Criptococosis: Fisiopatogenia e Inmunología
Chiapello, Laura
Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI). CONICET. Departamento de Bioquímica Clínica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Email: chiapello@fcq.unc.edu.ar
La criptococosis humana se produce por inhalación de levaduras o basidiosporas de Cryptococcus neoformans o C. gattii. Estas dos especies no solamente difieren en el genotipo, epidemiología y ecología sino también en la fisiopatogenia durante la infección en el huésped. C. neoformans se comporta como un patógeno oportunista, causando infecciones latentes y es la especie más frecuentemente aislada en pacientes con SIDA. C. gattii tiene propiedades de un patógeno primario, siendo aislado más comunmente en individuos con una inmunidad normal. Los mecanismos de patogenicidad más investigados hasta ahora son los producidos por C. neoformans, siendo pocos los estudios sobre C. gattii.
En general, luego de la infección por C. neoformans, el individuo puede controlar y eliminar al microorganismo. Sin embargo, en otros casos la infección puede quedar confinada en el pulmón o diseminarse a sitios extrapulmonares, con predilección por el sistema nervioso central. Esto va a depender fundamentalmente de la respuesta inmune del huésped y de la expresión de factores de virulencia microbianos. Modelos experimentales con animales susceptibles y resistentes a la criptococosis diseminada muestran que la genética del individuo influye en la diseminación extrapulmonar. La combinación de factores, tales como la respuesta de anticuerpos, la relación entre las citoquinas Th1 vs Th2 y la permisibilidad de los macrófagos a la replicación intracelular, probablemente causen la diferencia entre estos hospedadores.
En el pulmón es fundamental la presencia de linfocitos T CD4 y CD8, que secretan citoquinas T helper 1 (Th1) para activar a los macrófagos. Los macrófagos pulmonares cumplen una función clave en la evolución de la infección, formando granulomas que destruyen al hongo y evitan la diseminación. Sin embargo, en determinadas condiciones, C. neoformans puede sobrevivir y replicarse en los macrófagos del huésped. En otros casos, se ha demostrado que luego de la infección, algunos macrófagos sufren una extensa vacuolización citoplasmática seguida de lisis celular. También se ha observado, aunque en baja frecuencia, que las levaduras pueden ser expulsadas de un macrófago por un fenómeno de extrusión del fagolisosoma e infectar una nueva célula, sin tener contacto con el ambiente extracelular. Otro fenómeno recientemente descripto es la capacidad de C. neoformans para inducir autofagia de macrófagos mediada por la expresión de fosfoinositol 3 kinasa (PI3K) como factor de virulencia fúngico. En nuestro laboratorio demostramos que altas concentraciones del polisacárido capsular, GXM, induce muerte celular por apoptosis de macrófagos de rata, fenómeno mediado por la producción de óxido nítrico (NO). Por otra parte, observamos que la opsonización de las levaduras con un anticuerpo anti-GXM es fundamental para una fagocitosis eficiente de C. neoformans y C. gattii. Estos experimentos revelaron que ambas especies se replican intracelularmente, pero C. gattii es menos eficiente. Además C. neoformans demostró significativamente mayor capacidad que C. gattii para suprimir la producción de TNFa y NO por macrófagos activados. Estudios moleculares de la expresión de genes en ambas especies muestran que C. gattii expresa genes diferentes a C. neoformans luego de 24 h de sobrevida intracelular en los macrófagos de rata.
Modelos experimentales sugieren que la enzima lacasa, que participa en la producción de melanina, determina el escape del pulmón. La producción de la enzima fosfolipasa B por C. neoformans, facilitaría la entrada del hongo al intersticio pulmonar desde las vías aéreas y favorecería la diseminación hematógena. La enzima inositol fosfoesfingolipido-fosfolopasa C contribuye a la sobrevida de las levaduras dentro de los macrófagos pulmonares.
Algunos trabajos muestran que una vez que C. neoformans escapa del pulmón, los macrófagos podrían ser un vehículo para la diseminación, permitiendo la reproducción fúngica intracelular y la distribución en el hospedador. Trabajos publicados por nuestro grupo y estudios realizados en otros laboratorios demuestran que la sobrevida en circulación sanguínea dependería la secreción de GXM. GXM libre suprime la proliferación e induce apoptosis de linfocitos T, y estimula el aumento en la síntesis de la citoquina supresora IL-10.
La infección en el sistema nervioso central depende de la capacidad del hongo para cruzar la barrera hematoencefálica. Un mecanismo propuesto es que macrófagos infectados atravesarían la barrera con levaduras “escondidas” intracelularmente. Otro mecanismo demostrado es la penetración transcelular (transcitosis) de las levaduras a traves de células endoteliales microvasculares del cerebro. El tamaño de la cápsula y los cambios de la estructura capsular luego de un switch de fenotipo in vivo permitirían la occurrencia de estos procesos. Distintos trabajos sugieren que la enzima ureasa aumenta el secuestro de las levaduras en los microcapilares, facilitando también el pasaje por la barrera hematoencefálica. El crecimiento de C. neoformans estaría controlado en el cerebro por citoquinas y quemoquinas Th1 ya que ratones CBA/J, que producen una respuesta predominante Th1, son mas resistente a la criptococosis intracerebral que ratones C57BL/6, que producen un perfil Th2.
En pacientes con SIDA y criptococosis diseminada se ha observado un nivel alto de citoquinas Th2. La infección de macrófagos alveolares por el VIH disminuye la actividad fungicida innata en estas células. No solamente el SIDA incrementa la suceptibilidad a la criptococosis, sino que C. neoformans influencia el curso de la infección del VIH. Se ha demostrado que GXM aumenta la infectividad del VIH en células susceptibles, probablemente debido al aumento en la unión de la proteína viral gp120 al CD4.
El conocimiento de los mecanismos precisos que intervienen en cada etapa de la patogénesis de la infección por C. neoformans y C. gattii posiblemente ayude al desarrollo de nuevas terapias para los pacientes con criptococosis.
