4. Anaplasmosis; introducción
Enfermedad febril
mediada por
vectores,
Acompañada con
inclusiones en los
granulocitos
Relacionada al
patógeno
veterinario
Ehrlichia
phagocytophilum
y E. equi,
Denominado
Anaplasma
phagocytophilum
Descrito en
Minnesota y
Wisconsin
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
6. Vector
DNA de A. phagocytophilum se ha
detectado en múltiples especies de
garrapatas del género Ixodes
I. Scapularis
I. Pacificus
I. Spinipalpis
I. Ricunus
I. persucaltus
I. ovatus
EUA
Europa
Asia
Una vez que la garrapata se adquiere
la bacteria desde un mamífero
infectado, esta se mantiene desde la
etapa larvaria hasta la edad adulta y
es transmitida a los mamíferos en la
siguiente alimentación
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
7. Vector
Los reservorios mamíferos A.
phagocytophilum incluyen
• Ratón de patas blancas (Peromyscus leucopus)
• Mapaches (Procyon lotor)
• Ardillas grises (Sciurus carolinensis)
• Zorros grises (Urocyon cinereoargenteus)
• Ardillas dela secoya
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
14. Características
Toda la familia infecta a huéspedes invertebrados específicos
Neorickettsia y Wolbachia pueden ser transmitidos de manera transorvárica
Anaplasma y Ehrlichia no pueden pasar de manera efectiva de esta manera
Las bacterias infectan ciertos tipos de células en los vertebrados
• De origen hematopoyético
• neutrófilos, monocitos/macrófagos, plaquetas, eritrocitos y células endoteliales
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
16. Morfología
A. phagocytophilum
• Coco polimórfico gram negativo
• Envoltura de doble membrana
• Tamaño desde 0.4 a 1.3 µm
hasta 2 µm
• La membrana externa es rugosa
• No hay capsula
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Microbes and Infection 15 (2013) 1017e1025
17. Morfología
Se pueden ver finas hebras de
DNA y ribosomas en la bacteria
La replicación de Anaplasma se
lleva en vacuolas intracelulares
• llamadas vacuolas de inclusión o
vacuolas parasitophoras
• Dentro del citoplasma de las células
eucariotas
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
18. Serovariedades
Todos los
aislamientos de A.
phagocytophilum
parecen tener
reactividad
cruzada en
mamíferos
El antígeno más
común es una
proteína de 42 –
49 kDa expresada
en la membrana
externa
bacteriana, parte
de la familia P44
Las diferentes
cepas muestran
variaciones
menores en la
secuencia genética
del RNA 16S y del
gen groESL
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
21. Genoma
Genoma de 1.47 Mpb
• ¼ del tamaño del de E. coli
1369 ORFs
Contenido de G-C representa el
41.6%,
• menor que en E. coli (50%)
• mayor que en R. prowasekii (29.1%)
Numerosas secuencias
repetidas
• 100 copias del gen P44
• Sistema de secreción tipo IV
No tiene genes que expresen
• Lipopolisacaridos
• Peptidoglucanos
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
23. Genoma
A. phagocytophilum y R. prowazekii comparten 469 genes
No pueden utilizar glucosa como fuente de energía
A. phagocytophilum tiene una vía de glucolisis parcial que inicia con
fructosa 1 – 6 bifosfato
Tiene vías de metabolismo aeróbico
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
24. Genoma
No codifica un citocromo oxidasa tipo-d*
No tiene traslocasa de ATP/ADP*
Tiene genes que codifican enzimas para la síntesis de nucleótidos y casi
todos las vitaminas y cofactores que puede favorecer a la garrapata*
Puede sintetizar solo 4 aminoácidos (glicina, glutmina, glutamato,
aspartato)*
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
26. Antígeno mayor de superficie P44/Msp2
Superficie antigénica de superficie
Útil en el serodiagnóstico
Son proteínas beta-cilindros
• Actividad de porina
• Permiten la difusión pasiva de pequeñas
moléculas hidrofilicas
Los genes de codificación de P44 se
componen
• Una región codificante hipervariable
• flanqueada por regiones 5’ y 3’ conservadas
La variabilidad antigénica de P44
contribuye
• Evasión inmune
• Infección persistente de A.
phagocytophulum
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
27. Sistema de secreción tipo IV
Cuenta con
homólogos
de los SST I
y IV
SST IV
Canal
transmembrana
compuesta de
complejos
multiprotéicos
A pesar del
genoma de
menor
tamaño
Contiene 8
copias no
idénticas de los
genes de
transcripción
para los SSTIV
A. phagocytophilum
Modular la
transcripción de
los genes del
huésped
mediante AnkA,
Una de las SSTIV
que se
transporta al
núcleo de la
célula infectada.
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Clin Lab Med - (2017) -–-
SSTIV: sistema de secreción tipo IV
28. Sistemas de dos componentes
2 sistemas de
dos
componentes
(TCSs)
sirven como
mecanismos de
respuesta a
estímulos
ambientales
Mediante la
expresión de
genes específicos
PleC, CckA, NteY
son sensores de
histidina quinasa
esenciales en la
infección
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
TCS: sistema de dos componentes
30. Receptor
Se requiere la unión del tetrasacarido sialyl Lewis (sLex)
con el ligando – 1 de la glicoproteína P – selectina (PSGL
– 1)
Su unión activa la vía del PSGL – 1 que concluye en la
fosforilación de ROCK1
◦ un efector kinasa de GTPasa
ROCK1 es una serina/treonina kinasa
◦ Regulador clave de la organización de actina
◦ Sugiere que la unión de Anaplasma con PSGL – 1 activa la
reorganización del citoesqueleto mediado por ROCK1
facilitando la invasión bacteriana
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Nat Rev Microbiol. 2010 May;8(5):328-39
Microbes and Infection 15 (2013) 1017e1025
sLex: Tetrasacarido sialyl Lewis
PSGL – 1 : ligando – 1 de la glicoproteína P – selectina 1
31. Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Receptor e
internalización
PSGL – 1 : ligando – 1 de la glicoproteína P – selectina 1
ER: retículo endoplásmico
Rab: proteínas de reciclado de endosomas
32. Biogénesis de los gránulos de inclusión
A. phagocytophilum se divide
estrictamente dentro de los
gránulos de inclusión.
Al dividirse esos se expanden
hasta ocupar la mayor parte del
citoplasma de la célula infectada
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Nat Rev Microbiol. 2010 May;8(5):328-39
NCF1, NCF2: componentes de la cadena de oxidasa NADPH
33. En los
neutrófilos,
Anaplasma
interfiere
con el
movimiento
de vesicular
para evitar
las lisosimas
Carece de receptor de transferrina
(TfR)antígeno temprano endosomal, Rab5, α-
adaptina
Carece de ATPasa tipo V
No adquiere marcadores lisosomales tardíos
como mieloperixidasa, CD63 y LAMP1
De esta forma evita la fusión con vesículas
secretoras y gránulos terciarios que contienen
componentes de la oxidasa de NADPH
Biogénesis de los gránulos de inclusión
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Nat Rev Microbiol. 2010 May;8(5):328-39
TfR: Receptor de transferrina
LAMP1: Proteína asociada a lisosoma 1
NADPH: Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato
34. Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Biogénesis de los gránulos de inclusión
A.
phagocytophilum
Adquiere
colesterol
Mediante el
aumento en los
receptores de LDL
Es incorporado a
la membrana de
Anaplasma
PSGL – 1 : ligando – 1 de la glicoproteína P – selectina 1
ER: retículo endoplásmico
Rab: proteínas de reciclado de endosomas
36. Escape de la actividad de neutrófilos
Los neutrófilos expresan recetores de superficie
reconocedores de patrones (PAMPs)
◦ Receptores tipo toll (TLR)
◦ Dominio de oligomerización de nucléotidos (NOD)
La unión a estos PAMPs
◦ inicia una gran respuesta inmune que generalmente concluye
en la eliminación del microorganismo,
A. phagocytophilum carece de los principales PAMPs
◦ LPS y peptodiglucanos
A. phagocytophilum “secuestra” factores de transcripción
y enzimas importantes en el reconocimiento bacteriano
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
TLR: receptores tipo Toll
NOD:: Dominio de oligomerizacion de nucleótidos
PAMPs: receptores reconocedores de patrones
37. Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
PI – 3K: Fosfoinositol 3 kinasa
LYZ: lisosima
GNLY: Granulosina
DCD: Dermcidina
HNP: Pétido de neutrófilo humano
IRF – 1: Factor regulador de interferón 1
HDAC1: Deacetilasa de Histonas 1
DEFAS: Fefensina humana alfa 5
BPI: Proteína bactericida/de aumento de
permeabilidad
38. Disminución de las especies reactivas de O2
Neutrófilos y monocitos/macrófagos
◦ Mediadores del sistema de defensa dependiente
de ROS
En neutrófilos quiescentes, los componentes
de la NADPH oxidasa están desmantelados
◦ Al haber activación de los macrófagos, un
sistema de vesículas y gránulos específicos se
fusionan en las membranas del fagosoma
◦ Formando complejo citolítico de neutrófilos 1
(NCF1)
◦ Genera el ensamblaje de NADPH oxidasa
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 2012 May ; 35(3): 241–252
Clinical Science (2006) 111, 1–20
Nat Rev Microbiol. 2010 May;8(5):328-39
39. Disminución de las especies reactivas de O2
A. phagocytophilum no induce respuesta
mediada por ROS
No induce el ensamblaje de NADPH oxidasa
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 2012 May ; 35(3): 241–252
Clinical Science (2006) 111, 1–20
40. Inhibición de la apoptosis
A. phagocytophilum
◦ inhibe la apoptosis espontánea o inducida en
neutrófilos por 48 – 96 horas
◦ Dando tiempo para la replicación bacteriana
Aumenta la producción de bfl-1 de la familia de
proteínas antiapoptóticas bcl – 2
◦ Perdiendo la capacidad mitocondrial de activar la vía de
las caspasas
Otros mecanismos incluyen
◦ Inhibición de la activación de Fas
◦ Inhibición de la activación de procaspasa – 8
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 2012 May ; 35(3): 241–252
Microbes and Infection 11 (2009) 1063e1070
41. Manipulación de la autofagia
Varias señales distintivas de autofagia temprana
Se han encontrado en las inclusiones replicativas de
A. phagocytophilum
◦ LC3
◦ Beclina 1
La autofagia es necesaria para la replicación de A.
phagocytophilum
Ésta la favorece para remodelar el especio
citoplasmático
◦ Ganar mayor espacio para su propio crecimiento
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 2012 May ; 35(3): 241–252
Niu H. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012
42. Supresión de células TCD4+
La infección por A. phagocytophilum resulta
en una inmunosupresión generalizada
Caracterizada por leucopenia
• Linfopenia temprana
• Neutropenia y trombocitopenia en la infección
prolongada
Reducción de CD4+
• Regulación a la baja de la expresión del receptor de IL
– 2 , (CD24)
Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 2012 May ; 35(3): 241–252
Trends Microbiol. 2016 Mar;24(3):173-80
43. Respuesta humoral
Mediada por citocinas
proinflamatorias,
especialmente
INF-δ
IL 10
In vitro, A.
phagocytophilum y la
proteína P44 induce la
expresión del mRNA de
IL-1B,
TNFα
IL-6
Varias interleucinas y sus
receptores se expresan
en macrófagos
expuestos a A.
phagocytophilum
TNF-,IL-1, IL-1ε, IL-6, CXCL1, CXCL2, CXCL3, CCL3, CCL4,CCL20, CD54, IL-1RN, IL-1R1
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
44. Respuesta humoral
A. phagocytophilum carece de LPS y peptidoglucanos
Otras PAMPs deben estimular a los monocitos y la
respuesta inmune
• Lipoproteinas
• Proteínas de choque térmico
• Moléculas no identificadas
Clinical microbiology reviews, july 2011, p. 469–489
47. Pruebas diagnósticas
Frotis de sangre periférica
◦ Tinción Wright
◦ Giemsa
◦ Desde 20 – 100% se observan mórulas en el
citoplasma de los neutrófilos durante la primera
semana de la enfermedad
Infect Dis Clin N Am 29 (2015) 341–355
48. Pruebas diagnósticas
PCR
• Amplificación de DNA
• Alta especificidad 60 – 85%
• Alta sensibilidad 67 – 90%
• Muestras colectadas en citrato
de sodio o acido
etilendiamintetracetico
• Previos al inicio de tratamiento
Infect Dis Clin N Am 29 (2015) 341–355
Clin Lab Med - (2017) -–-
51. Pruebas diagnósticas
Inmunohistoquímica
•Muestras fijadas en formol
•Previo al inicio de tratamiento o dentro de las
primeras 48 horas
•Biopsias de tejido, medula ósea o autopsias
(bazo, nódulos linfáticos, hígado, pulmón)
Clin Lab Med - (2017) -–-
52. Pruebas diagnósticas
Pruebas serológicas
• Búsqueda de IgG o IgM mediante ensayos de inmunofluorecencia
indirecta (IFI)
• Gold estándar
• Pruebas seriadas durante 3 – 6 semanas
• La IFI para IgG es negativa hasta en 80% de los pacientes la primera
semana, la IFI IgM puede ser de poca utilidad en este periódo
• Reacción cruzada entre Ehrlichia y Anaplasma
Clin Lab Med - (2017) -–-
*útil en la microrespiracióin y con alta afinidad por oxígeno
*Intercambia ADP por ATP fabricado por el huésped
*(FAD, NAD, biotina, tiamina, prohemo, flavina)
*el resto se tiene que adquirir desde el huésped
A. phagocytophilum se mantener circulante en neutrófilos maduros
A pesar de que puede infectar progenitores en MO y células endoteliales
A. phagocytophilum “regulatory hijacking.” A. phagocytophilum dysregulates host cellular regulatory networks by targeting pleiotropic
host kinases, transcription factors, and histone-modifying enzymes. In particular, A. phagocytophilum activates at least three distinct signaling
pathways involving ERK1/2, Abl, and phosphoinositide 3-kinases (PI-3K). Some of the early phosphorylation substrates identified during A.
phagocytophilum infection are the bacterial T4S substrate AnkA, which binds SHP-1 through its SH2 domain, and Abi-1, which activates Abl-1.
A. phagocytophilum also upregulates nuclear cathepsin L, which cleaves CDP, and CDP binds to the promoter regions of several genes to
downregulate gene transcription, including the genes for the transcription factors PU.1, c/EBPε, and IRF-1. The expression of HDAC1 is
upregulated, and HDAC1 binds to the promoter region of target genes to suppress transcription. CDP, CCAAT displacement protein; c/EBPε,
CCAAT enhancer binding protein epsilon; IRF-1: interferon regulatory factor 1; HDAC1, histone deacetylase 1; DEFAS, human -defensin 5;
BPI, bactericidal/permeability-increasing protein; LYZ, lysozyme; GNLY, granulysin; DCD, dermcidin; HNP, human neutrophil peptide 1. 1,
activated/upregulated; 2, inhibited/downregulated.
Proposed model of autophagosome nucleation by Ats-1 in Apinfected
cells. Ats-1 is translocated from Ap to the cytoplasm of infected
cells by the type IV secretion system. A portion of Ats-1 interacts with the
host autophagosome initiation complex (Atg14L-Beclin 1-Vps34), stimulating
the formation of omegasomes in ER. Another portion of Ats-1 targets
mitochondria, where it exerts antiapoptotic activity. The omegasome
is marked with DFCP1. N terminus of Ats-1 is required for Atg14L
recruiting and thus, autophagosome formation, but it is cleaved off when
Ats-1 is imported into mitochondria. The isolation membrane elongates to
envelop the cytoplasmic content into the double-membrane vacuole, the
autophagosome, which is decorated with LC3. Ats-1 autophagosomes are
recruited to Ap inclusion, and the outer membrane fuses with the Ap inclusion
membrane, resulting in the release of the autophagic body-like
content into the Ap inclusion.
En la infección crónica, la persistencia del patógeno, no se monta una memoria inmunológica efectiva y las células T se ven disminuidas o suprimidas