BCG, uma vacina viva atenuada de Mycobacterium bovis, é utilizada para prevenir a tuberculose em crianças e é uma das vacinas planeadas para imunização na China e na maioria dos países do mundo. A vacina BCG não costuma causar reacções graves, mas em casos raros, a BCG entra na corrente sanguínea e ocorre a disseminação sistémica, que pode muitas vezes ser fatal e é chamada infecção BCG disseminada. As infecções com BCG disseminadas são as reacções adversas mais graves, por vezes com uma distribuição familiar e um elevado número de pessoas com um prognóstico clínico deficiente. As infecções de BCG disseminadas são extremamente raras, com uma incidência de 0,06-1,56 por milhão e uma taxa de mortalidade de aproximadamente 60%. As infecções BCG disseminadas ocorrem em doentes com doenças imunodeficientes estabelecidas, tais como a doença imunodeficiente combinada grave (SCID), a doença granulomatosa crónica (CGD), e a SIDA, para além de doentes com algumas doenças imunodeficientes ainda não identificadas. A característica comum da maioria dos pacientes é a sua incapacidade de produzir interferão gama (IFNγ) ou a sua não resposta a IFNγ. Até à data, análises imunológicas e genéticas das famílias afectadas identificaram mutações em sete genes diferentes que controlam a via da interleucina 12 (IL12)-dependente e de alto rendimento IFNγ. O estudo da relação entre a infecção por BCG disseminada e os defeitos herdados na via gama da interleucina 12/interferão é de grande valor para a prevenção da infecção disseminada após a vacinação com BCG e constitui um guia para o diagnóstico e tratamento clínico.
>br /> vacina BCG é uma vacina feita de Mycobacterium tuberculosis isolada de uma vaca que sofre de mastite tuberculosa pelo Instituto Pasteur em França em 1902, que perdeu a sua virulência e patogenicidade após várias gerações de cultura, mas que ainda preserva a sua antigenicidade. A vacinação BCG na China é organizada poucos dias após o nascimento dos bebés, e os métodos incluem o método de raspagem, vacinação oral, e injecção intradérmica, o que pode prevenir eficazmente a tuberculose infantil, especialmente para a meningite tuberculosa e a tuberculose cornual. Os métodos incluem, por exemplo, anti-tuberculose, anti-viral, anti-tumor, doença anti-hipersensível, tratamento de infecções bacterianas crónicas, antifúngicas, etc. A vacina BCG é um patogénico intracelular que pode sobreviver e multiplicar-se em fagócitos mononucleares. Normalmente não causa reacções graves após a vacinação, mas apenas se multiplica localmente, causando vermelhidão, pus ou úlceras, gânglios linfáticos inchados e outras lesões de tuberculose, tais como necrose caseosa. Contudo, a maioria deles pode dissipar-se por si só ou curar-se rapidamente com um tratamento anti-TB apropriado. Apenas em alguns casos causa úlceras locais e gânglios linfáticos inchados, pus, ou mesmo reacções anormais graves, tais como osteomielite BCG e propagação sistémica da BCG.
2. Infecção BCG disseminada A reacção adversa mais grave que ocorre após a vacinação contra BCG é a infecção BCG disseminada. Esta complicação é frequentemente observada em crianças imunocomprometidas e, por vezes, tem uma distribuição familiar. Normalmente desenvolve-se meses a anos após a vacinação com BCG, com a pele ou gânglios linfáticos localizados no lado vacinado a ficarem primeiro aumentados e ulcerados, e gradualmente envolvendo órgãos internos, principalmente os pulmões, fígado e baço. A doença apresenta-se geralmente com febre prolongada, perda de peso, e fácil combinação de infecções oportunistas. No exame patológico, as típicas necroses secas e frescas, células epithelioides e granuloma de tuberculose compostas por células gigantes de Langhans rodeadas por infiltração linfocítica são observadas naquelas com medidas de função imunológica normal; as que têm deficiência de função imunológica não têm lesões granulomatosas típicas de tuberculose, mas apresentam lesões granulomatosas sépticas. Um grande número de micobactérias antiácidas pode ser encontrado no tecido da lesão ou no líquido cefalorraquidiano. O tratamento com medicamentos anti-tuberculose e agentes de imunização como as citocinas é necessário e o prognóstico é pobre.
>Mecanismos da infecção por BCG disseminada A defesa do hospedeiro contra BCG baseia-se principalmente na imunidade celular; por conseguinte, indivíduos com imunodeficiência de células T herdada ou adquirida são susceptíveis à BCG. As infecções de BCG disseminadas ocorrem para além dos doentes com doenças imunodeficientes estabelecidas, tais como a doença imunodeficiente combinada grave (SCID), a doença granulomatosa crónica (CGD), e a SIDA. Também ocorre em doentes com um número de doenças de imunodeficiência ainda não identificadas, por vezes com uma distribuição familiar. O mecanismo patogénico comum nestas crianças é um mecanismo imunitário mediado por IFNγ que é incapaz de produzir IFNγ ou não responde a IFNγ, e a gravidade da apresentação clínica depende do tipo de defeito genético. Até à data, as análises genéticas e imunológicas das famílias afectadas identificaram mutações em 10 genes diferentes na via da interleucina 12 (IL12)-dependente, de alto rendimento IFNγ.
1. Caminho IFNγ dependente da IL12 Após estimulação de macrófagos e células dendríticas (DC) por B. bifidum, a IL12 segregada e a IL23 induzem a produção de IFNγ por células Th1 e células assassinas naturais (NK), um processo que requer co-estimulação por IL18. IFNγ activa macrófagos para matar infecções microbianas intracelulares através de uma série de mecanismos. Além disso, a secreção de IL12 por macrófagos também requer co-estimulação por receptores de Toll-like (TLR) [7]. a via de sinalização NEMO/NFκB também tem um efeito co-estimulador na produção de IFNγ e IL12.
IL12 é uma citocina secretada por fagócitos e células DC respondendo a estímulos microbianos e consiste numa molécula heterodimérica constituída por duas cadeias de polipéptidos, p40 e p35, ligadas por ligações de dissulfureto. iFNγ, IL4 e CD40/CD40L aumentam a capacidade das células de produzir IL12. A IL12 reconhece especificamente a superfície da membrana das células NK, células T e B activadas que expressam o receptor IL12 consiste em duas cadeias de polipeptídeos, IL12Rβ1 e IL12β2. Ao ligar a IL12 ao receptor, a IL12R dimeriza, activando a proteína activada tirosina kinases (Jak2 e Tyk2) acoplada a ela, fosforilizando sítios de tirosina em regiões específicas do segmento intracelular da cadeia de transdução do sinal receptor, que depois actua como “O monómero STAT4 activado polimeriza e forma um homodímero que atravessa a membrana nuclear até ao núcleo, onde reconhece a sua sequência alvo específica no ADN e inicia a transcrição de genes específicos. Induz a proliferação de células T activadas e permite o desenvolvimento e diferenciação de células Th0 ao longo da via Th1 e a produção de IFNγ e do factor de necrose tumoral (TNFα) para melhorar a resposta imunitária mediada por células. Assim, a IL-12 ajuda a combater muitos tipos de infecções, especialmente infecções bacterianas e infecções parasitárias intracelulares.
>Interleukin 23 (IL23) é uma citocina heterodimérica constituída por duas cadeias de polipeptídeos, IL12p40 e p19. O receptor IL23 consiste em IL12Rβ1 e cadeias IL23R. il23 é secretada por macrófagos humanos activados e células dendríticas. il23 tem efeitos semelhantes à IL12 e induz a produção de IFNγ.
Interleucina 18 (IL18), também produzida por células que apresentam antigénios, está amplamente distribuída no corpo, tem múltiplas funções imunomoduladoras, e é um membro da família da interleucina 1 (IL1), mas a sua função biológica é semelhante à da IL-12. O receptor IL18 consiste em duas cadeias (IL18R1 e IL18R2) e é transmitido através da cinase associada ao receptor IL1 (IRAK), MyD88 IL12 induz a expressão do receptor IL18 para além da produção celular de IFN-γ. A IL18 tem efeitos antitumor ao promover o desenvolvimento, proliferação e diferenciação de células Th1, bem como ao aumentar a actividade celular NK, e juntamente com a IL12 e IL23 promove a indução da produção de IFNγ.
IFNγ é uma molécula homodimérica expressa na maioria das células nucleadas e é produzida por células T (células Th1) e células naturais assassinas (NK) de antigénio específico I activado. iFNγ interage com o seu receptor de superfície celular (IFNγR) para regular a expressão e função de uma variedade de genes. iFNγR consiste em duas proteínas transmembrana, IFNγR1 e IFNγR2. IFNγR1 é a cadeia de ligação ligante e IFNγR2 é a cadeia de sinalização que actua como transdutor de sinal. Ao ligar o IFNγ ao receptor, são activados Jak1 e Jak2, que estão ligados a IFNγR1 e IFNγR2, respectivamente, com a subsequente fosforilação da tirosina na posição 440 de IFNγR1. Isto leva à fosforilação da tirosina na posição 701 do transdutor de sinal celular e activador da transcrição-1 (STAT1) ancorado neste local. O STAT1 fosforilado liga-se menos fortemente à cadeia IFNγR1, dissocia-se para formar homo- ou heterodímeros e transloca-se para o núcleo onde se liga à sequência de activação γ na região promotora do gene induzível IFNγ e inicia a transcrição.
2. Tipos de mutação que predispõem a disseminação da infecção por BCG Disseminação da infecção por BCG é uma doença típica causada por defeitos na via IL12/IFNγ. Os tipos específicos de mutações incluem: mutações nos genes R1 ou R2 que codificam o receptor IFNγ, resultando na ausência de expressão ou função do receptor IFNγ; eliminação do gene que codifica a cadeia de indução da IL12 (IL12-p40) e falha na produção de IL12; mutações nos genes que codificam as cadeias IL12 e receptor IL23 β1, resultando na ausência de expressão do gene IL12Rβ1 na superfície celular e, portanto, incapacidade de responder a mutações IL12 no gene que codifica a molécula de transdução de sinal STAT1, o que diminui a capacidade de responder a IFNγ; mutações no gene que codifica TYK2, o que resulta na incapacidade de responder a IL12; e mutações no gene que codifica NEMO, o que afecta a produção de citocinas como a IL12 e IFNγ. Além disso, experiências em animais mostraram que os defeitos STAT4, Myd88, e IRAK4 também tornam os ratos susceptíveis a uma variedade de agentes patogénicos, incluindo a Mycobacterium tuberculosis. A gravidade do fenótipo correlaciona-se com o tipo de defeito genético e estes defeitos são descritos em detalhe abaixo.
IFNγR1 defeitos: IFNγR1 os defeitos são classificados como defeitos completos ou parciais. Os doentes com defeitos completos IFNγR1 não têm expressão receptora IFNγ na superfície celular, e em casos raros, embora a expressão IFNγR1 seja normal, carecem do site de ligação IFNγ e não respondem de todo a IFNγ. Os doentes com defeitos completos IFNγR1 tendem a desenvolver BCG ou outras infecções micobacterianas patogénicas antes dos 3 anos de idade, e a maioria dos casos morrem com um mau prognóstico para a terapia medicamentosa anti-micobacteriana. Alguns pacientes com deficiência de IFNγR1 expressam o receptor IFNγR1 na superfície dos monócitos, mas a afinidade do receptor para o ligante é significativamente reduzida, e há uma resposta parcial a IFNγ. Os sintomas são mais suaves e fáceis de tratar do que em defeitos completos.
IFNγR2 deficiência:
IFNγR2 deficiência está também dividida em deficiência total e parcial. IFNγR2 é a cadeia de sinalização do receptor IFNγ e é um determinante importante da resposta celular a IFNγ. Os doentes com deficiência completa de IFNγR2 têm células que não respondem completamente a IFNγ e têm sintomas clínicos tão graves como os da deficiência completa de IFNγR1, predispondo-os a surtos graves de infecção na primeira infância e a tratamentos ineficazes. Alguns doentes com deficiência de IFNγR2 têm células que são parcialmente sensíveis à estimulação de IFNγ, e portanto as infecções que sofrem são frequentemente curáveis.
A deficiência de IL12-p40 completa leva à deficiência de IL12 e IL23: alterações em qualquer subunidade de IL12 (p40 ou p35) podem afectar a protecção imunitária do organismo. Os doentes com deficiência de IL12-p40 não podem produzir IL12, pelo que os linfócitos não podem secretar IFNγ após estimulação por antigénios de Mycobacterium ou Salmonella in vitro e são susceptíveis à Mycobacterium e Salmonella patogénicas, com sintomas mais graves do que a deficiência de IL12Rβ1 e uma taxa de mortalidade de 38%.
A deficiência completa de IL12Rβ1 resulta na incapacidade de responder à IL12 e à IL23: a mutação resulta na ausência de expressão em cadeia de IL12Rβ1 na superfície das células T activadas e, portanto, na completa falta de resposta à IL12 e à IL23. A estimulação do antigénio (BCG) dos linfócitos do sangue periférico nos doentes leva a uma diminuição significativa na produção de IFNγ. Os doentes com defeitos de IL12Rβ1 têm manifestações clínicas mais suaves do que os defeitos completos de IFNγR1 ou IFNγR2, têm uma resposta parcial ao tratamento IFNγ, têm infecções curáveis e têm uma deficiência posterior de doença.
STAT1: A deficiência completa STAT1 é uma forma autossómica recessiva muito rara de mutação STAT1 que não produz o factor genético 3 estimulado por interferão (ISGF3), consistindo na deficiência de STAT1/STAT2/p48 fosforilado e no factor de activação gama (GAF), consistindo no homodímero fosforilado STAT1/STAT1, e responde a IFNγ Deficiência de IL12 e IFNγ.
>>STAT1 deficiente, com produção reduzida de IL12 e IFNγ.
Tyk2: Tyk2 induz Jak2 e Tyk2 fosforilação de tirosina via sinalização IL12R e subsequente activação de vários STAT incluindo STAT4. transferência de dímeros fosforilados STAT4 para o núcleo é importante para a produção de IFNγ. Os doentes apresentam defeitos em várias vias de sinalização de citocinas, incluindo a via IL12, e a adição de Tyk2 do tipo selvagem às células T do doente corrige o defeito de sinalização de citocinas.
NEMO defeitos: NFκB deve proteína reguladora (NEMO) é um componente importante da via de sinalização NFκB que liga as kinases do complexo IKK IKKα, IKKβ e a subunidade reguladora ELKS para controlar a sinalização através do receptor. as mutações em NEMO são recessivas ligadas ao X e reduzem a produção de IL12 e IFNγ, o que pode levar a doenças micobacterianas graves.
Outros defeitos que podem causar infecção BCG disseminada: Myd88 myeloid differentiation factor88 (MyD88), um membro da família Toll/IL-lR e da família do domínio da morte, é uma molécula de junção chave na via de sinalização do tipo Toll-like receptor (TLR) e é utilizada em micobactérias experimentais. Nas infecções experimentais, a deficiência de MyD88 faz com que os ratos mostrem susceptibilidade a muitos agentes patogénicos. STAT4 é um componente importante da via IL12/IFNγ, principalmente em tecidos linfóides e mielóides, e regula a proliferação e diferenciação celular a nível molecular, desempenhando um papel importante na inflamação dos pulmões e doenças imunitárias. A activação STAT4 induz a polarização Th1 e induz uma gama de expressão genética, e os ratos com deficiência de STAT4 apresentam susceptibilidade a infecções bacterianas intracelulares.
Tratamento e prevenção da infecção disseminada por BCG A infecção disseminada por BCG é uma infecção por Mycobacterium bovis e pode ser tratada sintomaticamente com medicamentos anti-TB tais como rifampicina, isoniazida, estreptomicina, e etambutol. Dado que a maioria das crianças com esta doença têm imunodeficiência e são propensas a múltiplas infecções oportunistas fúngicas ou bacterianas, a maioria destas crianças não responde ao tratamento e têm um prognóstico fraco. O tipo de imunodeficiência é identificado o mais cedo possível nestas crianças, e para além dos testes imunológicos de rotina, são necessários testes imunológicos especiais tais como a via IL12/IFNγ e testes genéticos. Depois, de acordo com o tipo de imunodeficiência e a situação clínica, será realizada uma terapia antimicrobiana empírica e imunoterapia orientada, presumindo-se o tipo de agente infeccioso oportunista. Em crianças com deficiência do receptor de IL-12 e deficiência parcial do receptor IFNγ, a terapia IFNγ pode ser adicionada à anti-infecção convencional, e o transplante de medula óssea é necessário para a doença de imunodeficiência combinada e deficiência genética completa do receptor IFNγ. Como a doença BCG disseminada de forma sistémica é uma doença rara, a prevenção é mais difícil. Medidas preventivas mais viáveis são: o casamento entre parentes próximos é estritamente proibido; a vacinação BCG deve ser retida para recém-nascidos com suspeita de doenças hereditárias em ambos os pais, e a decisão de vacinar ou não deve ser tomada após investigação; a vacinação BCG é proibida para adultos tratados com medicamentos imunossupressores. A prevenção ideal é o aconselhamento genético, o diagnóstico pré-natal, e o rastreio de recém-nascidos, e a BCG deve ser evitada em recém-nascidos com rastreio anormal ou um historial familiar de suspeita de doença imunodeficiente. Se as possíveis imunodeficiências em indivíduos forem identificadas precocemente, a doença BCG disseminada pode ser evitada. Por outro lado, as crianças com reacções anormais após a vacinação com BCG devem ser acompanhadas de perto e monitorizadas para detecção precoce, diagnóstico e tratamento da infecção com BCG e possíveis doenças imunodeficientes.
>Conclusão A vacina BCG é uma vacina viva atenuada de Mycobacterium bovis e é eficaz na prevenção da tuberculose em crianças. A maioria das crianças apresentam reacções locais no local de vacinação 2 a 3 semanas após a vacinação, e geralmente não há nenhuma reacção sistémica. Um pequeno número de bebés pode propagar-se aos gânglios linfáticos locais, e muito poucas crianças desenvolvem infecções distantes ou disseminadas de forma sistémica. O desenvolvimento da infecção BCG disseminada está principalmente relacionado com o estado imunitário e factores genéticos do doente. Esta complicação é frequentemente observada em crianças com imunodeficiência congénita ou adquirida e tem uma distribuição familiar, e a maioria dos doentes tem um mau prognóstico. As doenças genéticas associadas à produção ou resposta defeituosa FNγ são mecanismos causais comuns, manifestados como um mecanismo imunitário mediado por IFNγ que não produz IFNγ ou não responde a IFNγ. O tratamento pode ser aplicado com medicamentos anti-tuberculose e citocinas, mas a maioria dos pacientes são tratados de forma ineficaz e têm uma elevada taxa de mortalidade.
A via IFNγ de alto rendimento dependente da IL12 demonstrou ser importante na protecção do hospedeiro contra infecções microbianas intracelulares, incluindo Mycobacterium e Salmonella, e os defeitos nesta via são uma causa importante de infecções BCG disseminadas, e a gravidade do fenótipo correlaciona-se com o tipo de defeito genético. As mutações identificadas em IFNGR1, IFNGR2, IL12-p40, IL12Rβ1, STAT1, TYK2 e NEMO levam a uma maior susceptibilidade à infecção por Mycobacterium. Além disso, os defeitos STAT4, Myd88, e IRAK4 também causam susceptibilidade a uma variedade de patogénios, incluindo Mycobacterium tuberculosis, em ratos. A realização da via IL12/IFNγ, bem como testes genéticos para a detecção precoce de possíveis defeitos imunitários em indivíduos, é extremamente importante para a prevenção, diagnóstico e tratamento da doença BCG disseminada, e é uma direcção importante para a investigação futura.