ISSN Electronico 2011-7531 ISSN Impreso 0120-5552 Volumen 33, n.°3, septiembre - diciembre 2017 Fecha de recepción: 28 de marzo de 2017 Fecha de aceptación: 12 de julio de 2017 DOI: http://dx.doi.org/10.14482/sun.33.3.10926

ARTÍCULO DE REVISIÓN / REVIEW ARTICLE

Héctor Alejandro Serrano-Coll¹, Nora Cardona-Castro²

¹ MD. MSc. Estudiante de doctorado de Ciencias de la Salud CES. hectorserranocoll@gmail.com

² MD. MSc. PhD. Investigadora. Instituto Colombiano de Medicina Tropical, Facultad de Medicina - Universidad CES, Medellín, Colombia. ncardona@ces.edu.co.

Resumen

La lepra es una enfermedad infecciosa granulomatosa crónica, causada por Mycobacterium leprae. El curso natural de esta enfermedad está relacionado con una neuropatía periférica denominada neuropatía leprótica, la cual es responsable de la aparición de discapacidades en ojos, manos y pies. Se realizó una búsqueda estructurada en la base de datos de Pubmed y OVID utilizando los siguientes términos MeSH: lepra, neuropatía, nervio periférico, célula de Schwann, discapacidad, biomarcadores. El 83,8 % de los artículos referenciados en esta revisión fueron seleccionados a través de esta búsqueda. El daño neural en lepra es una patología en la que intervienen múltiples mecanismos fisiopatógenicos, que incluyen: la respuesta inmune del hospedero, la interacción de M. leprae a diferentes ligandos en las células Schwann, lo que permite la activación de vías de señalización celular que inducen inflamación, desmielinización y daños a nivel del axón, que se traducen en discapacidad sensitiva y motora en el paciente con lepra. Pero a pesar de que en las últimas décadas se han realizado avances importantes en el entendimiento de esta neuropatía, esto no se ha visto reflejado en herramientas o biomarcadores que sean útiles en la detección temprana del daño periférico causado por la lepra.

Palabras clave: lepra, nervio periférico, célula de Schwann, discapacidad, biomarcadores, neuropatía.

Abstract

Leprosy is an infectious disease caused by Mycobacterium leprae. In the course of this disease patients can develop a peripheral neuropathy called leprous neuropathy, which is responsible for the appearance of disabilities in eyes, hands and feet.

A structured search was performed in Pubmed and OVID databases using the following MeSH terms: leprosy, neuropathy, peripheral nerves, Schwann cell, disability and biomarkers. 83.8 % of the articles referenced in this review were selected by this searchNeural damage in leprosy is an event that involves multiple pathophysiological mechanisms, including the host immune response and the interaction of M. leprae with different ligands in Schwann cells. This allows for the activation of cell signaling pathways that induce inflammation, demyelination and damage to the axon, which results in sensory and motor disability in leprosy patients. Despite the progress that has been made in the lasts decades in understanding this neuropathy, this has not been reflected in tools or biomarkers useful for early detection of peripheral damage caused by leprosy.

In the last decades a lot of progress has been made in understanding leprous neuropathy. Unfortunately this has not been reflected in the discovery of tools or biomarkers which are useful for the early detection of peripheral damage.

Keywords: leprosy, peripheral nerves, Schwann cells, disability, biomarkers, neuropathy.

Introducción

La lepra es una enfermedad infecciosa granulo-matosa crónica, causada por M. leprae, la cual tiene una marcada afinidad por la piel y los nervios periféricos (1).Anivel mundial, en 2015 se reportaron un total de 211 973 casos de lepra concentrados, la mayoría de ellos en 13 países. En Colombia en ese mismo año se registraron 390 casos y sigue siendo considerada un problema de salud pública en 87 municipios del territorio nacional (2-4). De estos casos nuevos, el 30 % presentan discapacidad al momento del diagnóstico y un 75 % de ellos son casos multibacilares, lo cual indica que el diagnóstico de la lepra en Colombia es tardío, lo que representa una fuente de infección activa para contactos y convivientes (5).

El curso natural de esta enfermedad está relacionado con una neuropatía periférica denominada neuropatía leprótica (NL), la cual es responsable de la aparición de discapacidades en ojos, manos y pies, que afectan a más de 4 millones de personas alrededor del mundo (6).

El daño neuropático causado por M. leprae se evidencia en todo el espectro clínico de esta enfermedad (7) y puede desencadenarse por respuestas de hipersensibilidad inmunológicas que en lepra se denominan lepro-reacciones (LR) tipo 1 o 2. Las LRs ocurren como consecuencia de la sobreexpresión de citocinas proinfla-matorias y por la formación de complejos inmunes, que son los grandes responsables del daño en las células de Schwann (CS) (8). Además, esta micobacteria es capaz de invadir las CS y activar vías inflamatorias que inducen daño neural (9).

La NL causa deformidades y discapacidades físicas, como consecuencia del daño autonómico, sensitivo y motor en el sistema nervioso periférico (10). Además, los pacientes con este tipo de neuropatía experimentarán síndromes dolorosos tan severos que afectarán su calidad de vida y muchos de ellos padecerán de estigma como consecuencia de sus discapacidades, lo cual provoca en ellos ansiedad, depresión, aislamiento y problemas interpersonales (11,12).

La detección temprana de esta neuropatía siempre ha tenido como barrera su dependencia en la experticia clínica del facultativo y la subjetividad de sus pruebas diagnósticas (biomarcadores, dispositivos de neurode-tección) (13,14), aunado a que esta patología neural solo se hace evidente cuando la fibra sensitiva se compromete en más del 30 % (15). La compleja detección de la NL es responsable que un 33 a 56 % de los casos nuevos detectados presenten daño neural irreversible (16).

Esta revisión se realizó a través de una búsqueda estructurada en la base de datos de Pubmed y OVID sobre investigaciones realizadas a nivel mundial que incluyeran los siguientes términos MeSH: lepra, neuropatía, nervio periférico, célula de Schwann, discapacidad, biomarcado-res. El 83,8 % de los artículos referenciados en esta revisión fueron seleccionados a través de esta búsqueda, y su objetivo es analizar la patogénesis de esta neuropatía, sus repercusiones sobre el sistema nervioso periférico y algunas metodologías usadas para su detección.

Patogénesis del daño neural

M. leprae tiene la capacidad de invadir y afectar los nervios periféricos de manera asimétrica (17). M. leprae coloniza el endotelio neurovascular de los vasos sanguíneos y linfáticos epineurales de los nervios periféricos; de esta manera, la ruta vascular es la entrada de la micobacteria a través de la vaina perineural impermeable y alcanza el compartimiento endoneural e inicia la invasión no solo de las fibras sensitivas mielinicas, sino también de las amielínicas (18).

Adherencia e internalización de m. leprae en la célula de schwann

En el interior del compartimiento endoneural, M. leprae inicia la colonización de las fibras sensitivas a través de su unión con la lámina basal de las CS (19). Esta interacción se puede generar por diferentes mecanismos; uno de ellos es la unión de Glicolípido fenólico-I (PGL-I) de M. leprae con el dominio globular de la laminina alfa-2 (7). Además, M. leprae se puede unir a esta laminina a través de su proteína (ML- LBP-21) y de una adhesina catiónica (HLp-LBP) (20,21 )Otros mecanismos de adhesión son la interacción entre la micobacteria y los receptores ErbB2 y mielina P0 en el interior de la CS (21, 22).

Una vez que M. leprae logra unirse a la lámina basal de la CS, los receptores distroglicano (DG) presentes en estas células, jugarán un papel fundamental en la internalización de la micobacteria (9). Estos receptores están subdivididos en dos polipéptidos, alfa y beta DG. Donde los alfa- DG se unen a la laminina alfa-2 que está en contacto con la micobac-teria, mientras que los beta-DG se fijan al citoesqueleto de actina de la CS a través de proteínas ricas en distrofina, las cuales tienen como función dar sostén mecánico a las CS y a los axones de los nervios periféricos (23, 24). Esta interacción favorece la reorganización del citoesqueleto de la CS, y es esencial en el proceso de internación de M. leprae (9).

En el proceso de colonización bacteriana de la CS son importantes las señales de transducción, donde la interacción de M. leprae con el receptor ErbB-2 en la CS, permite la fosforilación de la tirosina quinasa (TK) (25,26). Esta señal de transducción ha sido indentificada como uno de los principales mecanismos de internalización para las bacterias en las células de los mamíferos, ya que las opsoninas, tanto mediadas como independientes de la fagocitosis, están reguladas por TK (27).Además, en este proceso de internación parecen estar involucrados otros elementos de señalización celular tales como la Proteína quinasa- C (PKC) y la familia de la fosfolipasa-3 (PI3-K) (21,27). Es de resaltar que todas estas señales de transducción no solo favorecen a la reorganización del citoesqueleto de la CS, sino que también permiten la activación de la vía endocítica para M. leprae (27). La tabla 1 muestra los mecanismos patogénicos de M. leprae para invadir, sobrevivir y dañar la CS.

Mecanismos de supervivencia de m. leprae en el interior de las células de Schwann

Al activarse la vía endocítica, M. leprae es fa-gocitada en el interior de un endosoma para ser destruido a través de la unión fagosoma-lisosoma (27). Como mecanismo de defensa, M. leprae induce la acumulación de moléculas de cubierta que contienen aspartato y triptó-fano (TACO), que evitan la activación de los receptores tipo Toll (TLR) en la inmunidad innata y previenen así la unión entre fagosoma -lisosoma (28) (ver tabla 1).

El bloqueo generado por M. leprae a través de TACO a nivel de los TLRs impide la activación del Factor Nuclear-Kappa Beta (NF-kB) (28), evitando así la expresión de genes claves en la síntesis de péptidos antimicrobianos y citocinas proinflamatorias; promoviendo de esta manera un ambiente menos hostil para la supervivencia de la micobacteria en el interior de la CS (29,30)(ver tabla 1).

Recientemente Mattos et al. (31) demostraron que el reconocimiento realizado por TLR-6 a M. leprae genera señales intracelulares que inducen la biogénesis de lípidos al interior de las CS infectadas (31,32), lo cual no solo proporciona una fuente nutricional para la micobacteria sino que además permite la expresión de ciclooxigenasa-2 (COX-2), de prostaglandina E-2 (PGE-2) e IL-10, contribuyendo así a un ambiente permisivo para la proliferación de M. leprae en el interior de los nervios (31,33) (ver tabla 1).

Es importante mencionar que la supervivencia de M. leprae en el interior de la CS no solo depende de los mecanismos aquí expuestos sino que esta puede estar relacionada directamente con la susceptibilidad genética del hospedero, mediada por mutaciones en los TLRs, en receptores tipo NOD, en receptores de reconocimiento de carbohidratos, en receptores de células naturales asesinas, en genes PARK2-PARG, en genes del complejo mayor de histocompatibilidad y genes que expresan citocinas (34) . Por lo tanto, la supervivencia de M. leprae en las CS depende de la combinación de múltiples factores, algunos de ellos inducidos por la micobacteria pero otros son propios del hospedero. Lo cual indica que la eliminación intracelular de M. leprae no es tan sencilla y cercana como creen los programas operativos de salud pública para el control de la lepra.

Mecanismos de daño neural y axonal

La respuesta inmune celular del hospedero está involucrada en el daño neural, dado que las CS infectadas con M. leprae expresan moléculas tipo II del complejo mayor de histocompatibilidad (MCH-II) (35), las cuales presentan péptidos antigénicos a los linfocitos T vírgenes, induciendo su diferenciación a linfocitos TCD4 con un patrón efector Th1, los cuales activan a linfocitos TCD8 citotóxicos; estas células inmunes expresan citocinas y mediadores proinflamatorias, tales como factor de necrosis tumoral-alfa (TNF-a), interferón gamma (IFN- y) y óxido nítrico (NO) (35,36), las cuales pueden provocar la desmielinización del axón (21,35). Además, M. leprae es capaz de inducir la sobreexpresión de IL-23 en los macrófagos, lo cual favorece la expansión de linfocitos TCD4 con patrón Th17, que pueden inducir daño en las CS a través de mediadores solubles (IL-17, TNF-a) (37,38) (ver tabla 1).

Las leproreacciones tipo I y II (LR-1/LR-2) son respuestas de hipersensibilidad inmunológica que están asociadas a daño neural en el paciente con lepra (39). Las LR-1 son ocasionadas por un aumento en la respuesta inmune celular contra antígenos de M. leprae, lo que conlleva a una mayor expresión en la actividad de los linfocitos TCD4 con patrón Th-1, cuyo blanco en el nervio periférico son las CS; en este evento inmune hay sobreexpresión de citocinas proinflamatorias, tales como TNF-a y factor de crecimiento transformante-beta (TGF- p), que ocasionan la desmielinización del axón (8,40,41). Las LR-2 también pueden provocar daño neural a través de una respuesta inflamatoria mediada por complejos inmunes que se depositan en múltiples tejidos, incluidos los troncos nerviosos periféricos (8,42).

La interacción de M. leprae con el receptor de tirosina quinasa-2 (ErbB-2) en la membrana basal de las CS induce la fosforilación de este receptor e impide su heterodimerización con el receptor ErbB-3, lo que provoca un bloqueo en la señalización celular mediada por la neu-regulina-1 (NRG-1), inhibiendo así la expresión de factores de transcripción (Oct-6, Krox-20 y Sox-10), que son claves en la reparación y recuperación de la mielina en los nervios periféricos (43,44) (ver tabla 1 y figura 1).

Tapinos et al. (25) demostraron que la fosforilación del receptor ErbB-2 induce la activación de la vía de señalización MAP/ERK ( siglas en inglés Mitogen-Activated Protein Kinases), que provoca la acumulación de ciclina D1 en el núcleo de las CS durante la fase de progresión del ciclo celular G1/S, lo que conlleva la desdiferenciación de las CS y al daño neural (25) (ver tabla 1). Aunque en otros modelos celulares, como el de cáncer de mama, se conoce que la activación de MAP/ERK y de ciclina D1 no son estímulos suficientes para inducir una transformación celular completa (45), por lo que algunos investigadores, como Notch (46), proponen que la desdiferenciación de las CS mediada por la vía de señalización de la MAP/ERK podría estar asociada otra vía de señalización (ver figura 1).

El deterioro neural inducido por M. leprae puede generar daños en la fibra sensitiva como la desmielinización segmentaria, paranodal, atrofia axonal y degeneración walleriana (18), a través de múltiples mecanismos fisiopató-genicos, lo cual demuestra que la NL es una entidad enigmática y muchas veces silenciosa que puede afectar a convivientes y contactos de pacientes con lepra.

Neuropatía periférica en lepra

El daño neural en lepra está centrado exclusivamente al sistema nervioso periférico, y está asociado a compromiso autonómico, sensorial y motor (10,47).

La lepra suele asociarse a cuadros de mono-neuropatía y mononeuropatía-múltiple que pueden comprometer miembros superiores e inferiores (4). Los nervios más afectados por M. leprae son aquellos que por su ubicación se encuentran adyacentes a zonas frías, cercanos a la piel, en extremidades distales y en túneles anatómicos; los nervios con mayor compromiso son: cubital, mediano, radial, auricular, fibular común y tibial posterior (15,47,49) (ver tabla 2). Aquí se describe las características de la neuropatía leprótica, como son tipo de afección periférica, nervios periféricos involucrados, daño sensitivo y motor.

La mononeuropatía hace referencia al compromiso de un único tronco nervioso periférico y esta afección neural ocurre principalmente en el polo tuberculoide de la lepra. La mononeuropatía múltiple es la afección de dos a más troncos nerviosos periféricos de forma asimétrica y ocurre principalmente en el polo dimorfo, lepromatoso y en LR-1 y 2 (47,50). Además, podemos ver otras formas de neuropatía en lepra como es la micromo-noneuropatía en las formas indeterminadas y la polineuropatía asociadas a algunas formas lepromatosas (51).

Afección sensitiva y motora ocasionada por la lepra

La lepra en sus estadios iniciales suele cursar como una neuropatía subclínica, dado que la afección sensitiva solo es evidente cuando el compromiso de la fibra sensitiva tipo C es mayor de un 30 % (52).Amedida que aumenta el daño periférico sobre las fibras nerviosas superficiales y pequeñas de la dermis se impide la transmisión de estímulos sensitivos a través del tracto espino-talámico (53,54), comprometiendo de esta manera la sensibilidad exteroceptiva (temperatura, dolor y tacto burdo) (49,55).

A medida que avanza la NL compromete los haces neurales motores que inervan los músculos acrales de ojos, manos y pies, evidenciándose los primeros signos de afección motora, como lo es la debilidad de la musculatura en ojos, manos y pies (56). La afección sensitivo-motora en lepra es la responsable de las discapacidades y deformidades; estas pueden estar representadas por atrofia muscular, condrolisis y reabsorciones, que impactarán de forma negativa la calidad de vida de estos pacientes (54) (ver tabla 2).

Afección autonómica por lepra

La afección autonómica por M. leprae suele comprometer la sudoración, generando anhidrosis en las áreas de afección sensorial (47). Además, las lesiones del sistema nervioso autónomo en estos pacientes están asociadas con la reacción inmune inflamatoria contra la micobacteria, por lo tanto suelen evidenciarse en el polo tuberculoide de la enfermedad (49). La evaluación autonómica del paciente con lepra se puede realizar a través del test de histamina y pilocarpina (57). La pilocarpina activa la sudoración aplicada vía intradérmica en la lesión se revela si hay daño autonómico o no cuando el sudor reacciona produciendo un color negruzco con la harina de maíz y tintura de yodo de potasio aplicado sobre la lesión y la histamina induce la triple reacción de Lewis, que son eritema menor, mayor y extravasación; en caso de existir un daño autonómico, solo se presenta eritema menor y extravasación (39)

Detección de la neuropatía leprótica

En la actualidad la detección de la neuropatía leprótica sigue dependiendo de la experiencia clínica del facultativo y de herramientas de diagnóstico no confiables y muchas veces invasivas (7,8). A continuación se describen métodos para detectar la NL.

Monofilamentos de semmes weisntein (swm) vs. pressure specified sensory device (pssd)

Los monofilamentos de SWM han jugado un papel importante en la detección de la NL ya que han demostrado ser accesibles, prácticos y portátiles (58).

En el metaanálisis realizado por Feng et al (59) se concluyó que los SWM tienen una sensibilidad que oscila entre un 57a 93%, una especificidad entre el 75 a 100 %, un valor predictivo positivo (VPP) que varía de 84 a 100 % y un valor predictivo negativo (VPN) que varía de 36 a 94 %. Está marcada variabilidad en los resultados es producto de que la evaluación clínica con los SWM solo permiten estimar el rango del compromiso neuropático (59, asociado a que la resistencia del nylon se ve afectado por condiciones ambientales y al carácter subjetivo de su interpretación (60,61).

El PSSD es un dispositivo neurosensorial que valora cualitativamente la presencia de afección neuropática, midiendo el umbral de presión cutánea necesaria para identificar uno o dos estímulos táctiles (62). Este dispositivo es una buena alternativa en la detección precoz de la NL, dado que tiene mayor sensibilidad que los SWM (78,3 % PSSD vs. 65,2 % SWM) y una mayor especificidad (97,8 % PSSD vs. 51,1 SWM), demostrando que el PSSD proporciona mejor precisión diagnóstica para la detección de la NL en comparación con los SWM (63).

Biomarcadores de daño neural

Los biomarcadores de daño neural en lepra se han concentrado más en el diagnóstico de leproreacciones que en la detección temprana del daño neuropático.

Entre los posibles biomarcadores en la detección temprana del daño neural generado por M. leprae tenemos los anticuerpos anticeramida. Aunque este anticuerpo tendría poca utilidad como un biomarcador de detección temprana de daño neuropático, ya que solo podría evidenciarse en estadios clínicos avanzados de la lepra (64).

Investigaciones en neurotrofina, factor de crecimiento en el nervio que está involucrado con la supervivencia de la neuronas, evidenciaron mayor expresión de neurotrofina en controles que en pacientes con lepra, pero esta diferencia no fue estadísticamente significativa, por lo que la neurotrofina no podría considerarse un biomarcador temprano de daño neural (65).

Polimorfismos del gen que codifica la proteína de adhesión NINJURIN-1 (NINJ1) involucrada en la reparación de las fibras nerviosas periféricas después de una lesión se consideró como un posible biomarcador de daño neural en lepra. Los estudios realizados en pacientes con lepra evidenciaron en población brasileña que el polimorfismo que produce el cambio (asp110ala) se relaciona como factor de riesgo en la progresión de la discapacidad en pacientes con lepra, pero no se ha demostrado que sea un biomarcador de detección temprana de daño periférico (66).

La detección de títulos de anticuerpos anti PGL-I ha sido estudiada como una herramienta serológica en la detección de nuevos casos de lepra y se ha relacionado como un parámetro serológico de NL (8,67). Sin embargo, existen resultados que discrepan de que estos anticuerpos anti PGL-I sean un adecuado marcador serológico en la detección de LR y daño neural (68). Estudios realizados por nuestro grupo de investigación han evidenciado que la detección de anticuerpos contra miméticos de PGL-I y antígenos recombinantes específicos para M. leprae, como NDO-LID, podrían ser útiles en la detección de pacientes con riesgo de padecer neuritis, dado que observamos mayores títulos de anticuerpos en los pacientes con lepra y neuritis al compararlos con pacientes sin neuritis (datos aún no publicados).

Estos hallazgos nos demuestran que es necesario aunar esfuerzos en la generación de nuevos biomarcadores capaces de evidenciar tempranamente signos de NL en convivientes y contactos de pacientes con lepra, con el fin de garantizar la detección temprana de esta enfermedad, evitar la progresión de la discapacidad.

Conclusiones

La lepra es una enfermedad infecciosa cuya curación para muchos facultativos se alcanza con la negativización bacteriológica del paciente, olvidando que esta infección genera un daño periférico crónico que no se revierte únicamente con la instauración de la poli-quimioterapia. El estudio de esta neuropatía desmielinizante es clave para resolver muchas de las preguntas que existen alrededor de esta compleja enfermedad y permitirá generar nuevas estrategias de detección precoz de daño periférico causado por M. leprae. Para finalizar, el reto a futuro es tratar de unir la investigación básica y aplicada en torno a esta afección enigmática, para generar nuevos biomarcadores que sean útiles en la detección temprana de esta neuropatía y así dar un paso importante en la erradicación de la lepra.

Conflicto de intereses: Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Apoyo financiero: Para la realización de esta revisión Héctor Serrano-Coll recibió apoyo financiero por parte de Colciencias (convocatoria 727-2015).

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