Inmunología de la hanseníase

Inmunidad innata en la hanseníase

La respuesta inmune innata es responsable de proporcionar la primera línea de defensa en el organismo. Aunque no es específica permite una respuesta activa contra el patógeno hasta que se desarrolle una respuesta más especializada y ayude a combatir la infección. En el contexto de la hanseníase, aunque poco aclarado, se sabe que un potente rendimiento de los componentes de la respuesta innata puede ser suficiente para proporcionar, en algunos individuos, resistencia al desarrollo de la enfermedad.

Macrófagos y células dendríticas en el reconocimiento del M. leprae 

Cuando entra en el cuerpo, normalmente a través de las vías respiratorias, el M. leprae es reconocido por las células innatas. El reconocimiento inicial de los antígenos de la bacteria es realizado por macrófagos y células dendríticas (“Dendritic Cells” -DCs). Estas células se activan a través de receptores presentes en su superficie que reconocen diferentes componentes del M. leprae. Una vez activados, macrófagos y DCs son capaces de activar los linfocitos T y B mediante la presentación del antígeno microbiano.

Los receptores patrones de reconocimiento  (PRRs- del inglés: “pattern recognition receptors”) son los "sensores" presentes en los macrófagos y las DC que reconocen los antígenos de las micobacterias y estimulan la activación de estas células. Entre los PRRs, los receptores tipo Toll (TLR) son esenciales para el reconocimiento del M. leprae. La unión de los antígenos con los TLRs induce al desarrollo de una cascada de eventos intracelulares que culminan en la formación de citoquinas proinflamatorias, quimiocinas y moléculas que ayudan a activar los linfocitos.

Los heterodímeros TLR2-TLR1 y los homodímeros TLR2 y TLR4 presentan mayor relación con la molestia y son responsables de la detección de lipoproteínas de la micobacteria. Estos receptores de reconocimiento innato están involucrados con la eficacia de la defensa del huésped contra el M. leprae. Diferentes patrones de expresión de los TLR se observan en los espectros clínicos de la enfermedad, de modo que las lesiones de los pacientes paucibacilares presentan una mayor expresión de TLR2 y TLR1 que las lesiones de pacientes multibacilares. Desde una perspectiva genética, polimorfismos en los genes codificadores de TLR1 en mujeres parecen estar involucrados con la protección contra el desarrollo de la forma virchowiana.

Otra clase de PRR que se relaciona comúnmente con la modulación inmune en la hanseníase es el receptor intracelular NOD2 (del inglês: “NOD-like receptor”) responsable de desencadenar el ensamblaje de un complejo de proteínas conocido como inflamosa. Este complejo se encarga de controlar la síntesis de las citoquinas pro-inflamatorias, como IL-1β. Los polimorfismos presentados en la NOD2 están asociados con una mayor susceptibilidad al desarrollo de la hanseníase.

Existen otras moléculas asociadas con el reconocimiento de M. leprae por macrófagos y DC. Entre ellas está el receptor scavenger(CD163),  moléculas transmembranales implicadas en la señalización intracelular cuando son activadas por lipoproteínas estructurales al aumentar la inducción de fagocitosis de bacilos y lípidos endógeno. Este hecho hace que la presencia de este receptor esté relacionada con el desarrollo de células espumosas observadas en los pacientes virchowianos.

Otra proteína que parece estar relacionada con las diferentes formas de manifestación de la hanseníase es el receptor de vitamina D (VDR). La estimulación del TLR2/1 en presencia de IL-15 aumenta la expresión de este receptor en los pacientes tuberculosos, lo que aumenta la capacidad de los macrófagos de estos individuos para producir defensinas y catelicidinas que son péptidos antimicrobianos.

En la hanseníase, los macrófagos son una de las primeras células en entrar en contacto con la bacteria. Frente a la exposición al M. leprae, constituyen elementos clave ejerciendo función fagocítica,actividad anti microbicida, y también actuando como una célula presentadora de antígenos(“Antigen Presenting Cells” - APCs) a los linfocitos. Diferentes subpoblaciones de macrófagos pueden desarrollarse después del reconocimiento del M. leprae, que apuntan a la respuesta inmune de forma diferente. Los macrófagos M1 tienen acción inflamatoria y producen altos niveles de citoquinas como IL-1β, TNFα, IL- 6 y IL-12. Además, presentan una poderosa actividad microbicida por la acción de la enzima iNOS e inducen la diferenciación de los linfocitos en Th1 que estimulan aún más a estos macrófagos. A su vez, los macrófagos M2 actúan en la reparación de tejidos y  resolución de la inflamación, son estimulados por citoquinas como la IL-4,IL-10 y TGFβ e inducen la respuesta al perfil de Th2.

En la forma polar tuberculoide hay granulomas epitelioide con predominio de M1, correspondiente al patrón de respuesta de tipo Th1 característico de esta forma clínica. Por el contrario, en el polo de Virchow, la hanseníase se observa con un predominio de células M2, correspondiendo con el perfil Th2 y la energía encontrada en este tipo de manifestación. En tales casos, los macrófagos con actividad microbicida suavizada fagocitan los M. leprae pero no son capaces de destruirlos, generando acumulación micobacteriana en su citoplasma.

Las CDs son las principales células presentadoras de antígenos (APCs) del sistema inmunológico y son centinelas naturales, porque tienen un alto potencial de acceso a los patógenos, ya que se encuentran en regiones estratégicas del organismo, como la piel, las superficies mucosas y la sangre. A través de las moléculas del complejo de histocompatibilidad (MHC) tipo I y II, estas células presentan antígenos microbianos a los linfocitos vírgenes e inician el desarrollo de la inmunidad adaptativa mediante la modulación de la respuesta en Th1 o Th2.

Cuando residentes en la epidermis y dermis, las DC son llamadas células de Langerhans. Estas células tienen moléculas de la familia CD1 y han sido asociadas a la mediación de presentación de antígenos lipídicos a los linfocitos T, junto con las moléculas de MHC I y II involucradas en la presentación de antígenos de proteínas. En la hanseníase tuberculoide hay una mayor frecuencia de células de Langerhans en comparación con la virchowiana, por lo que la presencia de estas células se asocia con un procesamiento y presentación eficaces de los antígenos de las micobacterias. Hay evidencias de que el glicolípido PGL-1 de la estructura del M. leprae inhibe la maduración y activación de la CD, proporcionando la supervivencia del bacilo y la reducción de la capacidad de inducir la activación de los linfocitos T en pacientes multibacilares.

Relación de las células de Schwann con el M. leprae

Aunque no corresponden al arsenal de células del sistema inmunológico, viene siendo descrito que las células de Schwann, dependiendo del microambiente, pueden presentar comportamiento de APCs.

Algunos estudios sugieren que una vez infectado con M. leprae y sometido a altos niveles de IFNγ, las células de Schwann pueden expresar MHC clase I y II, presentar antígenos del bacilo a los linfocitos T y desencadenar una respuesta efectora local. La patogénesis del daño nervioso en la hanseníase  puede estar relacionada con presencia de citoquinas inflamatorias en el local que induce la apoptosis de las células de Schwann por su interacción con el M. leprae.

Sistema complemento en la hanseníase 

La inmunidad adaptativa, mediada por diferentes subtipos de linfocitos T, es una pieza clave para combatir la infección de M. leprae. Por otro lado, las respuestas mediadas por los anticuerpos no son eficaces para contener la multiplicación bacilar. La polarización de una respuesta inmune específica es un elemento importante en la patogénesis de la hanseníase y en la determinación de sus formas clínicas.

Una vez reconocidos y procesados, los antígenos del M. leprae son presentados por las APC para los linfocitos T. Cuando el antígeno es presentado por el MHC clase II, hay un reconocimiento por parte de los linfocitos TCD4 que, a su vez pueden diferenciarse en T helper 1 (Th1) o T helper 2 (Th2), los cuales generan perfiles opuestos de respuesta. El perfil de citoquinas secretadas por las DCs es uno de los factores que influyen en el patrón de respuesta.

En este contexto, la producción de IL-12 por parte de las DCs inducen la diferenciación de linfocitos vírgenes en Th1 responsables del desarrollo de la respuesta mediada por células, principalmente en la activación de los macrófagos que actuarán contra el patógeno. Ya es bien conocido que la hanseníase tuberculoide se caracteriza por la fuerte respuesta celular contra el M. leprae, mediado por Th1.

En este tipo de respuesta hay una intensa producción de citoquinas IFNγ, que actúa en el la activación de  APC aumentando su expresión del MHC II, favoreciendo la presentación antigénica; IL-2, que estimula la proliferación y la supervivencia de los linfocitos antígeno-específicos y aumenta la producción de IFNγ; la linfotoxina α (LTα), que estimula el desarrollo y mantenimiento del granuloma; y TNFα, que aumenta el potencial microbicida de los macrófagos y actúa en la formación del granuloma reaccionando para contener la infección. Debido a este patrón de respuesta específica del M. leprae, presentada por la contención eficiente de la proliferación bacilar, el polo tuberculoide se define como el perfil de resistencia al bacilo.

Por otro lado, cuando hay ausencia de IL-12 y presencia de IL-4 ocurre diferenciación de linfocitos en Th2, responsables del desarrollo de una respuesta humoral.

El perfil de respuesta Th2 es predominante en la hanseníase virchowiana, que tiene altos niveles de IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13. Juntas, estas citoquinas estimularán la activación de los linfocitos B que producirán altos niveles de anticuerpos IgM e IgG contra el PGL-1 y otras proteínas del bacilo como la lipoarabinomanana (LAM).La producción de anticuerpos por sí sola no es eficaz para contener la proliferación bacilar. Los pacientes virchowianos no consiguen generar una respuesta inmune adecuada para contener el M. leprae porque presentan una baja respuesta linfoproliferativa, caracterizando un estado anérgico frente a la infección.

Las formas inestables de la hanseníase muestran una amplia gama de respuestas inmunológicas. Sin embargo, en la evolución de la forma dimorfa-tuberculoide (DT) a dimorfa-virchowiana (DV), hay una tendencia progresiva hacia la reducción de la respuesta celular Th1 asociada con el aumento de la carga bacilar y la respuesta humoral Th2.

Además de la dicotomía Th1/Th2, otros subtipos de linfocitos están relacionados con modulación inmune en la hanseníase. Los linfocitos T reguladores (Tregs) secretan IL-10 y expresan moléculas supresoras como CTLA-4 (del inglés “cytotoxic T- lymphocyte-associated protein-4”). Son supresores antígeno-específicos más presentes en la circulación y en la lesión de piel de los pacientes virchowianos, estando relacionado con el cuadro de ausencia de respuesta celular que ese espectro presenta.

Actualmente se propone una relación entre los linfocitos Tregs y Th17 en la hanseníase. Estos dos subtipos de células tienen papeles opuestos. Mientras las Tregs regulan la respuesta inmune, las Th17 son responsables por desarrollar una intensa respuesta pro-inflamatoria. En la hanseníase paucibacilar hay una mayor frecuencia de estas células que se asocian con la potenciación de la producción de IFNγ e inhibición de la producción de IL-10 por las Tregs.

Los linfocitos TCD8 son importantes mediadores de la inmunidad adaptativa contra microorganismos intracelulares, y reconocer los antígenos presentados por el APC a través de MHC clase I. Dentro del espectro de manifestaciones clínicas de la hanseníase se observan diferentes patrones en la proporción de CD4/CD8. En el polo Virchowiano hay escasa presencia de linfocitos TCD4 y aumento de los linfocitos TCD8, formando granulomas mal organizados. Por otro lado, en el polo tuberculoide hay un predominio de linfocitos TCD4 en el centro de las lesiones y algunos linfocitos TCD8 en los márgenes,presentando así una formación más ordenada.

Las respuestas inmunológicas celulares y humorales en la hanseníase son dinámicas, sufren cambios que varían con el tiempo y el tratamiento y que pueden dar lugar a episodios reactivos hansenianos.

Los episodios reactivos son fenómenos inflamatorios agudos que se superponen a la evolución crónica de la hanseníase, pueden dar lugar a la pérdida funcional de los nervios periféricos que conducen a discapacidades físicas causadas por la enfermedad. Los mecanismos desencadenantes de los episodios reactivos aún no se comprenden del todo.

La reacción de tipo 1 (R1) incidente en los pacientes dimorfos (borderlines) es caracterizada por manifestaciones localizadas y envuelve principalmente mecanismos de la inmunidad celular, que se asocia con la exacerbación de la respuesta Th1 antígeno específico en respuesta al aumento de los antígenos circulantes del M. leprae,generalmente debido al tratamiento antimicrobiano.

El infiltrado inflamatorio consiste en granulomas con macrófagos del tipo M1 (CD68+CD163-) y una intensa producción de iNOS, que es una importante antimicrobicida. Macrófagos más activados, con alta expresión de la molécula coestimuladora esencial para la activación de los linfocitos T, están más presentes en la R1 que en la reacción de tipo 2. Hay un predominio de células TCD4 + secretoras de IFNγ y TNFα, consistente con el aumento del número de linfocitos T reactivos para los antígenos del M. leprae, en las lesiones de piel y nervios.

El daño neural es más común en R1, siendo un reflejo de la respuesta de Th1 antígeno específica intensificada, que en estos cuadros puede actuar sobre las células de Schwann infectadas por el M leprae, induce la apoptosis celular y por consiguiente, causan un daño neuronal grave y a menudo irreversible.

Las reacciones de tipo 2 (R2) o hanseníase del eritema nodoso (ENH) suelen ocurrir en los pacientes del polo de virchowiano o en los dimorfos virchowianos como resultado de una mayor respuesta humoral contra los antígenos del M. leprae, respuesta de tipo Th2. Los aspectos clínicos son el resultado de una respuesta inflamatoria sistémica aguda que involucra cualquier órgano o tejido en el que el bacilo o sus antígenos estén presentes.

Se trata de una reacción de hipersensibilidad tardía, debida a una elevada concentración de anticuerpos contra los antígenos del M. leprae y la formación de inmunocomplejos circulantes que, al llegar a los espacios teciduales, de los vasos sanguíneos y linfáticos resultan en la activación de un intenso proceso inflamatorio. Este proceso desencadena la migración de neutrófilos, en respuesta a la secreción de IL-1β por APCs,para el sitio de inflamación y liberación de las enzimas responsables por lesiones teciduales.

Actualmente, la molécula CD64 presente en los neutrófilos está asociada con un peor pronóstico y se encuentra en abundancia en los lugares de las lesiones y en la circulación. Los neutrófilos que presentan esta molécula tienen sus funciones mejoradas.

En las lesiones cutáneas presentes en la ENH se observan pocos macrófagos, ya sea con el fenotipo M1 como M2, lo que sugiere que esta reacción no está asociada con el reclutamiento de macrófagos, como visto en R1. Sin embargo, el desarrollo de HNE está relacionado con varios mecanismos, con aumentados de niveles plasmáticos de IL-6  encontrados en este tipo de reacción en comparación con la R1, proponiendo la IL-6 como un posible biomarcador de este tipo de reacción.

Aún intensificando el proceso inflamatorio, hay reportes de linfocitos TCD8 productores de TNFα que están presentes en el ENH. Otro mecanismo también sugerido, porque está involucrado con la intensa infiltración de neutrófilos presente en este tipo de reacción, es la

mayor frecuencia de células Th17 en las lesiones cutáneas de la HNE. Este subtipo de linfocito tiene la capacidad de segregar sustancias quimioterapéuticas a los neutrófilos. Además de esto, aunque controvertido, otro hecho atribuido a la extensa inflamación característica del ENL es la presencia de menos células Tregs circulando y presentes en el lesiones en comparación con los pacientes de R1.

Es difícil establecer un patrón de respuesta específico para comprender mejor los procesos involucrados en las reacciones de tipo 1 y tipo 2. Por lo tanto, aclarar los mecanismos inmunopatológicos que actúan en la hanseníase y en sus episodios reactivos es de fundamental importancia no sólo para el control y el tratamiento de la infección, sino también para prevenir las complicaciones inflamatorias, que son la principal causa de las deformidades y discapacidades observadas en la hanseníase.