2004).
Algunos autores han relacionado la presencia
de tripanosomas y los signos neurológicos con el
hallazgo de IgM el cual se presenta como un indicador de infección en el SNC con producción de
lesiones neuronales. En ese sentido la presencia de
amastigotes y antígenos de T. cruzi cerca de neuronas inflamadas ocurre debido a mecanismos inmunológicos, hallazgos soportados por el encuentro
de anticuerpo monoclonal citotóxico en neuronas
de mamíferos in vitro y por la activación de reacción inflamatoria y destrucción de neuronas en el
cerebro y de motoneuronas en la médula espinal a
causa del efecto directo de la activa replicación del
parásito en ratones con infección aguda (Bisser et
al, 2002; Lugo de Yarbuh et al, 2006).
Otros estudios han revelado que durante el embarazo se producen alteraciones en algunos factores en la respuesta inmune, relacionados con la
supresión transitoria de la inmunidad celular para
prevenir el rechazo al feto (Hermann et al, 2004),
incrementándose la posibilidad de infecciones por
organismos patógenos en mujeres durante la gestación, en las que se ha observado inmunodepresión
de tipo celular e incremento de la inmunoglobulina
M en el curso del embarazo. Estos hechos han sido
interpretados como evidencia de infección (Easton
et al, 1998), asociadas con las modificaciones inmunológicas y con cambios hemodinámicos en el
lecho endotelial, factores que condicionan la susceptibilidad a la infección en el sistema cerebrovascular (Easton et al, 1998). En este estudio la detección simultánea de anticuerpos específicos IgA e
IgM anti-T. cruzi confirmó la presencia del parásito
en los tejidos nerviosos de las ratas que mostraron
elevadas parasitemia y en las que desarrollaron
procesos inflamatorios en los tejidos cerebrales y
medulares, por lo que se sugiere que la barrera sanguínea endotelial sufre alteraciones o modificaciones celulares las cuales facilitan el transporte y la
entrada de parásitos al SNC de las ratas gestantes
en leucocitos infectados con T. cruzi.
En relación con mujeres embarazadas infectadas con T. cruzi se ha determinado que en algunos
casos no se presentan síntomas o signos atribuibles
a la enfermedad de Chagas y probablemente no
ocurre infección del SNC, en este sentido se ha reportado que un bajo porcentaje de mujeres desarrollan encefalitis con cambios inflamatorios discretos
14
en el SNC mientras que en otros casos se produce
un incremento de la parasitemia patente con detección de IgM específico considerado marcador
indicativo de infección aguda de la enfermedad de
Chagas maternal, mientras que en algunos casos la
IgM se ha observado durante el último trimestre de
gestación período durante el cual las células hospedadoras son atacadas por T. cruzi y destruidas por
los antígenos (Vieira et al, 1983).
Finalmente concluimos afirmando la importancia que requiere conocer las modificaciones que se
producen en la respuesta inmune humoral en las
mujeres embarazadas que residen en áreas rurales
endémicas para la enfermedad de Chagas, en donde
la transmisión del parásito puede efectuarse por las
diferentes especies de triatominos y en las que se
encuentran en zonas urbanas no endémicas donde el parásito circula entre la población humana,
vectores intradomiciliarios, reservorios silvestres y
animales domésticos (Lugo de Yarbuh et al, 2010).
REFERENCIAS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
ANTUNES AC, CECCHINI F, BOLLI F, POLANCYK
DE OLIVEIRA P, GURGEL R, LAMPERT T, FRICKE
D. 2002. Cerebral trypanosomiasis and aids. Arq
Neurom Psiquiatr 60: 730-733.
BISSER S, LEJON V, PREUX P, et al. 2002. Blood
cerebrospinal fluid barrier and intrathecal immunoglobulins compared to field diagnosis of central nervous
system involvement in sleeping sichness. J Neurol Sci
15: 127-135.
BRENER Z. 1962; Observações sobre a imunidade a
superinfecçoes em camundongos experimentalmente
inoculados com Trypanosoma cruzi e submetidos a
tratamento. Inst Med Trop São Paulo 4: 119-123.
CARLIER Y, RIVERA M T, TRUYENS C, GOLGMAN
M, LAMBERT P, FLAMENT J, BAUWENS D, VRAY
B. 1987. Pregnancy and humoral responses in mice
chronically infected by Trypanosoma cruzi. Infect
Immunol 55: 2496-2501.
CARRASCO HJ, FRAME I, VALENTE S, MILES M.
1996. Genetic exchange as a possible source of genomic
diversity in sylvatic population on Trypanosoma cruzi.
Am J Trop Med Hyg 54: 418-424.
CHAGAS C. 1909. Nova trypanosomiasis humana. Estudo sobre a morfologia e o ciclo evolutivo do Schizotrypanum cruzi, N. Gen. Mem Inst Oswaldo Cruz 1:
159-218.
DE JESÚS R. 2002. Bioética animal en Venezuela. Rev
Fac Farm ULA 43: 15-18.
DEL CASTILLO M, MENDOZA G, OVIEDO J, PÉREZ-BIANCO RP, ANSELMO AE, SILVA M. 1990.
AIDS and Chagasʹdisease in central nervous system
tumor-like lesion. Am J Trop Med Hyg 88: 693-694.
Rev. Ibero-Latinoam. Parasitol. (2011); 70 (1): 6-15
PREGNANCY AND HUMORAL IMMUNE RESPONSE AGAINST T. CRUZI
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
DREVETS DA, LLEENEN PJ. 2000. Leukocyte-facilitated entry intracellular pathogens into the central
nervous system. Microb Infect 2: 1609-1618.
EASTON JD, HAUSER SL, MARTIN JB. 1998.
Cerebrovascular diseases. In: Harrison, TR. Principles
of internal medicine. 14th ed. New York. McGrawHill;
p. 2325-2348.
FORBES RD, GUTTMANN RD, GOMERSALL M,
HIBBERD JA. 1983. A controlled serial ultrastructural
tracer study of first-set cardiac allograft rejection in the
rat. Evidence that the microvascular endothelium is the
primary target of graft destruction. Am J Pathol 111:
184-196.
GIULIAN D, VACA K, CORPUZ M. 1993. Brain glia
release factors with opposing actions upon neuronal
survive. Neurosci 13: 29-37.
GONZÁLEZ N, GALINDO I, GUEVARA P, SCORZA JV, et al. 1994. Identification and detection of Trypanosoma cruzi using a DNA amplification fingerprint
obtained from the ribosomal intergenic spacer. J Clin
Microbiol 32: 153-158.
GUILLÉN PB, LUGO DE YARBUH A, MORENO
E. 2001. Dilatación del tracto digestivo de ratones
infectados con Trypanosoma cruzi. Invest Clin 42: 195209.
HERMANN E, TRUYENS C, VEGA C, EVEN J, RODRÍGUEZ P, et al. 2004. Human congenital infection
with Trypanosoma cruzi is associated with maternal
enhanced parasitemia and decreases production of interferon gamma in response to parasite antigens. J Inf
Dis 189: 1274-1281.
KRUSKAL W, WALLIS W A. 1952. Use of ranks in
one-criterion variance analysis. J Am Statist Asso 47:
583-621.
LEIGUARDA R, RONCORONI A, TARATUTO A,
JOST L, BERTHIER M, NOGUES M, FREILIJ H.
1990. Acute CNS infection by Trypanosoma cruzi
(Chagasʹdisease) in immunosupressed patients. Neurol
40: 850-851.
LORCA M, VELOSO C, SPORRONG L, ANGSTROM
A. 1989. Synthetic peptides of Trypanosoma cruzi
antigens in the diagnosis congenital of Chagasʹdisease.
Res. Rev Parasitol 58: 43-47.
LUGO DE YARBUH A, COLASANTE C, ALARCÓN
M, MORENO E. 2006. Gastrocnemius skeletal muscle
microvasculature and neuromuscular junction alterations in mice with experimental acute Chagas infection.
Rev Cient FCV-LUZ 6: 593-603.
LUGO DE YARBUH A, ARAUJO S, COLASANTE
C, ALARCÓN M. MORENO E. 2006. Effects of
acute Chagasʹdisease on mice central nervous system.
Parasitol Latinoam 61: 3-11.
LUGO DE YARBUH A, ARAUJO S, ALARCÓN M,
MORENO E, De ASCENCÃO A, CARRASCO HJ.
2010. Efectos de la infección aguda por diferentes
cepas de Trypanosoma cruzi en fetos de ratas. Rev
Cient FCV-LUZ 4: 353-361.
MASOCHA W, ROBERTSON B, ROTTENBER ME,
MALANGA J, SOROKIN L, KRISTENSSON K.
2004. Cerebral vessels laminis and IFN-gamma define
Trypanosoma brucei brucei penetration of the bloodbrain barrier. J Clin Invest 114: 689-694.
MARCONDES FK, BIANCHI FJ, TANNO AP. 2002.
Rev. Ibero-Latinoam. Parasitol. (2011); 70 (1): 6-15
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
Determination of the estrous cycle phases of rats: Some
helpful considerations. Braz J Biol 62: 609-614.
MENEZES CA, BITTERCOURT AL, MOTA E,
SHERLOCK I, FERREIRA J. 1992. Avaliação da parasitemia em mulheres portadoras de infecção pelo
Trypanosoma cruzi durante e após a gestação. Evaluation of parasitaemia in women who are carriers of
Trypanosoma cruzi infection during and after pregnancy. Rev Soc Bras Med Trop 2: 109-113.
MORENO E, ARAUJO M, ALARCÓN M, LUGO DE
YA, ARAUJO S, BORGES R. 2006. Efecto de la infección chagásica aguda en ratas Wistar gestantes. Rev
Cientif FCV-LUZ 5: 506-516.
MORENO E, MÉNDEZ M, ALARCÓN M, ARAUJO
S, LUGO DE YARBUH A. 2005. Reactivation of the
Chagasic infection in Wistar rats in gestation. Kasmera
33: 51-63.
OPS. 2003. Definición de caso. Tripanosomiasis americana (Enfermedad de Chagas). Bol Epidemiol 24: 3.
PITTELLA JE. 1993. Central nervous system involvement in Chagasʹdisease. An updating. Inst Med Trop
São Paulo 35: 111-116.
RODRÍGUEZ E, BRICEÑO L, CHIURILLO M,
MOSCA W, CAMPOS Y. 2004. Tripanosomiasis americana: Aspectos teóricos. Instituto de Biomedicina
UCV. Caracas, Venezuela. 3.
SCORZA C. SCORZA JV. 1972. Acute myocarditis
in rats inoculated with Trypanosoma cruzi study of
animals sacrificed between the fourth and twenty ninth
day after infection. Rev Inst Med Trop São Paulo 14:
171-177.
SELL P, BURTON M. 1981. Identification of Leishmania amastigotes and their antigens in formalin fixed tissue by immunoperoxidase staining. Trans R Soc Trop
Med Hyg 75: 461-468.
SILVA AA, ROFFED E, MARINO AP, DOS SANTOS
PV, QUIRICO-SANTOS T, PAIVA CN, LANNESVIEIRA J. 1999. Chagasʹdisease encefalitis: intense
CD8+ lymphocytic infiltrate is restricted to the acute
phase, but is not related to the presence of Trypanosoma
cruzi antigens. Clin Immunol 1: 56-66.
SPINA-FRANCA A, LIVRAMENTO J, MACHADO
L, YASUDA N. 1988. Trypanosoma cruzi antibodies in
the cerebrospinal fluid: a search using complement. Arq
Neuropsiquiatr 4: 374-378.
TORRICO F, VEGA CA, SUÁREZ E, TELLEZ T,
BRUTUS L, RODRÍGUEZ P, TORRICO MC, SCHNEIDER D, TRUYENS C, CARLIER Y. 2006. Are
maternal re-infections with Trypanosoma cruzi associated with higher mobility and mortality of congenital
Chagasʹdisease? Trop Med Int Health 11: 628-635.
VAN ZON AA, ELING WM. 1980. Pregnancy associated recrudescence in murine malaria (Plasmodium
berghei). Tropenmed Parasitol 31: 402-408.
VIEIRA G, MAGUIRE J, BITTENCOURT AL, SILVA
FONTES JA. 1983. Doença de Chagas congĕnita apresentação de um caso paralisia cerebral. Rev Inst Med
Trop São Paulo 25: 305-309.
Agradecimientos: Al Consejo de Desarrollo Científico,
Humanístico y Tecnológico de la Universidad de los
Andes (CDCHT) proyecto C-1527-07-03-B por el apoyo al
presente trabajo de investigación.
15