29 Jul 2021
La investigadora del grupo GENVIP del IDIS Sara Pischedda ha defendido su tesis doctoral, dirigida por Federico Martinón y Antonio Salas, con el título Modulación epixenética no sistema inmunitario na infancia: enfermidades infecciosas e vacinas. El proyecto sobre los mecanismos epigenéticos que regulan el sistema inmunitario tras las infecciones y las vacunas, revela la contribución de cambios en la metilación del ADN en las secuelas respiratorias observadas tras la infección por virus respiratorio sincitial (VRS) y en la modulación de las variables respuestas inmunitarias observadas después de la vacunación con la vacuna neumocócida conjugada (PCV13).
El virus respiratorio sincitial, que infecta prácticamente a todos los niños menores de dos años, es la principal causa mundial de infecciones agudas de las vías respiratorias bajas (ALRI) en niños pequeños y se asocia con morbilidad y mortalidad infantil. En 2015, se estimó que aproximadamente 34 millones de nuevos episodios de ALRI en niños en todo el mundo eran atribuibles al VSR, un gran número que resultó en 3,2 millones de ingresos hospitalarios y casi 60.000 muertes infantiles en todo el mundo cada año. Desafortunadamente, todavía no existen tratamientos o vacunas eficaces.
El VSR, relacionado con el asma
Además de la carga aguda de VSR, evidencias de datos epidemiológicos sugieren que la infección por virus respiratorio sincitial en los primeros 3 años de vida puede estar directamente correlacionada con morbilidades respiratorias a largo plazo como sibilancias recurrentes y asma. La sibilancia es el típico sonido agudo que se produce durante la respiración. El asma, por otro lado, se caracteriza por anomalías en la función pulmonar que incluyen obstrucción variable de las vías respiratorias y aumento de la reactividad bronquial.
Según explica la doctora Sara Pischedda, “generalmente, reconocer el asma suele ser obvio y la mayoría de las veces los pacientes asmáticos informan episodios de sibilancias; sin embargo, es muy difícil predecir y distinguir qué niños presentarán síntomas solo en los primeros años de vida, de cuáles presentarán síntomas persistentes y cuáles pueden desarrollar sibilancias permanentes o asma”. El riesgo de sibilancias y / o incidencia de asma, asimismo, se ha asociado cada vez más con una combinación de factores genéticos y ambientales, así como con la gravedad de la infección respiratoria.
La metilación del ADN, clave
La epigenética se refiere a todos los cambios que ocurren en la función de los genes sin alterar la secuencia de ADN y uno de los mecanismos epigenéticos más estudiado es la metilación del ADN, que regula la expresión génica activando y reprimiendo diferentes conjuntos de genes. La epigenética juega, por lo tanto, un papel fundamental en las patologías humanas y en la regulación del sistema inmunológico en la salud y la enfermedad.
Muchas diferencias observadas en el sistema inmunológico de los recién nacidos y de los adultos parecen estar asociadas con modificaciones epigenéticas de genes que controlan la inflamación y la respuesta inmunitaria. En los primeros años de vida, el sistema inmunológico en desarrollo presenta un nivel de madurez muy bajo que se refleja en una mayor susceptibilidad y vulnerabilidad a las infecciones y una reducida respuesta a la vacunación.
Análisis del genoma después de una infección por virus respiratorio
En este trabajo del IDIS, utilizando una plataforma de microarray, Infinium Illumina Methylation BeadChip, se ha podido analizar el nivel de metilación de más de 850.000 posiciones distribuidas en todo el genoma en un grupo de niños que después de una infección por VRS presentaban secuelas respiratorias. Los resultados obtenidos por estos estudios han revelado una contribución importante de los cambios en la metilación del ADN en la regulación de varios procesos inmunes que impulsan la respuesta inmune diferencial observada en los niños tras ser expuestos a estímulos externos.
Sara Pischedda indica que a mayores, “en este estudio se ha evaluado el papel de la epigenética en la modulación de la respuesta inmune a la vacuna antineumocócica que ha revelado ser muy eficaz para prevenir las infecciones neumocócicas proporcionando inmunidad rápidamente y durante el segundo año de vida”.
Las infecciones neumocócicas son un importante problema de salud pública en todo el mundo que causa una alta morbilidad y mortalidad en los niños pequeños que padecen neumonía, meningitis y sepsis, causando un millón de muertes en niños menores de cinco años. Se cree que los niños pequeños, al ser los pacientes más afectados, son los principales transmisores de estas infecciones en toda la población. Por lo tanto, mantener niveles adecuados de anticuerpos en esta categoría de población es la clave para bloquear la transmisión del cuerpo y lograr una protección completa.
Una variable respuesta a la vacuna
Desafortunadamente, la inmadurez del sistema inmunitario de los niños se refleja en una reducida y variable respuesta a la vacuna, un factor crucial, con importantes implicaciones para la distribución de la protección en los individuos y para el grado de inmunidad colectiva alcanzado cuando la vacuna se usa ampliamente en una población. Se ha demostrado que, durante la vacunación infantil, un gran número de niños alcanza niveles de anticuerpos más de 100 veces superiores a los de la inmunización que otros. La razón de esta enorme variación no se comprende completamente.
Debido a la falta de estudios en el papel de las modificaciones epigenéticas en la variable respuesta a la vacuna, se dilucidaron las diferencias en la metilación entre personas que respondían con diferente magnitud a la vacuna de refuerzo PCV13 para buscar biomarcadores epigenéticos asociados con una respuesta inmune más robusta.