ESFERULINA Y COCCIDIOIDINA: REACCIONES CRUZADAS CON LA HISTOPLASMINA Y LA PARACOCCIDIOIDINA EN PRUEBAS DE SENSIBILIDAD CUTANEA ‘*’ Dres. David H. B. Levine, A. Stevens ’ Angela Restrepo M.,4 David R. Ten Eyck ’ y Este estudio presenta los resultados obtenidos-incluyendo los datos sobre pruebas cutáneas con coccidioidina y paracoccidioidina-respecto de la reactividad a la esferulina, en poblaciones provenientes de zonas en las que la histoplasmosis, si bien no la coccidioidomicosis, es endémica. Introducción La capacidad de la coccidioidina (1) para detectar la sensibilidad dérmica retardada inducida por Histoplasma capsulatum está claramente documentada. Smith et al. (2) observaron que el 9% de 871 individuos sensibilizados por el H. capszdatum reaccionaban a la coccidioidina (dilución 1: 100). Cuando se aumentaba diez veces más la concentración de coccidioidina, la tasa de reacción excedía el 50%. Furcolow y Nelson-comunicación a Smith et al. (2) y Smith (3)-informaron una tasa de 50% de individuos reactivos a la coccidioidina al 1: 10 en un grupo de niños de Ohio donde la histoplasmosis, no así la coccidioidomicosis, es endémica (4). Por último, la investigación de 1,000 personas realizadas por Tucker (5) en Panamá, donde la histoplasmosis también es endémica pero no existe la coccidioidomicosis, reveló una tasa de sensibilidad a la coccidioidina al 1: 100 de 0.8%. Siete de los ocho individuos sensibles a la coccidioidina presentaron reacción 1 Apoyado por el Departamento de Promoción y Coordinación de Investigaciones. Organización Panamericana de la Salud: la Ameritan Lung Association y el Bureau oj Medicine and Surgery. Marina de los Estados Unidos de América (Work Unit M4305.12-5017BFG6). 2 Publicado en Inglés en The Americnn Journal of Epidemiology101(6):512-516, 1975. a Laboratorio Naval de Investigaciones Biomédicas, Escuela de Salud Pública, Universidad de California, Centro de Suministros Navales, Oakland, California. 4 Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. GCentro Naval de Investigaciones en Salud, San Diego, California. OCentro Médico del Valle de Santa Clara, San José, California. positiva a la histoplasmina mientras que la del octavo resultó ambigua. Esta capacidad de los antígenos derivados de Coccidioides para detectar la sensibilidad cruzada a la histoplasmina, fue de interés en las evaluaciones de la esferulina, nuevo antígeno para pruebas cutáneas más sensible que la coccidioidina (6). Si bien los estudios de dos poblaciones humanas (7, 8) no sugirieron la existencia de problemas referentes a la reacción cruzada, se advirtió (8) que los datos obtenidos al respecto no eran definitivos ya que no podía excluirse la posibilidad de experiencias fúngicas dobles en la población examinada. Por esa razón, en Colombia se estudió la reactividad a la esferulina en poblaciones provenientes de zonas exentas de Coccidioides donde prevalece la histoplasmosis. Este estudio presenta los resultados obtenidos, incluyendo los datos sobre las pruebas cutáneas con coccidioidina y paracoccidioidina. Materiales y métodos Antigenos. Se utilizó el lote 64D2.5 de coccidioidina depositado en la Oficina de Productos Biológicos en la dilución normal al 1:lOO (dosis de 41.6 pg/O.l ml) y a una concentración diez veces mayor que la ordinaria, solución 1: 10 (dosis de 416 pg/ 0.1 ml) . La dilución de este lote de coccidioidina era 1.6 veces menor que la del lote 64D4 utilizado anteriormente (7, 8), pero 518 Levine et al. - ESFERULINA 519 Y COCCIDIOIDINA procedía del mismo concentrado primario. A las dosis empleadas en el presente estudio, la coccidioidina produjo reacciones de intensidad comparable a las provocadas por la esferulina, como se indica más adelante. La esferulina (obtenida de Berkeley Biologicals, Berkeley, California) se empleó a una concentración normal (dosis de 1.4 pg/ 0.1 ml) y a una concentración doble (14 pg/O. 1 ml) . De aquí en adelante se utilizará la expresión “segunda concentración” para indicar la coccidioidina o la esferulina utilizadas a una concentración 10 veces mayor que la normal. Con anterioridad al estudio, se observó en seis voluntarios sensibles que la esfernlina a la concentración ordinaria y el lote 64D2.5 de coccidioidina eran equipotentes; los ejes medios de induración eran, respectivamente, de 27.3 y 27.0 mm. Además, este lote de esferulina produjo reacciones comparables a 2.8 pg de un lote menos potente ya utilizado en investigaciones epidemiológicas (7, 8). En un total de 254 voluntarios, se utilizó la histoplasmina de Parke Davis and Co. (Detroit, Michigan) a la dilución recomendada. Dado que la provisión de este reactivo no fue suficiente, se empleó también histoplasmina preparada por el Centro para el Control de Enfermedades, Atlanta, Georgia (lote H-42). Otros ll 1 sujetos recibieron este material. La proporción de individuos reactivos provenientes de una sola región geográfica del país fue casi idéntica con ambos antígenos: 14/44 (31.8%) con histoplasmina de Parke Davis y 34/1 ll (30.6% ) con el reactivo del CDC. Para 10s fines de este estudio, se supuso que los antígenos eran bioequivalentes. La paracoccidioidina se utilizó en la dosis normal de 40 pg/O.l ml. Este reactivo, preparado con Paracoccidioides brasiliensis en la fase micelial, fue parcialmente purificado por precipitación en etanol, como se describió anteriormente (9). Población estudiada. El grupo de estudio estuvo integrado por 368 soldados coIombianos, de 18 a 25 años de edad, de dos regimientos estacionados en Medellfn; uno provenía del departamento de Caldas, y el otro, del departamento de Tolima. La histoplasmosis es endémica en ambos departamentos (10, II). Su economía es principalmente agrícola (café y arroz), y los soldados procedían, casi en su totalidad, de familias de agricultores. Fueron excluidos del estudio tres individuos que habían visitado la zona de Guajira, al noroeste del país, la única zona donde la coccidioidomicosis es endémica (12). Plan. Todos los sujetos fueron inyectados inicialmente con las concentraciones normales de los antígenos, aplicados en ambos antebrazos de acuerdo con el plan siguiente: coccidioidina, antebrazo superior izquierdo; esferulina, antebrazo superior derecho; histoplasmina, antebrazo inferior derecho; paracoccidioidina, antebrazo inferior izquierdo. Se interpretaron las pruebas a las 24 y 48 horas, considerándose positiva la induración superior a 5x5 mm en cualquier lectura. A las 48 horas se administró la segunda concentración de coccidioidina y de esferulina a 99 individuos con reacción positiva a la histoplasmina y a 107 con reacción negativa. Ninguno de ellos había reaccionado a los antígenos coccidioidínicos empleados a la concentración normal. Como en el caso anterior, se registraron las reacciones a las 24 y 48 horas. Se utilizó el análisis de chi al cuadrado para determinar diferencias significativas en las tasas de individuos reactivos (13). Resultados La figura 1 muestra que, como ya se ha documentado (IO), los residentes de 10s valles andinos colombianos presentan una tasa elevada de sensibilidad a la histoplasmina, aproximadamente del 27%. Pero las tasas globales obtenidas con esferulina y coccidioidina a la primera concentración resultaron bajas, oscilando entre 0.3 y 0.8%. Estos valores, traducidos a tasas de 2 y 3% entre sujetos que reaccionaban a la 520 BOLETIN DE LA OFICINA FIGURA l-Reacciones centraciones normales. Diferencias cotivas los grupos B, C, B’ y C’. entre cutáneas a la SANITARIA coccidioidina, significativas esferulina, (p < 0.01) histoplasmina, pueden compararse con las tasas de 0.4 y 1.1% obtenidas en los sujetos negativos a la histoplasmina. La proporción de individuos reactivos a ambos antígenos coccidioidínicos no fue significativamente diferente. Sin embargo, con los reactivos a la segunda concentración se observó una evidente reacción cruzada en algunos de los individuos sensibles a la histoplasmina (figura 2). De 99 de tales individuos, ocho resultaron reactivos, cuatro respondieron a ambos antígenos, tres a la esferulina y solo uno a la coccidioidina. Las tasas de resFIGURA Z-Reocc:iones cutáneas o la coccidioidina a las ordinarias en individuos sensibles y no sensibles a < 0.02) entre los grupos A y A’ y entre B y B’. * PANAMERICANA entre histoplasmina los grupos Diciembre y poracoccidioidina A y A’; diferencias en no 1975 con- signifi. puesta provocadas por los dos reactivos, 7.1 y 5.1% , no variaron en modo significativo. Sin embargo, lo fue el hecho que los individuos reactivos a ambos antígenos coccidioidínicos provinieran exclusivamente del grupo con reacción positiva a la histoplasmina; y en cambio, entre los 107 sujetos negativos a la histoplasmina estudiados no se encontró ninguno (figura 2). Correspondían al grupo con reacción positiva a la histoplasmina 24 de 25 individuos reactivos a la paracoccidioidina (figura 1)) en comparación con uno del grupo con reacción negativa. Se sabe que la y CI la esferulina a la histoplasmino. Diferencias en concentraciones Diferencias no significativas entre 10 veces significativas los grupos superiores (p < 0.06 A y B. Levine et al. . ESFERULINA Y COCCIDIOIDINA 521 paracoccidioidina suscita reacción cruzada terminar si con la esferulina reactiva más en individuos sensibles a la histoplasmina sensible, se produciría una reacción cruzada y a ello se hará referencia más adelante. Un similar en tales sujetos. La figura 1 muestra análisis de los 25 positivos a la paracoc- que a la concentración normal ambos recidioidma demostró que 22 de ellos no activos detectaron reacción cruzada en muy reaccionaban a la esferulina ni a la cocci- baja proporción, la que no podría atribuirse dioidina, que dos reaccionaban a ambos exclusivamente a sensibilización por H. antígenos y uno a la esferulina exclusiva- capsulatum, ya que algunas ocurrieron en el grupo negativo a la histoplasmina. Sin mente. embargo, en una dosis 10 veces mayor que la normal, fue evidente la detección de sensiDiscusión bilidad cruzada a la histoplasmina; con La esferulina se deriva (6) de las ambos antígenos se observó reacción cruesférulas del C. immitis cultivadas in vitro, zada comparable, en una proporción de solo mientras que la coccidíoidina es un producto 5 a 7% de los sujetos sensibles a la histomicelial (1) . Las lesiones por coccidioides plasmina. en el hombre y en los animales contienen Se desconoce aún la naturaleza de las esférulas características (I#), si bien en pocas reacciones no específicas obtenidas alguna ocasión pueden observarse micelios; con las dosis normales de los antígenos la estructura esferular parece ser la fase coccidioidínicos (figura 1) . Su incidencia parasítica típica de este patógeno dimorfo, se aproxima mucho a las obtenidas por y el micelio es su forma saprofítica. Tucker en Panamá (5), y por Robledo et Las esférulas y los micelios difieren in- al. (12) en Colombia. Posiblemente se munológicamente (15) y sus lisados deriven de exposiciones subclínìcas a hongos muestran también diferencias inmunológi- no afines o a sus productos. Goodman, cas: la esferulina suscita reacciones de Larsh y Palmer (18) han demostrado sensibilidad cutánea en dosis mucho me- perfiles complejos de reacción cruzada entre nores que la coccidioidina y detecta alrede- una amplia gama de hongos; con Histodor de una tercera parte más de individuos plasma y 13 géneros heterólogos, incluso reactivos en zonas donde el C. immitis es hongos comunes tales como Penicillium y endémico (7, 8). Las pruebas cutáneas Aspergillus, se pudo inducir sensibilidad a efectuadas en 47 casos de coccidioidomi- la coccidioidina en cobayos. cosis demostrada por cultivos o serodiagTambién debe tenerse en cuenta la posinóstico, indicaron una proporción similar- bilidad de que las reacciones no especííicas mente mayor de individuos reactivos a la a la coccidioidina y a la esferulina, en esferulina (Stevens, D. A., Levine, H. B., concentraciones ordinarias, no estuvieran Deresinski, S. C. y Blaine, L. J., inédito). etiológicamente relacionadas con la sensiPor último, la esferulína es un estimulante bilidad a los hongos. La esferulina y la mayor que la coccidioidina en la prueba de coccidioidina de segunda concentración no transformación de linfocitos (16) y detecta suscitaron reacciones de esa naturaleza anticuerpos de fijadores del complemento (figura 2) en los individuos no reactivos a en ciertos pacientes cuyos sueros no de- las dosis más bajas, excepto cuando estos muestran tales anticuerpos con la cocci- sujetos eran sensibles a la histoplasmína. dioidina (17). La baja proporción de reacciones cruzaComo la prueba cutánea a la coccidioi- das provocadas por la coccidioidina al 1: 10 dina con frecuencia resulta positiva en en sujetos positivos a la histoplasmina (figura 2)) requiere un examen más detenido sujetos sensibilizados por H. capsulatum, se consideró de particular importancia de- porque se diferencia notablemente de la tasa 522 BOLETIN DE LA OFICINA SANITARIA de reacción cruzada del 56% informada por Smith et ai. (2). Es posible que la discrepancia refleje diferencias en los lotes de coccidioidina. Smith et al. utilizaron el lote 9 que, a la dilución 1: 100, dio una tasa de reacción cruzada del 9%. Tucker (5), quien demostró una tasa de reacción cruzada del 0.8%) utilizó el lote 29-3 1 de Smith. En el presente estudio, se utilizó el lote 64D2.5 de Smith, que a la dilución 1: 100 (figura l), dio una tasa similar a la de Tucker. Smith había diluido 2.5 veces el lote 64 concentrado (comunicación personal) porque era muy potente. Por consiguiente, después de una nueva dilución a 1: 10 para producir la segunda concentración del reactivo, es posible que este contuviera un total de sólidos considerablemente menor que el lote 9, que a la dilución 1: 10 presentaba una reacción cruzada tan notable. No fue posible determinar si una experiencia previa con P. brasiliensis podía, por sí sola, provocar reacciones cruzadas a la esferulina o a la coccidioidina. En el estudio, 22 de los 25 sujetos positivos a la paracoccidioidina mostraron reacciones negativas a los antígenos coccidioidínicos. Pero el origen de tal sensibilidad a la paracoccidioidina no está claro ya que 24 de ellos eran al mismo tiempo sensibles a la histoplasmina, y al menos en algunos, la respuesta a la paracoccidioidina fue probablemente el resultado de una experiencia con H. capsulatum. Dos observaciones apoyan esta probabilidad: entre 65 voluntarios de los Estados Unidos (donde la paracoccidioidomicosis no es endémica) hubo 13 individuos positivos a la paracoccidioidina, 12 de los cuales eran también sensibles a la histoplasmina (9). En segundo lugar, entre 3,988 sujetos estudiados en Colombia (10) se observó evidente reactividad cruzada; las modalidades de sensibilidad y endemicidad indicaron una sensibilización del 6% aproximadamente para P. brasiliensis y de 20% para H. capsulatum. PANAMERICANA . Diciembre 1975 Resumen Hasta hace muy poco la coccidioidina era la única preparación antigénica disponible para detectar la sensibilidad cutánea retardada inducida por una experiencia previa con Coccidioides immitis. Tal antígeno se prepara a partir de autolisados del hongo en la fase micelial (saprofítica). En 1969 se elaboró un reactivo más sensible, la esferulina, con material de la fase esferular (parasítica) del organismo. El uso de la esferulina reveló que la coccidioidina dejaba sin detectar alrededor de un 30% de individuos específicamente sensibles al C. immitis. Sin embargo, se ignoraba si la esferulina podía detectar sensibilidad cruzada inducida por el Histoplasma capsuZatum. Se consideró que esta información era pertinente debido a la reconocida capacidad de la coccidioidina para revelar la presencia de una experiencia histoplasmósica. En consecuencia, se compararon simultáneamente ambos reactivos así como la paracoccidioidina, en 365 soldados colombianos de zonas en las que la histoplasmosis, pero no la coccidioidomicosis, es endémica. En concentraciones normales, ambas preparaciones mostraron reacciones no específicas en una proporción de 0.8 a 3% en los subgrupos negativo y positivo a la histoplasmina, respectivamente. En una concentración 10 veces mayor que la ordinaria, ambas preparaciones detectaron sensibilidad cruzada a la histoplasmina de manera comparable; de los sujetos con reacción positiva a la histoplasmina, de 5.1 a 7.1% reaccionaron a los antígenos coccidioidínicos. No se observó ningún modelo de reactividad cruzada entre la sensibilidad a la paracoccidioidina y la sensibilidad a los antígenos coccidioidínicos. 0 Agradecimiento Los autores agradecenla gentil cooperación de los soldados y los oficiales del Batalión Nariño y del Batallón Girardot del Ejército,de Colombia. Levine et al. ’ ESFERULINA 523 Y COCCIDIOIDINA REFERENCIAS (1) Smith, C. E., E. G. Whiting, E. E. Baker, et al. Use of coccidioidin. Am Rev Tuberc .57:330-360, 1948. (2) Smith, C. E., M. T. Saito, y R. R. Beard. Histoplasmin sensitivity and coccidioidal infection; occurrence of cross-reactions. Am J Pub Health 39:722-736: 1949. (3) Smith, C. E. Analogy of coccrdioidin and Pub Health histoplasmm sensitivity. 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Use of spherulin showed that coccidioidin failed to detect approximately 30 per cent of individuals specifically sensitive to C. immitis. However, the potential of spherulin to detect crosssensitivity induced by Histoplasma capsulatum was unknown. This information was considered to be germane because of the capacity of coccidioidin to detect a histoplasmal experience. in dermal sensitivity to (Summary) Accordingly, both reagents as well as paracoccidioidin were compared simultaneously in 365 Colombian soldiers from areas endemic for histoplasmosis but not for coccidioidomycosis. At standard strength both preparations detected nonspecific response in 0.8 per cent to 3 per cent of the histoplasmin-negative and -positive subgroups, respectively. At 10 times standard strength both preparations cross- . detected histoplasmin sensitivity comparably: 5.1 to 7.1 per cent of histoplasmin-positive subjects reacted with the coccidioidal antigens. No pattern of cross-reactivity was observed between paracoccidioidin sensitivity and sensitivity to the coccidioidal antigens. 524 BOLETIN Esferulina DE LA OFICINA e coccidioidina: paracoccidioidina SANITARIA Reacões em provas et coccidioidine: paracoccidioídine lors cruzadas Réactions d’épreuves 11n’y a pas longtemps encare, la coccidioidine était la seule préparation antigénique disponible pour dépister la sensibilité cutanée tardive causée par une expérience précédente avec Coccidioides immitis. Cet antigène se prépare à partir d’autolyses du champignon pendant la phase saprophytique. En 1969, on élabora un réactif plus sensible, la sphéruline, en recourant à de la matière provenant de la phase parasitique de l’organisme. L’utilisation de la sphéruline révéla que la coccidioidine ne permettait pas de dépister quelque 30% des individus spécifiquement vulnérables à C. immitis. Toutefois, on ne savait pas si la sphéruline pouvait dépister la sensibilité croisée que causait Histoplasma capsulatum. On estima que ces données étaient pertinentes en raison de la capacité connue qu’a la coccidioidine de révéler la présence d’une expérience histoplas- - Diciembre com a histoplasmina de sensibilidade Até recentemente, a coccidioidina era o único preparado antigênico disponível para detectar a sensibilidade cutânea retardada induzida por urna experiência prévia com Coccidioides immitis. Prepara-se esse antígeno com base em autolisados do fungo na fase micelial (saprofítica). Em 1969 elaborou-se um reagente mais sensível, a esferulina, com material da fase esferular (parasítica) do organismo. 0 uso da esferulina revelou que a coccidioidina deixava sem detectar cerca de 30% de indivíduos especificamente sensíveis a C. immitis. Contudo, não se sabia se a esferulina podia detectar a sensibilidade cruzada induzida pelo Histoplasma capsulatum. Considerou-se essa informacao pertinente dada a reconhecida capacidade da coccidioidina para revelar a presenta de urna experiência histoSphéruline PANAMERICANA cutônea 1975 e a (Resumo) plasmósica. Em conseqükrcia, compararam-se simultaneamente ambos os reagentes, bem como a paracoccidioidina, em 365 soldados colombianos de zonas em que a histoplasmose, mas nao a coccidioidomicose, é endêmica. Em concentracóes normais, ambos os preparados mostram reacóes náo específicas na propor9áo de 0,8% a 3 % nos subgrupos negativo e positivo à histoplasmina, respectivamente. Em concentracáo 10 vezes maior do que a ordinária, ambos os preparados detectaram sensibilidade cruzada å histoplasmina de maneir,a comparável; dos pacientes com rea@0 positiva à histoplasmina, de 5,1% a 7,1% reagiram aos antígenos coccidioidínicos. Náo se observou nenhum modelo de reatividade cruzada entre a sensibilidade à paracoccidioidina e a sensibilidade aos antígenos coccidioidínicos. croisées de avec sensibilité I’histoplasmine cutanée et la (Résumé) mosique. En conséquence, on compara simultanément les deux réactifs ainsi que la paracoccidioidine chez 365 soldats colombiens résidant dans des zones où l’histoplasmose et non la coccidioidomycose est endémique. Dans des concentrations normales, les deux préparations ont suscité des réactions non spécifiques chez 0,8 à 3% des membres des sous-groupes négatif et positif à l’histoplasmine respectivement. Dans une concentration 10 fois plus grande que la concentration normale, les deux préparations ont dépisté une sensibilité croisée à l’histoplasmine dans une proportion comparable. Des sujets dont la réaction à l’histoplasmine s’était révélée positive, de 5,l à 7,1% réagirent aux antigènes coccidioidiniques. Aucun modele de réactivité croisée entre la sensibilité à la paracoccidioidine et celle aux antigènes coccidioidiniques n’a été constaté.