Efecto de la suplementación con Vitamina Efecto de la suplementación con Vitamina A en la producción de citoquinas durante la A en la producción de citoquinas durante la

infección maláricainfección malárica

Efecto de la suplementación con Vitamina Efecto de la suplementación con Vitamina A en la producción de citoquinas durante la A en la producción de citoquinas durante la

infección maláricainfección malárica

Viviana Milena Taylor Orozco

MSc. Ciencias Básicas Biomédicas

Grupo de Investigación en Alimentación y Nutrición

Humana

Grupo Salud y Comunidad

Universidad de Antioquia

2009

CoautoresRosa M. Uscátegui P.

Claudia M. Velásquez R.

Jaime Carmona F.

Luis Carlos Burgos H.

Tópicos Selectos de Infectología 2009

Infecciones Gastrointestinales y Simposio de Nutrición e Infección

Malaria y desnutrición

1 Eventos de interés en salud publica, Antioquia 2006. [Consultado: 18 de octubre de 2007]. Disponible en: http://www.dssa.gov.co/dowload/EInteresSPVer2007.xls.2 Uscátegui et al. Biomédica. 2007.3 Blair et al. An pediatr. 2003. 4 Álvarez et al. Perfil alimentario y nutricional Urabá. 2005.

En Colombia, 2006 89.794 casos de malaria 39 muertes. Antioquia

41.012 (46%) 5.674 Turbo (14%): P. vivax (4.956), P. falciparum (705)

y mixta (13) 1.

Grupo poblacionalPrevalencia de desnutrición

< 1 unidad Z

Niños palúdicos de Turbo 5-9 años. Aguda: 24 % 2

Crónica: 57 %

Niños Palúdicos Turbo- Bagre y Zaragoza

3-11 años.

Aguda: 33% 3

Crónica: 52%

Urabá Antioqueño niños 0-10 años. Aguda: 15% 4 Crónica: 53%

En niños palúdicos Hallazgo

4-11 años del Bagre, Antioquia. 65% retinol.1

4-10 años del Bagre y Turbo. 85% Parásitos intestinales y anemia. 2

Parásitos intestinales, anemia y retinol bajo.

Interacciones sinergistas y antagonistas Plasmodium y Helmintos3.

1 Blair et al. Pan Am J Public Health. 2002.

2 Uscátegui et al. Biomédica. 2007

3 Nacher M.. Parasite Immunol. 2002.

Malaria

Retinol bajo

Anemia

Parasitosis intestinal

Respuesta TH1/TH2

Citocinas TH1/TH2 y malariaCitocinas TH1/TH2 y malaria

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

días post-infección

Pa

rasi

tem

ia

Th1 Th1,Th2 Th2

ON

IFN-

Macrófagos

IgG1

IL-12

IL-4IL-10TGF-β

TNF-α

Efectos inmunopatogénicos

Su Z et al. Infect immun. 2000;68(8):4399-406.

Retinol y Citocinas TH1/TH2Retinol y Citocinas TH1/TH2

1 Spilianakis C et al. Eur J Immunol. 2005.2 Stephensen ChB et al. J Immunol. 2002.3 Hoag K.A et al. Nutritional immunology. 2002.4 Wang X et al. J Immunol. 2007.5 Xu J et al. J Neuroimmunol. 2006.

In vitro

• RXR y RA importante en la diferenciación TH0 a TH2 y suprimen el

desarrollo TH11,2.

• Microglia y astrocitos de ratones ácido retinoico NO y citocinas

proinflamatorias (TNF-α. IL-12, IL 1β)3.

• Monocitos (LPS) RA IL-10 y IL-12 y TNF-α 4.

In vivo

Ratones carentes RXR respuesta TH1 exagerada:

- Alteraciones en las células presentadoras de antígenos

- Función en las células TCD4+5.

Retinol y malariaRetinol y malaria

. 1 Stoltzfus RJ et al. J Nutr, 1989.

2 Serghides L et al. Lancet, 2002.

Exacerba la malaria

La susceptibilidad se revierte al suplementar con vitamina A1.

Deficiencia retinol

In vivo

In vitro

CD36

Macrófago

Glóbulo rojo parasitado

Ácido cis retinoicoRXR

Reduce producción exagerada de citoquinas proinflamatorias 2

RESPUESTA TH1/TH2 Parasitosis intestinal, malaria, anemia y

desnutrición

RESPUESTA TH1/TH2 Parasitosis intestinal, malaria, anemia y

desnutrición

Grupo de edad Hallazgo

Adultos con malaria aguda.TNF-α, IL-1 e IL-6: suprimen síntesis de eritropoyetina, alta parasitemia y anemia1.

Niños palúdicos de Kenya y Colombia Menores de 9 años.

> IL-10/TNF-α: Sin anemia grave activación de linfocitos T, aumento en la producción de anticuerpos e inhibición de la respuesta TH12.

Niños menores de 6 años desnutridos agudos o crónicos.

desnutridos infectados: TH2 (helmintos).desnutridos sin infección: TH13.

1 Vedovato M et al. Nephrol Dial Transplant 1999; 14(4): 1043-1044 2 Nussenblatt V et al. Clin Diagn Lab Immunol. 2001; 8(6): 1164-1170.3 Sauerwein RW et al. Am J Clin Nutr 1997; 65:1534-1539.

Suplementos de retinol en malariaSuplementos de retinol en malaria

In vitro

• Tres efectos sobre TH1/TH2:

1. Regulación directa IFN-γ

2. Disminución actividad de CPA.

3. Crecimiento o diferenciación de células TH21.

1 Cantorna, M et al. J Immunol. 1994.

• Estudio doble ciego placebo controlado con suplementos poblacionales de vitamina A en Papua Nueva Guinea (P. falciparum).

• Deficiencia de retinol (infección) TH1.

• Ratones sin deficiencia TH2.

In vivo

¿Cuál es la influencia que tiene un

suplemento de retinol en la respuesta

de citocinas TH1/TH2 en niños que

posteriormente presentan malaria?

Pregunta de InvestigaciónPregunta de Investigación

General:

Evaluar en niños con malaria por P. vivax no

complicada,

el efecto un suplemento de retinol brindado 6 meses

antes,

sobre las citocinas TNF- α, IFN-γ , TGF-β1, IL-10 y de

inmunoglobulinas G (IgG) y E (IgE).

OBJETIVOSOBJETIVOS

Específicos:

• Comparar las concentraciones de TNF- α, IFN-γ, TGF-

β1 e IL-10 entre el grupo con retinol y el grupo

control sin retinol.

• Comparar las concentraciones de IgE y G específicas

contra malaria entre el grupo con retinol y el grupo

sin retinol.

OBJETIVOSOBJETIVOS

Específicos:

• Comparar la frecuencia e intensidad de

inflamación (indicada por la PCR y ferritina), de

anemia (indicada por la hemoglobina) y de

deficiencia subclínica de vitamina A (indicada por

el nivel de retinol) entre el grupo con retinol y el

grupo sin retinol.

• Dentro de cada grupo del estudio, correlacionar las

variables PCR, ferritina, retinol, hemoglobina,

citocinas e IgE y G.

OBJETIVOSOBJETIVOS

_______________________________________________________niños 0,5-15 años, El Tres- Turbo: la mitad había recibido

suplemento de retinol en 4 ocasiones c/3 meses

niños con malaria vivax no complicada según OMS1

25 niños que recibieron Suplemento de retinol

Grupo con retinol

25 niños pareados por edad, sexo y

vereda de residencia.

Grupo sin retinol

niños que no recibieron suplemento de retinol

1 López F, Schmunis G. (editores). Diagnóstico de malaria In: OPS-OMS, Pub Cient 512. Washington, 1988.

• Se controló por estado nutricional y parásitos intestinales análisis estratificado.

METODOLOGÍAMETODOLOGÍA

Se determinaron en suero, por la técnica de ELISA usando

antígeno crudo de P. falciparum.

IFN-γ, TNF-α, IL-10, TGF-β. Se determinaron en suero, por la

técnica de ELISA, kit comercial R&D system.

• Se midió en suero por Turbidimetría.

• Inflamación si concentración > 8 mg/L.

• Se midió en suero, con la técnica de enzimoinmunoanálisis de micropartículas (MEIA).

• Examen directo y por concentración con formol-éter.

• Se consideró positivo si hubo presencia de parásitos gastrointestinales patógenos

Helmintos: Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Necator americanus, Ancylostoma

duodenale y Strongyloides stercoralis.

Protozoos: Entamoeba histolytica y Giardia lamblia.

• Se midió en plasma por HPLC .

• Deficiencia subclínica de vitamina A: <20 µg/dL.

• Por cianometahemoglobina en equipo automatizado.

• Se clasificó anemia según criterios OMS por hemoglobina.

Se construyeron: indicador T/E e índice de Masa Corporal 1

Se usaron equipos y técnicas de uso internacional Población referencia NCHS 1977, OMS

•T/E: talla para la edad (desnutrición crónica)Desnutrición crónica: <1 unidad Z.

• IMC: índice de masa corporal (desnutrición aguda)

Bajo peso ( < percentil 15).

1 Lohman TG et al. Anthropometric standardization reference manual. Champaign: Human Kinetics Books; 1988.

Tabla 1. Características de los niños según grupo de tratamiento.

Variable

Grupo con retinol(n=25)

Grupo sin retinol(n=25) p

1Peso en Kg (X ± DE) 28±10 30±13 0,6211Talla en cm (X ± DE) 127±20 131±20 0,5671Parasitemia (P/μL) 5557±4350 5830±3901 0,5742Con desnutrición crónica (T/E) (si/no)

17/815/10

0,384

2Peso bajo según IMC (si/no) 6/19 4/21 0,3632Coprológico positivo (si/no) 19/4 20/4 0,6252Helmintos (si/no) 10/13 17/7 0,0542Protozoos (si/no) 17/6 17/7 0,536

1 p según la prueba U de Mann-Whitney. 2 p según la prueba Chi cuadrado.

RESULTADOSRESULTADOS

Tabla 2. Comparación de las variables bioquímicas e inmunológicas en niños según grupo de tratamiento.

Con retinol Sin retinol

1pVariable n X ± DEMedian

a n X ± DE Mediana

PCR ( mg/L) 25 29±25 24 25 48±39 36 0,070

Hemoglobina (g/dL) 23 10,5±1,5 10,3 24 11,2±1,8 11,1 0.054

Ferritina (μg/L) 25 143±191 105 25 154±108 113 0,160

Retinol (μ/dL) 25 16,9±1,8 16,3 25 17,2±2,3 17,0 0,786

IL-10 (pg/mL) 20 275±283 112 20 233±253 125 0,989

TNF-α (pg/mL) 20 32,2±66,3 5,5 20 16,2±49,2 0,0 0,162

IFN-γ (pg/mL) 20 49,1±60,2 29,3 20 68,5±80,3 31,1 0,473

IgE (DO) 25 0,418±0,213 0,417 25 0,481±0,221 0,312 0,377

IgG (DO) 25 0,823±0,516 0,612 25 0,623±0,330 0,524 0,290

1p según la prueba U de Mann-Whitney, excepto hemoglobina y el retinol que se hizo por la prueba T pareada.

Tabla 3. Comparación de frecuencia de inflamación, anemia y deficiencia subclínica de vitamina A, según grupo de tratamiento.

CategoríaCon retinol

(n=25)

Sin retinol

(n=25) 1p

Inflamación (si/no) 84% 92% 0,334

Anemia (si/no) 96% 79% 0,104

Deficiencia subclínica de vitamina A 92% 92% 1

1p según la prueba Chi cuadrado

Grupo con retinol(n=25)

Grupo sin retinol(n=25)

Estrato 1: no desnutridos ni parasitados

2 2

Estrato 2: desnutridos no parasitados

2 2

Estrato 3: no desnutridos y parasitados

5 7

Estrato 4: desnutridos y parasitados

13 14

Estratificación por estado nutricional y parasitosis intestinal

Tabla 4. Comparación de las citocinas e inmunoglobulinas en el estrato de niños desnutridos crónicos y parasitados, según grupo de tratamiento.

Con retinol(n=13)

Sin retinol(n=8)

1pVariable X ± DEMedian

a X ± DE Mediana

IL-10 (pg/mL) 283±289 112 186±219 119 0,827

TNF-α (pg/mL) 43,7±82,7 0,0 31,9±74,3 0,5 0,876

IFN-γ (pg/mL) 34,5±25,1 24,5 85,4±79,7 45,0 0,218

IgE (DO) 0,382±0,116

0,3910,338±0,22

10,30

0,190

IgG (DO)0,844±0,60 0,643

0,596±0,317

0,5370,232

1p según la prueba U de Mann-Whitney.

Tabla 5. Comparación de intensidad de inflamación, anemia y deficiencia subclínica de vitamina A, en el estrato de niños desnutridos crónicos y parasitados, según grupo de tratamiento.

Con retinol Sin retinol

Variable n X ± DEMedian

a n X ± DE Mediana

1p

PCR ( mg/L) 14 30±25 25 13 47±31 38 0,089

Hemoglobina (g/dL) 1210,5±1,1 10,7

1311,6±2,2

11,5

Ferritina (μg/L) 14 117±72 110 13 184±127 145 0,058

Retinol (μ/dL) 14 17,0±2,1 16 13 17,3±2,517

0,698

1p según la prueba U de Mann-Whitney excepto para hemoglobina y retinol que se hizo por la prueba T pareada.

0,120

Tabla 6. Comparación de frecuencia de inflamación, anemia y deficiencia subclínica de vitamina A, en el estrato de niños desnutridos crónicos y parasitados, según grupo de tratamiento.

CategoríaCon retinol

(n=14)

Sin retinol(n=13) 1p

Inflamación (si/no) 93% 100% 0,519

Anemia (si/no) 92% 69% 0,186

Deficiencia subclínica de vitamina A 86% 92% 0,529

1p según la prueba Chi cuadrado

Correlaciones entre grado de parasitemia, variables inmunológicas y bioquímicas en el estrato de niños desnutridos crónicos y parasitados, según grupo de tratamiento.

Grupo con retinol

Ferr

itin

a µ

g/L

IL-10 pg/mL

Ferr

itin

a µ

g/L

IFN-γ pg/mL

r= 0,696p=0,008

r= 0,580p=0,006

Grupo sin retinol

r= 0,381p=0,108

r=0,219p=0,367

Ferr

itin

a µ

g/L

IL-10 pg/mL

Ferr

itin

a µ

g/L

IFN-γ pg/mL

Comportamiento de las variables bioquímicas e inmunológicas del estudio

Hallazgo

Variable Grupo con retinol Grupo sin retinol

PCR

Hemoglobina

Ferritina

Retinol

TNF-α

IFN-γ

IL-10

IgE e IgG Sin cambios Sin cambios

• Desnutrición crónica y aguda superior a lo encontrada en estudios poblacionales Urabá1,2.

• Prevalencia de parásitos intestinales 83% 85%2.

• Pequeño tamaño muestral y alta variabilidad de los datos (rangos de edad amplios).

• En el grupo con retinol concentraciones más bajas de PCR y ferritina efecto antiinflamatorio3.

• Menor intensidad en la inflamación no reflejado en las concentraciones de citocinas.

1 Álvarez MC, et al. Perfil alimentario y nutricional de los hogares de la región del Urabá antioqueño. Universidad de Antioquia, 2005.2 Uscátegui RM, et al. Estado nutricional en niños maláricos residentes en El Bagre y Turbo. Biomédica 2007.3 Hurt N, Smith T, et al. Do high levels of C-reactive protein in Tanzanian children indicate malaria morbidity. Clin

Diagn Lab Immunol 1994.

DISCUSIÓNDISCUSIÓN

• Valores de IL-10 altos más capacidad de modular la respuesta inmune

complicaciones en la malaria (mejor pronóstico) 4.

• No diferencia en prevalencia de anemia y deficiencia subclínica de vitamina A (grupos de tratamiento con/sin estratificación).

• Correlaciones: papel TNF-α, comportamiento de la ferritina como proteína positiva de fase aguda y regulación de IL-10 sobre las citocinas proinflamatorias.

• Hallazgos que justifican realizar estudios de este tipo: 1. Valores más bajos de PCR y ferritina en el grupo sin retinol. 2. Concentraciones más bajas de hemoglobina grupo con suplemento. 3. Correlación positiva entre IFN-γ y hemoglobina.

4 Riley EM, et al. Regulating immunity to malaria. Parasite Immunol 2006.

“Contribuir a aclarar el panorama

efecto del retinol en niños

palúdicos y pertinencia de

administrar suplementos

poblacionales, como estrategia

dirigida al control de la malaria”.