Toda nueva verdad pasa por tres etapas, Primero se tiende a ridiculizarla, luego se la ataca violentamente.Finalmente, se la da por evidente pos sí misma. Arthur Schopenhauer. Este trabajo está pasando por la segunda etapa Sergio de la Torre UNLP 1981 MENDOZA ARGENTINA HISTAMINA: ANTIVIRAL ENDÓGENO Sergio de la Torre Perez Guilhou. Médico Veterinario, Veterinaria De la Torre, Mendoza, Argentina. Gabriel de Erausquin. Médico y Doctor en Medicina, Washington University, Saint Louis, Estados Unidos de Norteamerica. RESUMEN La histamina es un mediador inmunológico clave en la respuesta antiviral. La interacción virus-huésped resulta en liberación de histamina en todos los tejidos afectados, que es responsable de buena parte de los síntomas clínicos. Los beneficios de este mecanismo no son bien conocidos, aunque existen indicaciones clínicas y de laboratorio de que la histamina podría actuar como un antiviral endógeno. En este trabajo presentamos evidencia de que la liberación de histamina por medios farmacológicos reduce significativamente la duración y severidad de tres cuadros virales graves en caninos. ABSTRACT Histamine is a key immunomediator in the antiviral response. Host-virus interactions result in local histamine release in the infected tissue, which is often responsible for the clinical symptoms. The benefits of this histamine release are not well understood, but there is some clinical and laboratory evidence suggesting a direct antiviral effect of histamine. Here we present new evidence showing that pharmacologically induced histamine release significantly reduces the length and severity of three severe viral diseases in dogs. INTRODUCCIÓN Los leucocitos basófilos y los mastocitos son los efectores principales de la hipersensibilidad mediada por inmunoglobulina E, o de tipo I, y tienen un rol importante en la defensa contra las infecciones virales. Esta forma de hipersensibilidad se manifiesta clínicamente mediante una serie de alteraciones cardiovasculares, respiratorias, cutáneas, gastrointestinales y sistémicas, causadas por la liberación de inmunomediadores. El mecanismo de esta reacción se ha dilucidado en su mayor parte mediante estudios en preparaciones de tejido pulmonar y de piel, que han demostrado la participación secuencial de anticuerpos (típicamente inmunoglobulinas E), células diana, e inmunomediadores. Cuando la vía de entrada del antígeno (o, en las preparaciones experimentales, del anticuerpo anti-IgE) es cutánea, la reacción inicial es clásicamente prurito y eritema, seguido más tarde de un área pobremente demarcada de edema y dolor que persiste por uno o dos días. A nivel histológico la reacción inicial se correlaciona con la degranulación de los mastocitos y edema superficial asociado, mientras que en la inflamacion posterior se agrega un infiltrado compuesto de basófilos, neutrófilos, eosinófilos, monocitos y linfocitos con daño vascular asociado. Los anticuerpos responsables de esta forma de hipersensibilidad fueron identificados por Prausnitz y Küstner (1921), que les dieron el nombre de “reaginas”, y pueden estar formados por inmunoglobulinas de tipo G o E. Los dos isotipos (IgE e IgG) tienen funciones reguladoras opuestas, tal que los anticuerpos IgE son responsables de las reacciones atópicas mientras que los IgG señalan la respuesta inmune normal a los antígenos alergénicos (Blaser, 1996). La producción de IgE está controlada genéticamente, y por lo tanto varía entre especies y entre razas, pero en todos los casos estudiados requiere la acción cooperativa de los linfocitos T, activados por la interleukina 4 (Blaser, 1996). La proporción entre producción de anticuerpos de IgE e IgG depende de la razón entre la secreción de 1 aún no se ha establecido el significado fisiopatológico del efecto de las infecciones virales sobre la inmunidad tipo I. Una posibilidad. y eventualmente degranulación y liberación de mediadores al líquido extracelular. 1990). influjo de calcio al mastocito. la que resulta en activación de las enzimas adenylciclasa y fosfolipasa. Miadonna et al. 1995). como la apitoxina. de liberación de histamina y mediadores secundarios en el lavado bronquioalveolar de perros (Miura et al. Los mastocitos expresan gran número de receptores FcεRI. la cual a su vez está regulada por la concentración de antígeno y el grado de activación de los linfocitos T (McHugh et al. 1998). 1965). manos. ya que la señal de activación para los linfocitos T se genera de la unión del complejo antígeno-proteína (formado por una proteína del complejo mayor de histocompatibilidad y el antígeno) con el receptor linfocitario (TcR) (Blaser. 1990). que es la hipótesis de este trabajo. 1995). Además. 1983. Por ejemplo. entre los cuales sobresale la histamina. y de infantes humanos con bronquiolitis (Skoner et al. o inmunomediadores secundarios (como las prostaglandinas y los leucotrienos). Una lista no exhaustiva incluye la demostración de histaminemia en cobayos infectados experimentalmente con virus Junín (Yanovsky. 1998). (Dudler et a. el componente antigénico principal de la apitoxina es una fosfolipasa A2. Akdis et al. liberación de ácido araquidónico. pero más lento. 1989). 1996. y de moléculas sintetizadas activamente. 1987. En particular. Un segundo receptor de menor afinidad (FcεRII) ha sido demostrado en las plaquetas. Dado que esta reacción puede ser iniciada farmacológicamente mediante el uso de anafilotoxinas. el mecanismo de liberación puede depender del tipo de virus involucrado. o como la apitoxina. o de algunos antibióticos y anestésicos. que es también independiente de calcio (es decir. 1995. pero todos producen clínicamente el cuadro característico de la reacción de hipersensibilidad tipo I en canino. cuya actividad catalítica es necesaria para la liberación de algunos mediadores mastocitarios. 1989b) que resulta en una alteración de la homeostasis de calcio intracelular en los basófilos (Clementsen et al. y en particular sobre la liberación aguda de mediadores preformados. o la adenosina). Dada la relativa ausencia de células cebadas (mastocitos y basófilos) en el epitelio respiratorio. 1998). se ha demostrado que las infecciones virales producen liberación sistémica o local de histamina en una gran variedad de especies y condiciones clínicas o experimentales. que se activan mediante la unión “cruzada” de dos receptores con una molécula de IgE. C3a y C5a. pero a diferencia del los virus mencionados antes. los macrófagos y los eosinófilos. orejas. Además. la serotonina. Blaser et al. opioides. Blaser et al. no interviene el mecanismo de exocitosis) (SanchezLegrand y Smith. Clementsen et al. La participación del componente celular de la inmunidad tipo I en las enfermedades virales está bien documentada. con edema de cara. A pesar de toda la evidencia discutida. o inmunomediadores primarios (como la histamina. El control negativo del ciclo depende de la producción de interferón gama. es que la histamina actúe como primera línea de defensa contra la infección viral. El control genético de la producción de anticuerpos de IgE se produce en este paso. Además de la activación mediada por IgE. 1997. Los leucocitos basófilos sufren un proceso de activación similar. que a su vez promueve el ciclo de hipersensibilidad desde el comienzo (via activación de basófilos) (Dudler et al. 1997). 1989) con influenza.interleukina 4 e interferón gama. A diferencia del caso ya discutido de la activación inmunológica. Los tratamientos usados en este trabajo han sido caracterizados con mayor o menor especificidad. y de degranulación mastocitaria en peritoneo de ratones infectados con dengue (SanchezLegrand et al. activan la degranulación mastocitaria por vía enzimática). los caninos no sufren edema de glotis ni 2 . 1995) aunque no para la liberación de histamina (Forster et al. y prurito generalizado. localizado en los mastocitos y en los leucocitos basófilos. el virus de influenza y el virus sincicial respiratorio potencian marcadamente la liberación de histamina evocada por una gran variedad de estímulos inmunológicos y no inmunológicos (Busse et al. como la interleukina 4. 1989). el que promueve la síntesis de anticuerpos IgG que a su vez ejercen una modulación negativa sobre la producción de IgE específica (Seeger et al. algunas anafilotoxinas y antibióticos con actividad enzimática pueden desencadenar la reacción en todo o en parte en forma independiente de la IgE. llevamos a cabo una serie de ensayos terapéuticos en enfermedades virales comunes en caninos para establecer la utilidad de la inducción de una reacción de hipersensibilidad tipo I como mecanismo de defensa antiviral. 1989) y humanos (Clementsen et al. 1986). y por estímulos no inmunológicos como algunos antibióticos (con moléculas de gran carga iónica). el VIH requiere IgE para producir el incremento en la liberación de histamina (Pedersen et al. este proceso de hipersensibilidad puede ser activado por anafilotoxinas (que actúan sobre los receptores específicos del sistema del complemento. y de la liberación de interleukina 10 (Bellinghausen et al. La IgE se une de un modo firme y persistente a su receptor celular (llamado FcεRI). la interacción de anticuerpos de IgE con los mastocitos resulta en la liberación de interleukina 4. Sin embargo. 1990) mediante la acción catalítica de una neuraminidasa (Clementsen et al. Una acción potenciadora semejante también ha sido demostrada en los leucocitos de pacientes infectados con el virus de inmunodeficiencia humana (Pedersen et al. La degranulación de los mastocitos y basófilos resulta en la liberación de moléculas preformadas. 1991). Los paramixovirus liberan histamina de los basófilos por un mecanismo independiente de IgE. u otras moléculas. complejo B/calcio. y eritema generalizado en todo el cuerpo por el lapso de no más de 4 horas. conducta expectante. tos y estornudos. El curso típico de la enfermedad desde el comienzo de la conjuntivitis a la resolución o muerte es de 4 a 8 semanas (con una media de 42 días).A).5 mEq/l. El diagnóstico de distemper canino se estableció por la presencia de conjuntivitis bilateral purulenta. el tratamiento causa hinchazón de cara. Los resultados de los tratamientos activos se comparan con las medias correspondientes a 2000 casos consecutivos tratados en la misma institución entre 1984 y 1991. El diagnóstico de papilomatosis canina se estableció por la presencia de verrugas en la boca de perros entre 4 y 18 meses de edad (Figura 1. El tratamiento produjo una reducción marcada (y estadísticamente muy significativa. hiperkeratosis del hocico y pulpejos (Figura 1. Oftalmotrófica vitaminada (Lab. que persiste por tres semanas. por vía subcutánea en la parrilla costal. En esta comunicación se resumen los resultados del uso de fármacos que inducen una reacción de hipersensibilidad de tipo I en el tratamiento de enfermedades virales comunes en perros en una clínica veterinaria general. moco por nariz (Figura 1. Se administró en dosis de 1 cm3 cada 20 kg. La enfermedad progresa con la aparición de compromiso del sistema nervioso (convulsiones.001. fluidoterapia con solución fisiológica –Na=142 mEq/l.5 a 2 ml por vía subcutánea en la parrilla costal. típicamente durante el cambio de dentición. El tratamiento convencional incluye la extracción quirúrgica y/o levamizol.A). y se resuelve en las siguientes 48 hs. y ruidos hidroaéreos exagerados en el abdomen acompañados de vómitos y diarrea blanquecina con olor característico durante el primer día.B). paraplegia. En el caso de la oxitetraciclina. En el sitio de aplicación se produce una inflamación local entre 30 y 60 minutos luego de la inyección (Figura 2. 1 ml c/10 kg de peso. Se administró en dosis de 0. n=800) de la 3 . mioclonía). Se administró por vía subcutánea en la parrilla costal (Figura 2. la duración media de cada enfermedad con o sin el tratamiento estudiado. p<0. o en los casos en que el dueño expresa tal preferencia. y comunicamos la morbilidad correspondiente a los efectos adversos de cada tratamiento. El diagnóstico en todos los casos se estableció por las características del cuadro clínico y laboratorio de rutina. la frecuencia de muerte es del 40%. Los resultados se compararon estadísticamente mediante el uso del test de comparación de medias poblacionales z (n≥400 por grupo). y no más de 2 veces por paciente. La enfermedad progresa con incremento del número de verrugas durante varias semanas (hasta tres meses). El tratamiento causa una reacción de hipersensibilidad de tipo I característica. una o dos administraciones. Secundariamente estudiamos la mortalidad y morbilidad de cada enfermedad en el grupo tratado y el no tratado. seguidos de resolución espontánea del cuadro. que progresa por 48 hs. cada 72 hs. ojos. La frecuencia de muerte con tratamiento convencional sintomático (metochlopramida. MATERIALES Y MÉTODOS Criterios de Inclusión Los animales tratados representan casos consecutivos que se presentaron a la clínica Dr.y penicilina/estreptomicina) es del 50%.broncoconstricción. RESULTADOS Infección respìratoria viral (distemper) canino Los resultados del tratamiento pro-histaminérgico en perros con moquillo se resumen en la figura 3. seguidos de vómitos espumoso-sanguiñolentos y diarrea sanguiñolenta (Figura 1. En general. antitusivos. Tratamientos Lactoterapia: Tindalac. Con tratamiento convencional (penicilina y estreptomicina. y antipiréticos). El diagnóstico de gastroenteritis viral severa se estableció por la presencia de decaimiento. cada 3 a 7 días hasta la resolución del cuadro clínico.B). estreptocarbocaftiazol. orejas y labios. y en perros débiles o inmunocomprometidos. postración y muerte entre el segundo y quinto día. 1 ml c/5 kg de peso. En algunos casos con oftalmotrófica vitaminada.C). con deshidratación. cada 96 hr hasta la resolución del cuadro clínico. Farve). complicaciones por postración y muerte. la reacción local es seguida de una induración de 3 cm de diámetro. de la Torre y revisados por uno de los tres veterinarios de la planta entre el 24 de junio de 1991 y el 16 de febrero de 1998. Oxitetraciclina (Konig). sin confirmación de laboratorio microbiológico. K=4. como resultado primario. Sistémicamente el tratamiento causa sedación marcada e inapetencia por 24 a 36 hs. Análisis de Resultados Se comparó.D). Los resultados se resumen en la Figura 5. 3).duración total de la enfermedad. la duración y severidad de la enfermedad se reducen marcadamente (Figura 4. Papilomatosis canina Por último.01. de aproximadamente dos meses a dos semanas. (p<0. En perros tratados con inducción de una reacción de hipersensibilidad de tipo I la mortalidad se reduce a 10. La magnitud del efecto parece correlacionarse con el grado de respuesta de hipersensibilidad de tipo I obtenida como consecuencia del tratamiento (Fig. En los animales que responden bien al tratamiento. el tratamiento de los cachorros resultó en una marcadísima reducción de la duración de las verrugas. n=800). Gastroenteritis Virales La gastroenteritis viral resulta tratada convencionalmente resulta en una mortalidad del 50 %. en el caso de la papilomatosis canina. 4 .001. p<0. n=800). El efecto adverso más notorio es el dolor local. Hannoun C. a través de receptores H2 (Hellstrand et al. Permin H. en células infectadas con el virus de immunodeficiencia humana (VIH). incluyendo los caninos. estaría bien justificado. Int Arch Allergy Immunol 1998 Sep. Parece razonable. Heusser CH. Akdis C. Allergy 1989b Jan. En efecto. el mecanismo mediado por hipersensibilidad de tipo I resulta en eliminación de células infectadas y en reducción de la tasa de replicación viral (Krauss et al. es útil considerar cuando menos heurísticamente el posible mecanismo de acción del efecto antiviral. Milman N. Norn S.27(5):1131-9 Blaser K Adv Exp Med Biol 1996.117(1):1-10 Busse WW. El dueño debe ser alertado sobre estos efectos secundario previsibles para facilitar el apoyo emocional del animal. y dada la evidencia publicada en favor de un papel de la inmunidad mediada por esta vía en las enfermedades virales en varias especies. Eur J. 1998). Carballido J. el efecto antiviral de la histamina parece incluir varios mecanismos. Dado que el tratamiento es generalmente bien tolerado y carece de morbilidad aguda o crónica significativa. Blesken T. parece que el estudio sistemático amplio de esta aplicación. La reacción de hipersensibilidad causa efectos sistémicos moderados.Figura 3 60 Duracion (dias) Figura 4 7 Duracion (dias) Duracion (dias) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Control Figura 5 50 40 30 20 10 0 Control Tratamiento Tratados *** 6 5 4 3 2 1 0 Control Tratamiento Tratados Tratados Tratamiento Tolerancia al tratamiento y efectos adversos La oxitetraciclina causa una reacción local intensa que causa dolor por 24 a 72 hs. Saloga J. J Allergy Clin Immunol 1983 Apr. Norn S. In vivo. y de varios de sus derivados metabólicos. Alkan SS. ha sido demostrada “in vitro” contra el virus de la vacuna (Towianska et al. Immunol 1997 May. Sin embargo. ambos mediados por la liberación de histamina de los basófilos. combinado con la eliminación. No obstante esto. el uso clínico juicioso de la terapia pro-histaminérgica con una base empírica parece razonable. Metz G. de las células infectadas. Treuhaft MW. 1995). 1995). Nuchel-Petersen B. y en particular la naturaleza histórica de los controles utilizados. que no debe ser tratado con antiinflamatorios (incluyendo esteroides) ni antipiréticos.27(1-2):107-9 Clementsen P. Faith A. Como se vió en la introducción. Wuthrich B. Knop J. BIBLIOGRAFÍA Akdis CA. No obstante lo cual. sugerir la posibilidad de que sea la liberación de histamina la responsable del efecto antiviral mediado por la reacción de hipersensibilidad de tipo I. Así. Enk AH. mediante ensayos clínicos controlados. entonces. al menos para aquellos casos en que el riesgo de muerte del animal o la carencia de tratamientos alternativos lo justifica. Agents Actions 1989 Apr. DISCUSIÓN Los resultados aquí reportados muestran un efecto marcado de la inducción de hipersensibilidad tipo I en la duración. también mediada por histamina via un mecanismo H2. la acción antiviral de la histamina. dada la naturaleza clínica de las observaciones. Swenson CA. También en sujetos humanos se ha establecido una correlación entre la eficacia antiviral del interferón gamma en la hepatitis C y los niveles de histamina en sangre.. J. Struve-Christensen E. Bisgaard H.409:295-303 Blaser K. Dick EC. Crameri R. la histamina activa la eliminación de células infectadas mediada por linfocitos NK (natural killer). Allergy Clin Immunol 1997 Mar. Es importante prevenir al dueño para evitar el uso simultáneo de antiinflamatorios o analgésicos. Blaser K.99(3):345-53 Bellinghausen I. En primer lugar. Christmann S. tal que sólo los pacientes que desarrollan histaminemia elevada desarrollan una respuesta terapéutica (Wejstal.44(1):33-8 5 . 1986). consistentes principalmente en un cuadro de hipovolemia relativa. morbilidad y mortalidad de tres enfermedades virales caninas. Por el otro lado. la conclusión debe ser cautelosa. Akdis M. Pedersen M.71(4):382-8 Clementsen P. pero generalmente es bien tolerada. Borden EC. existe una relación estrecha entre la presencia de infecciones virales y la respuesta inmmunohumoral mediada por histamina. parece probable que el marcado efecto benéfico del uso de anafilotoxinas u otros mediadores farmacológicos de la reacción de hipersensibilidad de tipo I en las virosis caninas dependa al menos en parte del efecto antiviral directo de la histamina. Am Rev Respir Dis 1990 Aug. Stahl Skov P. Koelsch K.44(7):460-6 Sanchez-Legrand F. Kimura K. Asea A. Agents Actions 1990 Apr. Microbiol Immunol 1986. Skov PS. Norn S.42(4):291-7 Pedersen M. 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