VIRUS DE JOHN CUNNINGHAM: ¿TRANSEÚNTE INOFENSIVO O ASESINO SILENCIOSO? REVISIÓN SOBRE SU ROL PATÓGENO
EN LA LEUCOENCEFALOPATÍA MULTIFOCAL PROGRESIVA.
RECORRIDO TEÓRICO HACIA LA CAUSALIDAD
JOHN CUNNINGHAM VIRUS: INNOCENT BYSTANDER OR SILENT
KILLER? REVIEW OF ITS PATHOGENIC ROLE IN THE PROGRESSIVE MULTIFOCAL LEUKOENCEPHALOPATHY.
THEORETICAL TOUR TOWARDS CAUSALITY
Maximiliano Castro,1 Lucía
Ubiergo,1 Paola
Viola,1 Florencia
Debona,1 Gisel Cuevas1
1 Servicio de Clínica
Médica en el Hospital José Bernardo Iturraspe, Santa Fe, Argentina.
AUTOR PARA CORRESPONDENCIA
Maximiliano
Castro. Florentino Ameghino 528, Paraná (3100), Entre Ríos, Argentina.
Teléfono: (+54343) 514-4921. Correo electrónico: mgabrielcastro@outlook.com
Los autores manifiestan no poseer conflictos de intereses.
Los
autores aceptan de manera completa la responsabilidad por el contenido del
manuscrito.
Los autores declaran que el contenido del manuscrito
no es duplicado ni fue publicado previamente en otra revista.
Este manuscrito no requirió financiamiento.
Resumen
La
leucoencefalopatía multifocal progresiva (LMP), cuya incidencia creció con la
pandemia del virus de inmunodeficiencia humana (VIH), aún no cuenta con
tratamientos específicos y requiere la resolución del inmunocompromiso
subyacente para la mejoría clínica. Si bien se acepta que el virus de John
Cunningham (VJC) es la causa de la LMP, hasta hoy ninguna revisión ha resumido
la información disponible que avala esa afirmación. El virus no genera la
enfermedad en la mayoría de los casos —incluso en personas inmunocomprometidas—
y permanece latente por años. Además, es posible aislarlo a partir de tejidos
de adultos sanos. Proponemos hacer un recorrido teórico hacia el
establecimiento del rol patógeno del VJC en la LMP. Una mirada clara desde la
causalidad, los modelos animales y los avances de la biología molecular podrían
facilitar el desarrollo de terapéuticas que disminuyan la morbimortalidad
mientras esperamos una reducción en la incidencia de esta patología con el
logro de los objetivos 90-90-90 del milenio.
Palabras clave. Leucoencefalopatía multifocal progresiva, síndrome
de la inmunodeficiencia adquirida, virus JC, causalidad, patógeno.
Abstract
The incidence of
progressive multifocal leukoencephalopathy (PML) has exponentially grown after
the HIV pandemic outbreak. Still without effective treatments available, the
remaining chance for clinical improvement lies in immune reconstitution. It is
widely accepted that the John Cunningham virus (JCV) is the cause of PML,
however no reviews so far have summarized the available evidence supporting
this statement. Moreover, JCV infection does not cause the clinical disease in
most patients —even in those immunocompromised— and it can be isolated from
tissues of healthy adults. We propose a theoretical tour from the scattered
evidence available towards the understanding of JCV pathogenic role in PML.
Considering the evidence through the prism of causality, counting with animal
models and advances in molecular biology could ease the development of novel
therapies that diminish PML-associated mortality while awaiting a reduction in
its incidence with the accomplishment of the 90-90-90 millennium goals.
Key words. Progressive multifocal
leukoencephalopathy, acquired immunodeficiency syndrome, JC virus, causality,
pathogen.
ARK CAICYT: http://id.caicyt.gov.ar/ark:/s26184311/ypld0wamk
Introducción
La leucoencefalopatía
multifocal progresiva (LMP) se define como una enfermedad subaguda, progresiva,
multifocal y desmielinizante que involucra la sustancia blanca del sistema
nervioso central (SNC) de manera secundaria a la afección de los
oligodendrocitos (1). La misma se presenta de manera más
frecuente en pacientes con alteración de la inmunidad celular, por lo que se la
interpreta como una enfermedad oportunista (1). Desde el
punto de vista fisiopatológico, se produciría por una reactivación del virus
John Cunningham (VJC), que infecta a la mayoría de la población adulta durante
la infancia y adolescencia, y después permanece latente (1-3). Afecta entre 4% y 8% de los pacientes que tienen una
infección avanzada por el virus de inmunodeficiencia humana (3).
Presenta manifestaciones neurológicas pleomórficas principalmente secundarias a
la afectación de la sustancia blanca, si bien puede presentar convulsiones
—consideradas un síntoma típicamente cortical— cuando la afección es
yuxtacortical (1,2).
El
hecho de que se encuentre evidencia serológica del VJC en la mayoría de los
adultos sanos, su ubicuidad (3) y la característica pleomórfica
de esta enfermedad refuerzan la importancia de esclarecer el rol patogénico de
este virus. Por otro lado, al día de hoy no hay terapéuticas de eficacia
probada para esta patología, por lo que en aquellos casos en los que no se
logra una reconstitución inmune rápida, la mortalidad es elevada (1,2). Determinar que el VJC es agente etiológico en esta
patología —más allá de conocer el ciclo viral en el hospedador humano (4)— y los factores que favorecen que sólo una subpoblación de
pacientes inmunocomprometidos seropositivos (3) para el VJC
desarrollen LMP ayudaría a encauzar los esfuerzos científicos para desarrollar
terapéuticas efectivas, mientras que la falla en completar los objetivos
90-90-90 del milenio (5) favorecería que la incidencia de
esta patología se mantenga elevada.
Por
ello, se plantea una revisión de la literatura disponible con el objetivo de
determinar la evidencia disponible para definir al VJC como agente etiológico
de la LMP, a la luz de los postulados de Koch y los criterios de causalidad de
Bradford Hill (6-9).
Desarrollo
La
LMP denomina un conjunto de síntomas consistentes con la localización y la
extensión de las lesiones generadas por la destrucción de la sustancia blanca
subcortical, en ausencia de cambios inflamatorios en el líquido cefalorraquídeo
(10).
La
primera descripción clinicopatológica de esta entidad se publicó en 1958 (11). En 1971, cuando aún la LMP se consideraba como una
patología rara antes de la pandemia del VIH (12), se realizó
el primer aislamiento y cultivo del VJC, considerado, al principio, como un
subgrupo de los papovavirus por su similitud estructural pero que después se lo
incluyó en la familia Polyomaviridae. Este fue aislado del cerebro del
paciente J.C., que presentaba un linfoma de Hodgkin y desarrolló un cuadro
clínico y posteriormente anatomopatológico compatible con la LMP, y sembrado en
varios cultivos celulares en los cuales se demostró una reproducción
exponencial de partículas virales morfológicamente idénticas a las observadas
en la microscopia de la muestra cerebral de J.C. Mientras que pudieron
identificarse viriones en diferentes cultivos celulares, sólo se observaron
efectos citopáticos en los cultivos astrocitarios. Por otro lado, los cultivos
de control inoculados con extracto de cerebro humano normal se mantuvieron sin
efectos citopáticos y viriones demostrables. Los extractos de cerebro de J.C.
se inocularon en cultivos de células BCS-1, vero y renales de mono africano
verde y no se observó un crecimiento en las mismas, lo que sugirió su
especificidad y se distinguió del virus del papiloma humano (el único
papovavirus humano conocido hasta ese momento) por medio de tinciones con
inmunofluorescencia (13).
En
1993 se realizó un estudio (14) con el objetivo de
determinar cuáles eran los patrones de imágenes característicos compatibles con
la LMP y se los correlacionó con hallazgos patológicos y clínicos de manera
retrospectiva. Incluyó a 47 pacientes portadores del VIH y con diagnóstico de
LMP por biopsia/autopsia. Las imágenes características eran atenuadas en la
tomografía axial computada (TAC) y en el T1 de la resonancia magnética nuclear
(RMN) e hiperintensas en el T2, sin efecto de masa ni refuerzo con contraste.
Las mismas afectaban la sustancia blanca de las regiones periventriculares y
subcorticales, en especial en los lóbulos frontales y parieto-occipitales,
mientras que sólo unas pocas quedaron restringidas a la fosa posterior. De los
métodos realizados a los pacientes, se les realizó una TAC y una RMN a 18 de
ellos, y se observó que con la TAC se identificaron 41 lesiones y con la RMN,
89.
Sin
embargo, y a pesar de su pico de incidencia anterior al tratamiento
antirretroviral (TARV), los reportes sobre manifestaciones clínicas de esta
entidad son escasos. En general, en la literatura se encuentran reportes de
casos y series pequeñas, con múltiples subgrupos y con un porcentaje no
despreciable de pacientes sin confirmación virológica (15-17). Se puede especular que eso se debe a un subreporte,
principalmente secundario al costo de las técnicas de reacción en cadena de la
polimerasa (PCR) virales y la escasa disponibilidad en los países en vías de
desarrollo. Mientras tanto, los países desarrollados, aun cuando conducen
estudios de cohorte multicéntricas, no logran reunir un número significativo de
casos debido a la baja incidencia con la adherencia al TARV (18).
Los viriones del VJC de 45 nm pudieron
caracterizarse como cápside icosaédrica y genoma circular cerrado de ADN doble
cadena, caracterizados por tener tres regiones funcionales: la codificadora
temprana, que favorece la unión al genoma de la célula huésped y su pase a la
fase S para la replicación viral; la reguladora y la región tardía, que
codifica principalmente las proteínas estructurales de la cápside viral (19,20). Así también se ratificó que las
células involucradas en el desarrollo de la LMP son los oligodendrocitos y los
astrocitos y que el VJC permanece latente en los riñones, las células
progenitoras hematopoyéticas, los linfocitos B periféricos y, probablemente, en
las células estromales de las amígdalas (21). Asimismo, se
ratificó que los receptores celulares son una glicoproteína con un ácido
siálico enlazado en posición α-(2,6) y el receptor serotoninérgico 5-HT2a. Sin
embargo, a pesar de la amplia expresión de receptores en células humanas, es
difícil lograr cultivos celulares humanos (22).
Si
bien gran parte del aumento de la incidencia de la LMP en la era del síndrome
de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) se asocia a la mayor frecuencia de esta
patología con relación a los otros factores de riesgo conocidos (como los
trastornos linfoproliferativos), se presume que el VIH de por sí aumenta la
probabilidad de padecer LMP en mayor proporción que otras patologías, incluso
aquellas que afectan la inmunidad celular. Esto se debería al microambiente que
genera el VIH en el SNC después de su paso temprano al mismo a través de la
barrera hematoencefálica. Al mismo tiempo, el mismo facilitaría el pasaje de
linfocitos cargados de VJC desde el torrente sanguíneo a través de la barrera (23).
En
la actualidad, la hipótesis aceptada plantea que la infección por VJC es muy
prevalente en la población general y que se suscita a temprana edad. Luego
produce episodios de LMP por reactivaciones. Esto se deriva, en primer lugar,
de la observación de que dentro de los cinco años de vida, sólo el 10% de las
personas presenta anticuerpos para este virus pero la cifra asciende al 65% a
los 17 años y al 92% de la población adulta en áreas urbanas (24,25). En segundo lugar, se ha observado no sólo que los
linfocitos B periféricos, las células progenitoras hematopoyéticas y las
células estromales amigdalinas son susceptibles a la infección por VJC in
vitro (21), sino también que se detecta ADN viral en la
médula ósea, en la sangre periférica y la orina de pacientes sin LMP. Un
estudio mostró ácido desoxirribonucleico (ADN) viral detectable en el 29% de
los aspirados frescos de médula ósea, así como en la sangre periférica y orina
de esos mismos pacientes y en archivos de médula ósea de pacientes con y sin
LMP. En los pacientes con VIH positivo se halló significativamente mayor
proporción de ADN viral detectable. La detección por inmunohistoquímica de la proteína
reguladora temprana TAg y no de las proteínas de la cápside viral en este
estudio podría implicar su permanencia en estado quiescente, con un perfil
abortivo en lugar de productivo (22). Sin embargo, el tipo
de muestras requeridas para este análisis conllevó un número bajo de pacientes
incluidos. Otros estudios han reproducido estos mismos hallazgos, mientras que
mostraron que en pacientes con VIH negativo, y en la gran mayoría de los
pacientes con VIH positivo sin LMP, no se encontraba ADN viral en el líquido
cefalorraquídeo (LCR) (26).
Sin
embargo, como en estudios anteriores se observó ADN viral fuera del SNC de
sujetos sanos, se realizó un estudio en 2008 (27) para
evaluar la presencia del virus latente en los cerebros de pacientes
inmunocompetentes sin LMP. El mismo realizó una amplificación genómica e IH
para examinar la presencia de ADN del VJC en muestras de tejido cerebral de
autopsias de siete individuos con VIH negativo, sin enfermedad neurológica. Las
muestras de control fueron oligodendrocitos infectados por VJC, extraídos de
muestras de cerebro de pacientes con LMP. Se detectaron en cinco de siete
pacientes fragmentos parciales del virus, sin demostrarse la expresión de
proteínas. En los controles, todos mostraron la expresión de proteínas,
particularmente la VP1 en oligodendrocitos. Estos resultados no permiten saber
si la expresión de estos fragmentos virales es reflejo de la presencia de virus
quiescente en el SNC de la población general, pero la ausencia de replicación
viral activa —la cual sí se demuestra en pacientes con LMP— favorece su
interpretación como patógeno.
Estos
resultados son concordantes con los de otras dos investigaciones (28,29), las cuales también encontraron ADN viral y tejido cerebral
en sujetos sin LMP, y discordantes con otra investigación que mostró tanto ADN
completo como expresión de la partícula VP1. Sin embargo, esta última se dio en
pacientes añosos con comorbilidades y se interpretó que ellos tenían una
inmunodeficiencia relativa (30).
En
un estudio posterior (31), se analizaron 500 pacientes con
VIH y clínica neurológica con sospecha de afectación del SNC entre los años
1985 y 1995. De ellos, se obtuvieron 219 exámenes histopatológicos. Se
compararon los resultados de la PCR en el LCR para el VJC con los hallazgos
anatomopatológicos (con inmunohistoquímica e hibridación in situ). Se obtuvo el
ADN de uno o más virus en 181 de los 500 pacientes (36%). El VJC correspondió
al 9% de los aislamientos. Se realizó el diagnóstico de LMP por histología en
39 pacientes. Se detectó el ADN mediante una PCR en 28 de esos 39 pacientes y
en un paciente sin LMP, mediante histología. A pesar de que el n es
pequeño, la PCR en el LCR se presentó como un método de moderada sensibilidad
pero alta especificidad para el diagnóstico de la LMP.
Finalmente,
a pesar de la dificultad de generar modelos animales de infección por el VJC
debido a la especificidad de especie de este virus, un estudio (32)
produjo ratones deficientes de mielina a los que se les implantaron células
progenitoras gliales humanas primarias para utilizar como modelo experimental
de infección por el VJC. A los animales se les realizó una inoculación
intracerebral después de que alcanzaron la madurez. La misma condujo a la
replicación del virus y a la diseminación dentro de los tractos de la sustancia
blanca humana. Los astrocitos y los progenitores gliales fueron los tipos
celulares más susceptibles a la infección, mientras que la oligodendroglía fue
afectada de manera secundaria y con menos eficiencia. Por otro lado, se observó
que la muerte de las células oligodendrogliales (que se acompañó de
desmielinización) se produjo por apoptosis en lugar de la muerte directa de
estas por el virus, como se vio en investigaciones anteriores. A diferencia de
investigaciones anteriores que hipotetizaban que la infección por el VJC tiene
como protagonista a los oligodendrocitos, esta investigación mostró que la
misma es una enfermedad predominantemente astrocitaria y de sus progenitores, y
que la oligodendroglía no es necesaria para la infección y diseminación viral,
pero sí el elemento patogénico para el desarrollo de la LMP.
Debido a que sólo las
células injertadas eran de origen humano, el resto de las células no fueron
susceptibles a la infección por el VJC, lo que impidió definir rutas de
infección primaria y los factores involucrados en establecer la latencia viral.
Sin embargo, es el único modelo experimental con el que contamos hasta el
momento.
Discusión y
conclusiones
El concepto de
causalidad alude a la relación entre dos o más acontecimientos cuya ocurrencia
consistente y secuencia de aparición permiten atribuir a uno de ellos la
aparición del otro; es una interpretación de la naturaleza no única pero
dominante en el ámbito de la medicina (33).
En
lo que respecta al VJC, los avances en biología molecular y virología han
permitido que el ciclo viral del mismo sea conocido y que actualmente no haya
dudas de que el ser humano es su hospedador definitivo (4).
Por otro lado, la LMP se ha descripto de manera extensa en múltiples reportes y
series de casos y, a partir de los mismos y de los criterios diagnósticos
emitidos por las sociedades científicas, se ha podido reportar su incidencia y
su relación con las distintas patologías predisponentes (a pesar de que se
aprovechó la casuística para hacer estudios sobre sus características clínicas
con un número elevado de pacientes incluidos). A su vez, se ha descripto la
asociación entre la detección tisular en el SNC y LCR del VJC con la LMP.
Los
postulados de Koch siguen siendo una guía para establecer causalidad en
enfermedades infecciosas; a pesar de que, pasados 150 años desde su creación,
presenten desafíos debido a que el avance de la ciencia ha enfatizado la
presencia de situaciones en las cuales su necesidad y validez son puestas en
duda.
En
el caso del VJC como agente etiológico de la LMP, se encontró el virus en
muestras tisulares del SNC y del LCR de pacientes con LMP; mientras que en
pacientes sanos o con patologías neurológicas sin LMP, se encontraron sólo
fragmentos virales o virus latentes sin evidencia de replicación (1.er postulado). Por otro lado, el mismo se pudo aislar y sembrar en cultivos
celulares de manera efectiva (2.o postulado) y, más recientemente, pudieron inducirse
signos histopatológicos del SNC en modelos murinos modificados, con
identificación en los mismos del virus (3.er y 4.o postulado).
Los
criterios de Bradford-Hill, desarrollados en un inicio para hacer estudios
epidemiológicos con el objetivo de establecer relaciones de causa y efecto,
brindan ciertos elementos que, en el caso de estar presentes en enfermedades
infectocontagiosas, aumentan la probabilidad de causalidad, aun cuando no
fueron diseñados para este fin.
Con
referencia a lo anterior, el VJC mostró fuerza de asociación —su presencia se
demostró en la mayoría de casos de LMP diagnosticada—, al tiempo que la mayor
carga viral en el LCR es uno de los factores de riesgo para una mala evolución
(3) y la solidez de los hallazgos en los múltiples reportes
de esta enfermedad. Por otro lado, la evidencia serológica de la infección en
edades tempranas y la evidencia histopatológica de latencia en múltiples
órganos garantizan la temporalidad. Por último, los avances en la biología
molecular y virología mencionados —descriptos en múltiples y extensas
revisiones (3,4)— brindan plausibilidad y
coherencia a los hallazgos.
A
pesar de la confianza generalizada de la comunidad médica en el rol patógeno
del VJC, a nuestro entender por el momento esta es la única revisión que reúne
la evidencia disponible de manera que quede claro su correlato con las
condiciones necesarias para definir causalidad. Asimismo, entendemos que
disponer de resúmenes actuales (críticos) de la evidencia disponible favorece
el avance de la ciencia y el encauzamiento de las investigaciones futuras.
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