Risk of infection and disease progression in children exposed to tuberculosis at home, Colombia / Riesgo de infección y progresión de la enfermedad en niños expuestos a tuberculosis en el hogar, Colombia

Abstract Aim: To assess the risk of tuberculosis (infection and disease) in children less than 15 years' old who are household contacts of pulmonary tuberculosis patients in three Colombian cities (Medellín, Cali, and Popayán). Methods: A cohort of 1,040 children household contacts of 380 adults with smear-positive pulmonary tuberculosis was followed up for 24 months. Study period 2005-2009. Results: Tuberculin skin test was positive (≥10 mm) in 43.7% (95% CI: 39.2-48.2). Tuberculin skin test positivity was associated with age 10-14 years (Prevalence Ratio -PR= 1.43, 95% CI: 1.1-1.9), having a BCG vaccine scar (PR= 1.52, 95% CI: 1.1-2.1), underweight, closer proximity to the index case and exposure time >3 months. The annual risk of infection (tuberculin skin test induration increase of 6 mm or more per year) was 17% (95% CI: 11.8-22.2) and was associated with a bacillary load of the adult index case (Relative Risk -RR= 2.12, 95% CI: 1.0-4.3). The incidence rate of active tuberculosis was 12.4 cases per 1,000 persons-year. Children <5 years without BCG vaccine scar had a greater risk of developing active disease (Hazard Ratio -HR= 6.00, 95% CI: 1.3-28.3) than those with scar (HR= 1.33, 95% CI: 0.5-3.4). The risk of developing active tuberculosis augmented along with the increase from initial tuberculin skin test (tuberculin skin test 5-9 mm HR= 8.55, 95% CI: 2.5-29.2; tuberculin skin test ≥10 mm HR= 8.16, 95% CI: 2.0-32.9). Conclusions: There is a need for prompt interruption of adult-to-children tuberculosis transmission within households. Conducting proper contact investigation and offering chemoprophylaxis to infected children could reduce tuberculosis transmission.

Resumen Objetivo: Evaluar el riesgo de tuberculosis (infección y enfermedad) en niños menores de 15 años de edad convivientes de pacientes con tuberculosis pulmonar en tres ciudades colombianas (Medellín, Cali y Popayán). Métodos: Se siguió durante 24 meses una cohorte de 1,040 niños convivientes de 380 adultos con tuberculosis pulmonar bacilífera. Periodo de estudio 2005-2009. Resultados: La prueba de tuberculina fue positiva (≥10 mm) en el 43.7% (IC 95%: 39.2-48.2), y estuvo asociada con la edad de 10-14 años (Razón de Prevalencia-RP= 1.43, IC 95%: 1.1-1.9), tener cicatriz de la vacuna BCG (RP= 1.52, IC 95%: 1.1-2.1). El riesgo anual de infección (aumento de la induración en la prueba de tuberculina de 6 mm o más al año) fue 17% (IC 95%: 11.8-22.2), y estuvo asociado con mayor carga bacilar en el adulto con tuberculosis pulmonar (Riesgo Relativo-RR= 2.12, IC 95%: 1.0-4.3). La tasa de incidencia de tuberculosis activa fue de 12.4 casos por 1,000 años-persona de seguimiento. Los niños menores de 5 años sin cicatriz de vacuna BCG tuvieron un mayor riesgo de desarrollar tuberculosis activa (Razón de Peligro -HR= 6.00, IC 95%: 1.3-28.3), que quienes tenían cicatriz (HR= 1.33, IC 95%: 0.5-3.4). El riesgo de desarrollar tuberculosis activa aumentó conforme el aumento de la prueba de tuberculina inicial (prueba de tuberculina 5-9 mm HR= 8.55, IC 95%: 2.5-29.2; prueba de tuberculina ≥10 mm HR= 8.16, IC 95%: 2.0-32.9). Conclusión: Es necesario interrumpir rápidamente la transmisión de tuberculosis de adultos a niños en los hogares. Realizar investigaciones de contacto apropiadas y ofrecer quimioprofilaxis a los niños infectados podría reducir la transmisión de la tuberculosis.

Variants in the IFN ? transcription factor genes TBET, STAT1, STAT4, and HLX and the risk of pulmonary tuberculosis in a Colombian population: a case-control study / Variantes en los factores de transcripción para IFN ?, TBET, STAT1 , STAT4 y HLX , y el riesgo de desarrollar tuberculosis pulmonar en un estudio de casos y controles de una población colombiana

Introduction: Interferon gamma (IFN ? ) is the most potent cytokine involved in the control of Mycobacterium tuberculosis ( Mtb ), the etiological agent of human tuberculosis (TB). Patients with active TB present reduced levels of IFN ? , which may explain the lack of effective immunity against Mtb in these patients. The diminished expression of or functional alterations in trans-acting factors that regulate IFN ? gene expression may explain the reduced levels of IFN ? in TB patients. Objective: To investigate the relationships of genetic variants in the transcription factors TBET, STAT1, STAT4, and HLX to susceptibility/resistance to pulmonary TB. Materials and methods: Eight candidate single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were selected, and genotyped in 466 unrelated pulmonary TB patients and 300 healthy controls from Colombia, and the allelic and genetic associations with TB were analyzed. Results: The results indicate that no SNP in the transcription factors studied is associated with TB. However, polymorphism rs11650354 in the TBET gene may be associated with a decreased risk of TB; the TT genotype was significantly associated with TB protection in a recessive genetic model (OR=0.089, 95% CI: 0.01-0.73, p=0.0069), although this association was not maintained after multiple test correction (EMP2= 0.61). Conclusion: In this study, the rs11650354 variant of TBET was suggested to promote resistance to TB in a Colombian population. A future replication case-control study using additional samples will be necessary to confirm this suggestive association.

Introducción. El interferón gama (IFN ? ) es la citocina más potente para controlar la infección por Mycobacterium tuberculosis , el agente etiológico de la tuberculosis humana. Los pacientes con tuberculosis activa presentan reducción de los niveles de IFN ? , lo cual parece explicar la inmunidad poco efectiva contra el bacilo. La disminución de su expresión o alteraciones funcionales de los factores transactivadores del promotor del gen de IFN ? , podrían explicar la reducción de los niveles de IFN ? en los pacientes con tuberculosis. Objetivo. Determinar la asociación de variantes genéticas en los factores de transcripción TBET STAT1, STAT4 y HLX con sensibilidad o resistencia a tuberculosis pulmonar. Materiales y métodos. Se seleccionaron ocho polimorfismos de un solo nucleótido ( Single-Nucleotide Polymorphism , SNP) y se estableció su genotipo, en 466 pacientes con tuberculosis pulmonar y 300 controles sanos en Colombia; además, se hizo un análisis de asociación alélica y genética. Resultados. Los resultados indican que los SNP de los factores de transcripción estudiados no están asociados con tuberculosis; sin embargo, el polimorfismo rs11650354 en TBET puede estar implicado en la disminución de riesgo de tuberculosis. El genotipo TT de TBET se asoció significativamente con protección contra tuberculosis usando un modelo genético recesivo (OR=0,089; CI 95% : 0,01-0,73; p=0,0069); sin embargo, la corrección mediante pruebas múltiples de ajuste abolió esta asociación ( Empirical P Value, EMP2=0,61). Conclusión. En este estudio se sugiere un efecto de la variante rs11650354 de TBET sobre la resistencia a la tuberculosis en la población colombiana. Es necesario desarrollar un estudio de replicación usando muestras adicionales para confirmar esta asociación sugestiva.

Perspectivas para nuevas vacunas antituberculosas en la era posgenómica

A pesar de que la vacunación con Mycobacterium bovis BCG es el procedimiento más utilizado a nivel mundial para prevenir la tuberculosis, su eficicacia es muy cuestionable, lo cual ha motivado la búsqueda de nuevas opciones inmunoprofilácticas. El conocimiento generado con el secuenciamiento completo de una cepa de Mycobacterium tuberculosis H37Rv y la aplicación de nuevas tecnologías inmunológicas, bioquímicas y genéticas han permitido realizar una disección fina del transcriptoma y el proteoma de M. tuberculosis, lo cual ha generado una gran cantidad de conocimiento sobre la biología de este microorganismo. Dado que alrededor de una tercera parte de la población mundial puede estar infectada con M. tuberculosis y que éste sólo se detecta cuando se inicia la enfermedad, la mayor parte de los esfuerzos se han dedicado al diseño de vacunas posinfección que induzcan un aumento selectivo de la inmunidad celular específica del hospedero a largo plazo, no generen reacciones adversas y sean de bajo costo. Dentro de las nuevas estrategias que están siendo utilizadas para el desarrollo de vacunas, se destaca la utilización de mezclas de proteínas con una alta inmunogenicidad, cepas de M. bovis BCG recombinantes y de M. tuberculosis genéticamente atenuadas o modificadas para inducir una mayor respuesta inmune, y las vacunas de AND desnudo. Los candidatos con más potencial incluyen las vacunas de subunidades micobacterianas, las cuales expresan moléculas ampliamente reconocidas por el sistema inmune y cuyo reconocimiento resulta en el incremento de la respuesta Th1 y aquéllas que utilizan vectores virales diseñados para expresar moléculas micobacterianas antigénicas. Aunque los modelos animales son de valor limitado, puesto que la patología observada en ellos sólo reproduce parcialmente la observada en humanos, los resultados obtenidos con estas vacunas son muy prometedores y algunas están siendo actualmente evaluadas en ensayos clínicos de fase I.

Perspectives for new anti-tuberculous vaccines in the post-genomic era Vaccination with attenuated Mycobacterium bovis BCG has been used as the routine procedure to immunize against tuberculosis. Since the efficacy of BCG vaccination is very controversial, the search for new immunoprophylatic tools against tuberculosis is an area of intense interest. Knowledge of the complete sequence of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) H37Rv genome and the application of new immunological, biochemical and genetic technologies has led to a detailed understanding of the transcriptome and proteome of this bacterium. Approximately one-third of the human population is infected with Mtb; however, the bacillus is only detected once the symptoms appear and therefore most of the recent efforts have been devoted to the development of a post-infection vaccine. In theory, this vaccine (1) will give rise to an increase in the long-lasting specific immunity against Mtb, (2) will not have significant adverse effects, and (3) will be affordable for the people in third world countries. The main strategies that have been developed include the subunit vaccines, either as a mixture of relevant immunogenic proteins or DNA constructs, recombinant strains of Mycobacterium bovis BCG and Mtb, designed to secrete immunogenic proteins or with attenuated virulence, respectively, and DNA-based vaccines. The subunit vaccines are delivered either as mixtures of immunogenic proteins and adjuvants, or as naked DNA or by viral vectors in order to induce a potent Th1 response. Most of these vaccines have been tested in several kinds of animal models, but they do not fully reproduce the human pathology. However, the results obtained so far are very encouraging and have led to the development of phase I trials in humans.

La inhibición de la expresión de los antígenos clase I y calse II del Complejo Mayor de Histocompatibilidad en macrófagos infectados con Myrcobacterium tuberculosis H37Rv se debe a alteraciones en la vía JAK-STAT / Inhibition of class I and class II antigens of Major Histocompatibility Complex expression in Mycobactrium tuberculosis H37RV infected macrophages is caused by JAK-STAT way alterations

Objetivo: establecer los mecanismos moleculares por los cuales la infección de macrófagos murinos con Mycobacterium tuberculosis (Mtb), inhiben la expresión de los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) inducidos por Interferón gamma (IFNγ). Diseño: experimental. Materiales y Métodos: la línea celular de macrófagos murinos B10R se infectó con Mtb cepa H37Rv, o se trató con micobacterias muertas por calor, paredes celulares de M. bovis y lipoarabinomanan manosilado (ManLAM) Mediciones: mediante citometría de flujo y Northern-Blot se evaluó la expresión superficial y los niveles de mRNA para los antigenos del MHC. La expresión superficial de las cadenas α y β del receptor de IFNγ (IFNγR), se evaluó por citometría de flujo. La evaluación de los niveles de fosforilación de JAK2 y STAT1 se realizó por inmunoprecipitación e inmunodeteccción. Para la estimación de los niveles del mRNA para CIITA se utilizo la técnica de RT-PCR. Resultados: La infeccióncon Mtb resultó en una inhibición de la expresión superficial de los antígenos clase I y II, y de los niveles de mRNA para clase II. Micobacterias muertas por calor y paredes celulares micobacterianas también causaron esta inhibición, pero no el tratamiento con ManLAM. La infección también causó una disminución en la fosforilación de JAK2 y STAT1, pero no una disminución en la expresión superficial del IFNγR. Adicionalmente, los niveles de mRNA para CIITA también fueron inhibidos. Conclusión: La capacidad de la Mtb para evadir la respuesta inmune puede deberse a su habilidad para alterar la respuesta al IFNγ, y la supresión de las moléculas clase II

Los antigenos del complejo mayor de histocompatibilidad clase II: regulacion y relacion con infecciones intracelulares / Antigen of major histocompatibility complex class II

Objetivo. Revisar la literatura relacionada con la modulación de la expresión de los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC), con énfasis en los denominados clase II, durante infecciones intracelulares, y las posibles consecuencias de dicha modulación en la patología causada por la infección. Fuente de los datos. Se extrajeron resultados obtenidos de artículos originales acerca del tema de interés, publicados en las principales revistas de Inmunología y Biología Molecular, además de información obtenida de revisiones publicadas previamente por expertos en el área. Selección de los datos. Todos los datos fueron obtenidos de trabajos originales publicados durante los últimos 20 años, que abordaran experimentalmente el tema de las consecuencias de infecciones intracelulares sobre la expresión de los antígenos clase II del MHC, principalmente aquellos relacionados con las infecciones micobacterianas. Extracción de los datos. Se incluyeron aquellos datos que tuvieran relevancia en áreas como la regulación de la expresión de los antígenos del MHC, la trasducción de señales por la vía del interferón (IFN) yR, la fosforilación o defosforilación de tirosina, el control por diferentes citoquinas de la expresión de los antígenos del MHC, y las alteraciones de la expresión de los MHC en macrófagos por patógenos intracelulares. Síntesis de los datos. Los genes del MHC codifican moléculas críticas en la generación de la inmunidad adquirida, y por ende en el eficiente control de los patógenos intracelulares. El entendimiento reciente de los detallados mecanismos que regulan la expresión de los genes del MHC ha abierto una nueva vía para el entendimiento de cómo los patógenos intracelulares, incluyendo el Mycobacterium tuberculosis, agente causal de la tuberculosis en humanos, además de infecciones por virus o protozoarios, son capaces de modular negativamente componentes de la defensa del huésped. Más aún, la evidencia obtenida hasta el momento sugiere que un grupo diverso de microorganismos taxonómicamente distintos hayan desarrollado estrategias comunes para evadir el reconocimiento inmune por el huésped. Conclusiones...