Resumen de Perfil de citoquinas plasmáticas y expresión de genes pro-inflamatorios asociados con tuberculosis latente temprana en personas privadas de la libertad. Medellín, 2016-2018
- español
Objetivo: Determinar el perfil de citoquinas plasmáticas y expresión de genes pro-inflamatorios de las personas privadas de la libertad asociado con TB latente de adquisición temprana (primer dos años post-exposición) comparado con personas con TB activa, TB latente de adquisición tardía (después de dos años post-exposición) y personas expuestas a M. tuberculosis sin infección.
Metodología: se realizó un estudio de cohorte prospectiva en dos establecimientos penitenciario de Medellín e Itaguí. Desde septiembre de 2016 se incluyeron 164 personas privadas de la libertad, tuberculina de dos pasos negativa, las cuales fueron evaluadas hasta diciembre de 2018 para el diagnóstico de TB latente o TB activa; además, se incluyeron 51 personas con diagnóstico nuevo de TB activa. En cada una de las 6 visitas de seguimiento se diligenció un formulario de recolección de datos, se aplicó la prueba de tuberculina, cada seis meses para las personas sin infección y hasta que fuera positiva, y se tomaron muestras de sangre periférica cada tres meses.
Se evaluó la prevalencia e incidencia de infección latente, y los factores asociados al desarrollo de TB latente entre las personas recién ingresadas a la cárcel, y las que tienen mas de un año de reclusión, además, los factores asociados a TB activa. Se evaluó la expresión genética (en PBMCs) y el perfil de 18 citoquinas/quimioquinas (en plasma). El análisis se llevó a cabo en los paquetes STATA y R®, teniendo en cuenta otras variables de ajuste como el consumo de sustancia psicoactivas, presencia de cicatriz BCG, índice de masa corporal, centro de reclusión, sexo, entre otras.
Resultados: La densidad de incidencia fue de 28.8 casos por 100 personas-año en personas recientemente encarceladas, y fue de 7.1 casos por 100 personas-año en personas que han estado encarceladas durante más de 1 año. La vacunación con BGC reduce el riesgo de adquirir LTBI en las personas con infección reciente por M. tuberculosis. El VIH, la diabetes, el consumo de drogas, el cigarrillo y el encarcelamiento por más de 1 año se asociaron con un mayor riesgo de tuberculosis.
Con respecto a la búsqueda de biomarcadores encontramos que la bibliografía existente (36 artículos revisados de forma sistemática) tiene varias limitaciones que han impedido concluir con respecto al uso de citoquinas para diagnóstico de infección latente, entre las que se destacan la heterogeneidad entre las poblaciones estudiadas, los métodos de laboratorio y los protocolos de estimulación celular utilizados, entre otros. Luego de evaluar las citoquinas/quimioquinas plasmáticas observamos que una combinación de concentraciones de MIP-3α, MIP-1β, MCP-1, y CD14 soluble fue capaz de distinguir a las personas con infección reciente por MTB de TB pulmonar y controles no infectados. Por su parte, el perfil especifico de las personas con TB activa mostró 22 genes sobre expresados, el de las personas con infección reciente por M. tuberculosis 210 genes, y el de las personas no infectadas 129. Estos genes estuvieron involucrados en vías relacionadas con el ciclo celular, la interacción entre citoquinas y sus receptores, señalización inmune, y fosforilación, entre otros.
La concentración de citoquinas y de expresión de genes varía de acuerdo con el tiempo de reclusión.
Conclusiones: Este estudio muestra la importancia de detectar LTBI al ingresar a la prisión y seguir a aquellos que son negativos cada año, ofreciendo tratamiento LTBI a los nuevos convertidores. Las concentraciones de citoquinas y quimiocinas pueden usarse para comprender la dinámica de transmisión e identificar potencialmente a las personas con alto riesgo de desarrollar TB activa. La expresión de genes permite estudiar los eventos ocurridos luego de una infección reciente por M. tuberculosis; además al relacionada principalmente con vías de expresión inmunes y de ciclo celular podría abrir nuevas oportunidades de investigación para la búsqueda de biomarcadores o blancos terapéuticos.
- English
Objective: To determine the plasma cytokines and gene expression profile of prisoners associated with early latent TB infection (first two years post-exposure) compared to people with active TB, late LTBI ( after one year post-exposure) and people exposed to M. tuberculosis without infection.
Methodology: a prospective cohort study was carried out in two prisons in Medellín and Itaguí. Since September 2016, we include 164 inmates, TST two-step negative, who were evaluated until December 2018 for the diagnosis of latent TB or active TB; besides, 51 people with a new diagnosis of active TB were included. At each of the 6 follow-up visits, a data collection form was completed, the tuberculin test was applied every six months for people without infection, and until it was positive. Peripheral blood samples were taken every three months.
The prevalence and incidence of latent tuberculosis infection, and the factors associated with latent TB among people newly admitted to prison, and those with more than one year of confinement, were evaluated, as well as the factors associated with active TB. We determine the gene expression (in PBMCs) and the profile of 18 cytokines/chemokines (in plasma). The analysis was carried out on the STATA and R® packages, taking into account other variables such as the consumption of psychoactive substances, presence of BCG scar, body mass index, prison, and sex.
Results: The incidence density was 28.8 cases per 100 person-years in people recently incarcerated, and it was 7.1 cases per 100 person-years in people who have been incarcerated for more than 1 year. Vaccination with BGC reduces the risk of acquiring LTBI in people with recent M. tuberculosis infection. HIV, diabetes, drug use, smoking, and incarceration for more than 1 year were associated with an increased risk of tuberculosis.
Concerning new biomarkers, we found that the existing bibliography (36 systematically reviewed articles) has several limitations that have prevented the conclusion regarding the use of cytokines for the diagnosis of latent infection. Some limitations are the heterogeneity among the populations investigated, the laboratory methods, and the cellular stimulation protocols used. After evaluating plasma cytokines/chemokines we observed that a combination of concentrations of MIP-3α, MIP-1β, MCP-1, soluble CD14 and IL-17A was able to distinguish people with recent MTB infection from pulmonary TB and not infected controls. For its part, the specific profile of people with active TB showed 22 over-expressed genes, that of people with recent infection with M. tuberculosis 210 genes, and that of uninfected people 129. These genes were involved in pathways related to the cell cycle, the interaction between cytokines and their receptors, immune signalling, and phosphorylation, among others.
The concentration of cytokines and gene expression varies according to the time of confinement.
Conclusions: This study shows the importance of detecting LTBI upon entering the prison and following those who are negative each year, offering LTBI treatment to new converters. Cytokine and chemokine concentrations can be used to understand transmission dynamics and potentially identify people at high risk for developing active TB. Gene expression allows us to study the events that occurred after recent infection with M. tuberculosis; in addition to that related mainly to immune expression and cell cycle pathways, it could open new research opportunities for the search for biomarkers or therapeutic targets.
