Prueba de cuantificación de (1-3)-β-D-Glucano, como método general de diagnóstico de infecciones fúngicas profundas

 

 

Información 03-01-11.   

   Las dificultades para realizar el diagnóstico de las infecciones fúngicas profundas, mediante  métodos microbiológicos convencionales (examen microscópico, cultivo de muestras clínicas, detección de anticuerpos,…), ha promovido el desarrollo de otros métodos alternativos como la detección de componentes fúngicos, que son liberados durante la multiplicación del hongo en los tejidos. De ellos, los que han prevalecido en su uso, son los que detectan componentes de la pared de Candida spp. (manano) y de Aspergillus spp. (galactomanano), mediante métodos inmunoenzimáticos (ELISAs de tipo captura o sandwich), y los que detectan sus ácidos nucleicos del genoma fúngico, mediante PCR (Polymerase Chain Reaction). 

      (1-3)-b-D-glucano es un componente de la pared de casi todas las especies de hongos, excepto los Zygomycetos (Mucorales), y en escasa cuantía en Cryptococcus spp. Desde dentro hacia fuera, en la pared de las células de los hongos por fuera de la membrana citoplásmica, se encuentra una capa de quitina [polisacárido de β(1-4)-acetilglucosamina], después hacia fuera, capas de β(1-3)-glucano junto con galactomananos [β(1-4)-manano con uniones β(1-6)-galactosa, en el caso de Aspegillus y algunos otros hongos], y en la pared celular de las levaduras, como Candida albicans y otras especies, se encuentra una capa de polisacáridos de manosa de estructura ramificada, con un eje central formado por uniones glucosídicas α(1-6) y con ramificaciones α(1-2) y α(1-3). Estos polisacáridos de manosa (mananos) se encuentran conjugados con proeínas (manoproteínas), y se sitúan en la parte más externa de la pared celular. Por existir los (1-3)-b-D-glucanos, como componente pricipal en la pared de la célula fúngica, se ha visto como un componente para detectar las infecciones fúngicas invasivas por varias especies de hongos, incluidas las infecciones oportunistas por Pneumocystis jirovecci, y excluyendo los mucorales (Rhizopus spp., Mucor spp.) que carecen de él, o de Cryptococcus spp. que lo posee en escasa cantidad.

      La existencia de este componente, importante en la pared de casi todos los hongos, llevó a buscar antifúngicos que inhibiesen su síntesis, tratando de encontrar un equivalente a los antibacterianos β-lactámicos que bloquean las PBPs (penicillin binding proteins), que llevan a cabo la síntesis de la pared celular. La síntesis de (1-3)-b-D-glucanos, se lleva a cabo por un enzima [(1-3)-b-glucano sintetasa] que se encuentra, igual que las PBPs de las bacterias, en la membrana citoplásmica. Estos antimicrobianos que bloquean la (1-3)-b-glucano sintetasa, son las equinocandinas (caspofungina, midecafungina y anidulafungina). La primera equinocandina de origen natural fue la papulacandina, obtenida de un hongo (Papularia spp.), y posteriormente se obtuvo el derivado semisintético cilafungina. Estos antimicrobianos, por su estructura molecular de gran tamaño, no son absorbidos suficientemente cuando se administran por vía oral, por lo que deben administrarse por vía intravenosa. Estos antifúngicos no son activos frente a los  hongos que carecen de glucanos en su pared (Cryptococcus spp., Trichosporon spp., Rhodotorula spp., Zygomycetos –Mucorales). Poseen actividad sinérgica con anfotericina B y fluconazol, por actuar sobre dianas diferentes. En general poseen una actividad fungicida, excepto para algunos hongos que tienen actividad fungistática (Aspergillus spp.).  

      Las pruebas diseñadas para su cuantificación (Fungitell; Glucatell, …), están basadas en la activación del sistema de coagulación de algunas especies de crustáceos (cangrejos), como Limulus polyphemus o Tachypleus tridentatus. El fundamento es similar al de la prueba del LAL, del lisado de los  amebocitos del Limulus para detectar endotoxinas bacterianas. En la prueba del lisado de los amebitos del Limulus para detectar endotoxinas bacterianas, éstas interaccionan con el factor C del lisado de los amebocitos, generando una actividad enzimática que transforma el coagulógeno en un coágulo (coagulina). En el caso de los (1-3)-b-D-glucanos, éstos interaccionan con el factor G presente en el lisado de los amebocitos, provocando la transformación del coagulógeno en coagulina (coagulación). Las pruebas que utilizan este procedimiento utilizan un lisado de amebocitos al que han retirado el factor C, para que así, en caso de provocarse la coagulación al exponer a una muestra clínica, la coagulación haya tenido que ser inducida por (1-3)-b-D-glucano, que haya activado el factor G de la cascada de la coagulación de estos cangrejos. Esta activación, al residir en una actividad enzimática tipo serinaproteasa, se detecta actualmente por un método cinético con un sustrato cromogénico activado por esta enzima.

      A lo largo de la experiencia acumulada con la aplicación de este método, se han encontrado algunas situaciones de resultados falsos positivos. Esto ocurre en pacientes que reciben antibióticos fabricados a partir de cultivos de hongos, como es el caso de amoxicilina-clavulánico, por lo que en pacientes que reciben tratamientos parenterales con este antimicrobiano, debe realizarse una evaluación cuidadosa de los resultados de la prueba junto con las características clínicas del paciente. Otra situación similar se ha descrito en pacientes con infecciones por Pseudomonas aeruginosa, y en menor proporción con infecciones por Streptococcus pneumoniae o por Alcaligenes faecalis. Ello se debe a que estas bacterias poseen en su espacio periplásmico componentes con (1-3)-b-D-glucano. Por otra parte, se ha descrito la elevación de (1-3)-b-D-glucano en pacientes con colonización mucosa por Candida spp., sin que exista una infección invasiva. También se han encontrado resultados falsos positivos tras la ingestión de cereales de avena (“oat”), de cebada (“barley”) o de centeno (“rye”).

      La sensibilidad de esta prueba se considera que está entre el 65 y 70%, según que el punto de corte para la cuantificación de (1-3)-b-D-glucano sea de 80 y 60 pg/ml. La especificidad del 92 y 87%, para ambos puntos de corte, respectivamente. El valor predictivo positivo sería para ambos puntos de corte del 89 y 83%, respectivamente, y el valor predictivo negativo del 73 y 75%. La ausencia de (1-3)-b-D-glucano posee un valor predictivo negativo del 100%. 

Situación en IVAMI: en IVAMI, no hemos introducido aún esta prueba en el diagnóstico debido a que no consideramos que exista todavía una aceptación clara para sus indicaciones, probablemente por las dudas que plantea su utilización, ni tampoco conocemos que esté recogida por las recomendaciones de Guidelines en los esquemas de decisión terapéutico-dignósticos. En general, se considera como una prueba añadida a la hora de evaluar un paciente. Por otra parte, se dispone de otras alternativas para las que se posee mayor experiencia. En este sentido realizamos las pruebas de detección de manano para infecciones por Candida spp., de galactomanano para infecciones por Aspergillus spp., y de PCR para detección de infecciones fúngicas por cualquier especie.