“VACUNAS CONTRA CARBUNCLO

BACTERIDIANO: INMUNOPATOGENIA,

PASADO, PRESENTE Y FUTURO”

Carbunco Carbunclo CharbonAntrax

HISTORIA• DESCRIPTA EN EL “EXODUS”: segundo

libro de la Biblia. (5ª plaga de Egipto)

• Siglo XV John Bell en cardadores de lana

• 1850 Casimiro Davaine describe la bacteria en sangre de carneros infectados.

• 1876 Robert Koch aisla el bacilo en estado puro y lo denomina Bacillus anthracis.

• 1881 Henry Toussaint, Willian Smith Greenfield y Louis Pasteur 1ª experiencia con vacunas.

HISTORIA, cont.

• 1904 Oskar Bail descubre FP o PA en edema.

• 1904 G.P. Gladstone descubre PA filtrado de cultivos.

• 1950 Harry Smith descubre las toxinas del B.anthracis en sueros de animales infectados.

ETAPAS DE INVESTIGACION Bacillus anthracis

• DESCUBRIMIENTO HASTA VACUNAS.

• PRIMERA GUERRA MUNDIAL:

Utilizado como arma biológica c/caballos.

• SEGUNDA GUERRA MUNDIAL:

Utilizado contra soldados por japoneses.

• POST GUERRA/GUERRA FRIA

Desarrollo como arma biológica. Sverdlosk.

• 1993.- A. Shinrikyo esparce esporos en Tokyo.

• TORRES GEMELAS. 2001

BACILLUS ANTHRACIS

Fig. 1 – Corte de esporo de B. anthracis

FACTORES DE PATOGENICIDAD• 1.- CAPSULA. Codificada pXO2

• Acido D-glutáminico o Poly-D-glutamato. Cuatro proteínas Cap A, B, C, E)

• Cap D o Dep A degrada cápsula, relacionado con virulencia.

• Antifagocítica: 1907

• Asociada a virulencia 1915.

• Camuflaje del microorganismo.

• Desactiva lisozima y péptidos antimicrobianos.

• Inmunomodulador

CAPSULA

pOX2 pOX1

CAPSULA

TOXINA FP

FL

FE

LT

ET

CEPA SALVAJE O DE CAMPO O PATOGENA

TOXINA

FACTORES DE PATOGENICIDAD

Proteasas específicas

Factores que favorecen la evasión del sistema inmune innata.

Factores no relacionados directamente con la virulencia pero que favorecen germinación.

Resistencia el estrés oxidativo o estallido respiratorio.

Sideróforos: bacilibactina (antrabactina) petrobactina (antraquelina) evade siderocalina

FACTORES DE PATOGENICIDAD

• Capa S o S-layer o surface layer. Protección frente a respuesta inmune. Tamiz. Unión a células del hospedador: adhesinas. Junto a cápsula aumenta resistencia a complemento.

• Lipoproteína de membrana MntA.La delección provoca dificultades del crecimiento, sensibilidad a estrés oxidativo, disminución DL50. Antigénica pero no o poco protectora.

pOX1TOXINA FP

FL

FE

LT

LE

CEPA ATENUADA

PATOGENESIS• FORMA O VIA CUTANEA: esporo ingresa

a través de heridas o abrasiones de la piel.

• FORMA O VIA INHALATORIA: esporas ingresan a través del aparato respiratorio.

• FORMA O VIA DIGESTIVA: el ingreso se produce a través de la ingestión de esporas.

PATOGENESIS• A.- Introducción de esporas• B.- Pasaje a forma vegetativa y multiplicación

local.• C.- Ingestión por macrófagos o células

residentes. Mecanismo de reconocimiento.• D.- Transporte al ganglio linfático regional o

local.• E.- Multiplicación y diseminación a través de

sangre y/o linfa.• F.- Primer mecanismo cápsula, luego toxinas y

otros.

EFECTO DE TOXINAS• TRES FASES:

• 1.- Fase de invasión desde puerta de entrada.

Efectos a corta distancia.

• 2.- Proliferación en GL con efectos deletéreos sobre células inmunes.

• 3.- Fase de difusión terminal con elevado nivel de toxina en sangre, con efectos a

distancia que culmina con la muerte.

TOXINA Bacillus Anthracis

• FACTOR PROTECTOR

• FACTOR EDEMATOGENO

• FACTOR LETAL

RECEPTORES PA

• TEM 8 Tumor Marcador Endotelio 8

ANTXR1

• CMG 2 Capsular Morfogénesis Proteína 2

ANTXR2

ACCION PATOGENA

• FACTOR PROTECTOR contacta con receptor

• Se escinde fracción.• Se liga Factor edematógeno y Factor Letal• FACTOR EDEMATOGENO: calmodulina

dependiente de adenil ciclasa eleva AMP cíclico.

• FACTOR LETAL: metaloproteasa asociada a Zn. Cliva MAPKK o MEKS (Mitogen Activated Proteina Kinasa Kinasa). Interfiere estallido respiratorio.

• Apoptosis.

EFECTO DE TOXINAS• Generan inmunosupresión.

• Células afectadas: pmn, monocitos, macrófagos, CD, Linf. T y B

• LF induce apoptosis de macrófagos vía TNF

• EF disfunción de monocito y CD solo asociada con LF.

• Toxinas comienzan acción dentro del fagosoma.

• Continúan en distal del mismo y progresión de la enfermedad

EFECTO DE TOXINAS• 1ª Etapa: toxina acción antiinflamatoria,

bloqueando reclutamiento de células pro inflamatorias, inhibiendo I. innata y adaptativa, inhibiendo mecanismo de homeostasis.

• 2ª Etapa más tardía, liberación de grandes cantidades de toxinas en el torrente sanguíneo, las proteínas rompen la función de células endoteliales e inducen shock, disfunción cardíaca causando gran morbilidad y mortalidad.

VACUNAS• VACUNA PASTEUR I Y II• VACUNA STERNE• VACUNAS A BASE DE TOXOIDES• VACUNA A BASE DE PA• VACUNA VIA DE LAS MUCOSAS• VACUNAS DE DOBLE PROTECCION

rPA, antígenos superficiales, FIS• VACUNAS DE SUBUNIDADES• RECOMBINANTES EN OTROS Bacillus subtilis y

amyloliquefaciens• VACUNAS BclA superficie esporos• VECTORES VIRALES

MUCHAS GRACIAS

ANEXO

 PROTECCIÓN CONFERIDA POR VACUNAS ALTERNATIVAS DE BACILLUS ANTHRACIS  Tipo Detalle N° de dosis % de Protección    Subunidades PA 1 o 2 75 a 100   Recombinantes 10 9 B. subtilis PA gen 1 0 a 6 10 8 B. subtilis idem 2 6 a 71 10 9 B. subtilis idem 2 95 10 10 B. subtilis idem 2 100   Mutantes 10 9 Transposon Tn 916 1 87 a 100 10 8 Sterne cel. vegetativas 2 100

Cutáneo Intestinal Pulmonar

Bajo nivel de germinación y crecimiento conduce a edema local y lesión necrótica

Bajo nivel de germinación y crecimiento conduce a edema local y lesión necrótica

EsporoMacrófago

Bacilo Factores de virulencia bacterianos Cápsula Exotoxinas Otros factores

Linfático regional

Linfoadenitis hemorrágica regional

Diseminación

linfática o

hematógenaMeningitis

Muerte

Septicemia toxemia

Shock

Shock

MuerteMuerte

Muerte

Muerte

Bloqueo de linfáticos

pulmonares

Edema pulmonar

Edema toxigénico Toxina letal

MAPKK (? Otros)

TNF-α +INTERLEUQUI0NA15

+ OTRAS CITOQUINAS02 - + H2 02 – (reactivos

intermediarios de oxigeno)

Esporos

Diluyente

Buffer

Saponina

Glicerina

Vacuna Carbunclo Cepa Sterne

INFLAMACIÓN

Atracción de Células

Fagocíticas

DISMINUCION DE LA TENSIÓN DE

OXÍGENO

Inoculación

DesesporulaciónFase vegetativa

LIBERACIÓN DE PEQUEÑAS CANTIDADES DE TOXINAS

Endocitosis

PROTECCIÓN

Vacuna Carbunclo Cepa Sterne

ACTIVIDAD TOXICA E INMUNOLÓGICA DE BACILLUS ANTHRACIS

---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Factor Actividad tóxica Actividad Inmunológica---------------------------------------------------------------------------------------------------------- I. Factor edema Inactivo Serológicamente activo

No inmunogénico

 II. Antígeno protector Inactivo Serologicamente activo  Muy inmunizante

 III. Factor letal Inactivo Serológicamente activo  Débilmente inmunizante

 I + II Gran edema local Muy inmunizante I + III Inactivo Débilmente inmunizante II + III Letal Inmunizante I + II + III Edema, letal Inmunizante

BACILLUS ANTHRACIS CEPA DE CAMPO

Célula vegetativa

Célula vegetativa

Célula vegetativa

Célula fagocíticas Célula fagocíticas

TOXINAS

MUERTEMUERTECápsula Cápsula

Vacuna c/carbunclo bacteridiano

Cápsula Célula en fase vegetativa

Célula en fase vegetativa

Factores de patogenicidad

Factores de patogenicidad

Cápsula

Toxinas

Toxinas

Cepa de campo Cepa Sterne

Bacillus anthracis Bacillus anthracis

F. edematógenoprotector

letalF. edematógeno

protector

letal

BACILLUS ANTHRACIS CEPA DE STERNE

Célula vegetativa

Célula fagocíticas Célula fagocíticas

PEQUEÑAS CANTIDADES DE TOXINAS

PROTECCION