Diagnóstico de Infecção por Eritrovírus B19 em pacientes com AIDS: Imunoistoquímica, hibridização in situ e exame histopatológico da medula óssea Sérgio

Diagnóstico de Infecção por Eritrovírus B19 em pacientes com AIDS: Imunoistoquímica, hibridização in situ e exame histopatológico da medula óssea

Sérgio Setúbal

Tese apresentada ao Curso de Pós-graduação em Patologia Experimental do Departamento de Patologia da UFF, como requisito parcial

para obtenção do Grau de Doutor.

Abril de 2005

Orientadoras:

Solange Artimos de Oliveira, Professora Titular da Disciplina de Doenças Infecciosas e

Parasitárias do Departamento de Medicina Clínica, Faculdade de Medicina, UFF

e

Jussara Pereira do Nascimento, Pesquisadora Titular,

Biomanguinhos, Fiocruz

Agradecimentos

Aos professores da Banca Examinadora

Às minhas orientadoras

À Profª Andréia Rodrigues Cordovil PiresÀ Profª Eliene Carvalho da Fonseca

Aos professores da Disciplina de DIP

Ao Curso de PG em Patologia Experimental

À técnica Valéria Ferreira da Silva

1ª parte: Introdução

Parvoviridae

•Densovirinae (insetos)

DensovirusIteravirusBrevidensovirus

•Parvovirinae (vertebrados)

Parvovirus (autônomos)Dependovirus (adeno-associados)Erythrovirus (precursores eritróides)

Yvonne Cossart, 1974painel B, soro 19

Cossart, 1974• 30% dos doadores tinham

anticorpos Paver e Clarke, 1976

• triagem de rotina em doadores• dois doadores• partículas morfológica e

imunologicamente semelhantes ao B19

França, 1972, antígeno “Aurillac”Japão, 1979, vírus “Nakatani”

1981: Crise aplástica transitóriaEstudo sobre a influência das infecções virais nas doenças congênitas, Departamento de Virologia da Escola de Medicina do King’s College em Londres, em 1981 • 800 soros de crianças testados

para diversos vírus• dois soros com linhas de

precipitação ao CIE para o eritrovírus B19

• duas crianças falcêmicas, em crise aplástica transitória

• os soros de outras 12 crianças com CAT foi então examinado: 6 continham o vírus, 5 tinham IgM e 1 apresentou soroconversão

Owren, 1948

crise aplástica transitória

presença de pró-normoblastos gigantes no aspirado de medula óssea

Owren, 1948



Owren, 1948



Owren, 1948



crise aplástica transitória: Serjeant, Jamaica, desde 1952

• a maior parte em crianças• aglomeração de casos no espaço

e no tempo• epidemias que se repetiam a

cada 3 ou 5 anos• nunca há um segundo episódio

no mesmo indivíduo

Anderson, et al. 1983, epidemia de eritema infeccioso no norte de Londres, em março de 1983

• 33 soros estudados para IgM contra o B19, por MAC-RIA: todos positivos

Anderson et al., 1985• Estudo experimental em

voluntários

1984:•hidropisia fetal não imune

1986:•anemia persistente em indivíduos imunodeprimidos

Manifestações clínicaseritema infeccioso e formas assintomáticas em indivíduos normais

• viremia, com febre, calafrios, mialgias

• desaparição transitória dos reticulócitos

• discreta queda na hemoglobina

• tudo é interrompido pelo aparecimento de anticorpos eficazes

• surgem sintomas de doença por imunocomplexo: exantema e artralgias

O exantema é caracteristicamente descrito como “em face

esbofeteada”...

... ou como tendo o aspecto “rendilhado”.

Manifestações clínicascrise aplástica transitória em indivíduos com anemia hemolítica

• grande viremia, com sintomas mal caracterizados, desaparição transitória dos reticulócitos

• enorme queda na hemoglobina, anemia aguda necessitando transfusão, paciente virêmico

• tudo é interrompido pelo aparecimento de anticorpos eficazes, mas não há sintomas de deposição de imunocomplexos

Manifestações clínicasaplasia eritrocítica pura em pacientes imunocomprometidos

• viremia prolongada• queda na hemoglobina,

anemia crônica, necessitando transfusões repetidas, paciente virêmico

• não há produção de anticorpos, ou estes são ineficazes

• tudo pode ser interrompido pela administração de gamaglobulina padrão

Manifestações clínicashidropisia fetal não imune

• anemia intra-uterina incompatível com a expansão do éritron

• anemia somada à miocardite determinam insuficiência cardíaca e anasarca

• pequeno ou nenhum potencial teratogênico

• prognóstico em geral bom• pode haver anemia crônica

no recém-nato

Outras manifestações clínicas

•artralgias isoladas•miocardite•meningite asséptica•hepatite•síndrome hemofagocítica•síndrome de luvas e meias•síndrome febril inespecífica•20 a 30% das infecções são assintomáticas

Diagnóstico Laboratorial

• O eritrovírus B19 não é facilmente cultivável

• A escolha dos testes depende do quadro clínico e das disponibilidades laboratoriais

• Detecção de anticorpos anti-B19 (IgM e IgG) no soro (de pacientes imunocompetentes).


• hemaglutinação, hemaglutinação em gel

• Detecção de DNA no soro ou tecidos (hibridização, dot-blot, PCR) de pacientes imunocomprometidos ou com CAT

• PCR (falsos positivos, ausência de significado clínico); real-time PCR?

• no aspirado de medula óssea, pronormoblastos gigantes

• nas tecidos fixados pelo formol, “células em lanterna”


Células grandes, dotadas de um corpúsculo de inclusão intranuclear eosinofílico, algo vítreo, que

desloca a cromatina para a periferia

2ª parte: Justificativa

desde janeiro 1994Vigilância Epidemiológica das Doenças

ExantemáticasDisciplina de Doenças Infecciosas e

Parasitárias, Departamento de Medicina Clínica, Faculdade de Medicina, UFF

Disciplina de Virologia, Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Instituto

Biomédico, UFFDepartamento de Virologia, Fundação

Oswaldo Cruz

Em 1996...identificação de IgM específica em 24 pacientes com infecção pelo eritrovírus B19

Em 1999...Outros trabalhos se seguiram, sobre as

características clínicas das doenças exantemáticas, incluindo as provocadas

pela infecção pelo eritrovírus B19.

Em 2000... a não muito comum ocorrência de uma CAT em paciente adulto.

Em 2001...Dados clínicos e amostras de sangue colhidos de 55 pacientes com AIDS ou HIV positivos, entre setembro de 1997 a janeiro de 1998, para um estudo piloto.

• 50 dos 55 tinham IgG• nenhum tinha IgM• seis pacientes tinham dot-blot

positivo, mas não houve confirmação por PCR

• Conclusões: alta prevalência de IgG e ausência de infecção

Em 2001... Revisão para J bras Doenças Sex Transm 13(4):55,2001

Em 2002...O número de pacientes atendidos desde

1994 já era de 673.

330 pacientes (49%) eram negativos quanto a presença de IgM para dengue, rubéola, sarampo, ou para a presença de IgG de

baixa avidez para o herpes-vírus humano tipo 6.

105 desses pacientes tinham IgM contra o eritrovírus B19

A variação sazonal tornou-se mais clara. Dois surtos, um em 1994 e outro em 1998/1999

faziam prever o retorno do B19 em 2004/2005

Primeiros vislumbres da sazonalidade: Casos de doença exantemática e parvovirose

conforme o mês (1994-1999)

Distribuição dos casos de doença exantemática entre janeiro de 1994 e dezembro de 2004

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

J M S J M S J M S J M S J M S J M S J M S J M S J M S J M S J M S

B19 Dengue Rubéola HHV-6 Sarampo Inconclusivo

Em 2003...

O trabalho do “dualismo”. Diferenças entre as manifestações clínicas da infecção conforme o grau de imunidade em dois pacientes HIV-positivos, um deles com AIDS.

Em 2005...Revisão para capítulo de livro:

Setúbal, S.; Oliveira, S. A. Eritrovírus B19. In: Tavares, W. & Marinho, L. A. C. Rotinas de Diagnóstico e Tratamento das Doenças

Infecciosas e Parasitárias 1ª edição. São Paulo, Atheneu, 2005.

3ª Parte: Trabalhos ligados ao projeto apresentado ao Curso de PG em Patologia

Experimental em julho de 2002

Objetivos

• 1. Detectar doadores virêmicos no Banco de Sangue do Hospital Universitário

Antônio Pedro.• 2. Detectar, em material de medula óssea estocado em parafina evidências

de infecção por eritrovírus B19 em pacientes com AIDS ou HIV positivos.

Em 2004... teste de um método simples para detecção de doadores, com o encontro de um doador virêmico no HUAP.• HUAP, 1998, 496 amostras• HUAP, 1999, 522 amostras• INCa, 1999, 529 amostras• 1303 amostras testadas• 7 com resultados equívocos• 1 fracamente positiva

• 1 fortemente positiva• Uma comerciária de 26 anos, doou a 19

de outubro de 1999• freqüência de doadores virêmicos 1:831• o teste de hemaglutinação em gel

poderia ser útil para a detecção de grandes viremias em períodos de alta atividade do vírus na comundidade

Objetivos

Detectar, no material de medula óssea estocado em parafina, por meio de

imunoistoquímica, hibridização in situ e exame histopatológico, evidências de

infecção por eritrovírus B19 em pacientes com AIDS ou HIV positivos submetidos a necropsia ou biópsia de medula óssea no

Hospital Universitário Antônio Pedro, durante os anos de 1988 a 2002.

Antecedentes• Desde 1985, surgiram na literatura

internacional diversos trabalhos sobre AIDS e B19

• Notava-se entre esses trabalhos a quase que total ausência de estudos brasileiros

• Os dois trabalhos existentes tinham sido publicados pelo nosso grupo

• Ocorreu-nos a idéia de verificar se era possível detectar a presença de B19 no material de necropsia dos pacientes falecidos por AIDS no HUAP

• O âmbito do trabalho foi depois estendido às biópsias

• No livro de registro de necropsias do SAP foi feita a seleção de todas aquelas em que havia alguma menção à AIDS ou ao HIV, entre 1º de janeiro de 1988 e 31 de dezembro de 1998.

• O mesmo foi feito em relação às bíópsias de medula óssea.

• Nove biópsias realizadas em seis pacientes entre 1999 e 2002 foram acrescentadas ao estudo, por terem sido consideradas suspeitas de infecção por B19.

Material e Métodos

O exame histopatológico das lâminas coradas em HE foi realizado com a ajuda a Profª Andréia Rodrigues Cordovil Pires no Serviço de Anatomia Patológica do HUAP

Material e Métodos

A imunoistoquímica foi realizada no Laboratório de Imunoistoquímica e

Hibridização do Serviço de Anatomia Patológica do HUAP

Material e Métodos

• desparafinação• bloqueio da peroxidase endógena com

peróxido de hidrogênio a 3%• recuperação antigênica em solução e

citrato aquecida• bloqueio das ligações inespecíficas com

leite desnatado

Material e Métodos

• anticorpo primário de policlonal, de coelho, diluído a 1/50

• anticorpo secundário suíno biotinilado polivalente

• conjugado estreptavidina-peroxidase• cromógeno e substrato:

3,3’-diaminobenzidina ou DAB

Material e Métodos

A hibridização in situ foi conduzida no laboratório da Disciplina de Virologia do

Departamento de Microbiologia e Parasitologia, no Instituto Biomédico da

Universidade Federal Fluminense

Material e Métodos

• desparafinação• digestão com proteinase K• mistura de hibridização

plasmídios marcados com dUTP biotiniladoplasmídios marcados com dUTP ligado a digoxigenina

Material e Métodos

• selagem das lamínulas e estufa ou forno de micro-ondas em câmara úmida

• complexo estreptavidina fosfatase alcalina

• antidigoxigenina/fosfatase alcalina

Material e Métodos

• de 1º de janeiro de 1988 a 31 de dezembro de 1998 foram realizadas 297 necropsias de pacientes com AIDS

Resultados

• Eram parte das 4336 necropsias realizadas no Hospital Universitário Antônio Pedro entre janeiro de 1985 e dezembro 2003.

Resultados

Necropsias feitas no HUAP entre 1985 e 2003

0

100

200

300

400

500

600

700

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Anos

Nec

rops

ias

Necropsias de AIDS Necropsias totais Necropsias AIDS no período estudado Necropsias totais no período estudado

Resultados

• Das 297 necropsias de pacientes com AIDS, em apenas 110 havia reservas estocadas em parafina.

• Dentre essas 110, apenas 42 continham os blocos correspondentes ao material de medula óssea.

• Como havia por vezes mais de um bloco por necropsia, o total de blocos de medula óssea obtidos das necropsias foi de 49.

Resultados

• De janeiro de 1988 a dezembro de 1998 foram realizadas no HUAP 1324 biópsias de medula óssea em 984 pacientes.

• Destas biópsias, 30 foram feitas em 25 pacientes com AIDS.

• Como muitas biópsias tinham mais de um bloco estocado, o número de blocos correspondentes a elas foi de 39.

• A estes 39 blocos foram acrescentados outros nove, recuperados de seis outros pacientes submetidos a biópsia de medula óssea entre 1999 e 2002.

Resultados

• O material consistiu na sua totalidade de 48 cortes provenientes de biópsias de medula óssea (31 pacientes) e de 49 cortes provenientes de necropsias (42 pacientes).

• As distensões sangüíneas das biópsias, coradas ao Wright/Giemsa, não foram recuperadas.

• Todos estes 97 cortes, correspondentes a 73 pacientes (60 homens e 13 mulheres), foram estudados inicialmente por exame histopatológico convencional (HE) e por imunoistoquímica.

Resultados

• 85 cortes (63 pacientes) foram considerados adequados para leitura à HE.

• 12 dos 97 cortes (10 pacientes) foram (por falha de coloração, ausência de material), considerados impróprios para leitura.

• A escassez de material (o esgotamento dos blocos de parafina) impediu a confecção de novas lâminas.

Resultados à HE

• Dos 85 cortes lidos, evidenciou-se a presença de inclusões sugestivas de infecção pelo eritrovírus B19 em 20 (23,5%).

• Esses 20 cortes pertenciam, cada um deles, a um paciente diferente.

• Dos 73 pacientes estudados em nosso trabalho, 63 tinham material adequado para o exame à HE e 20 apresentaram resultado positivo.

Resultados à HE

Tabela 2. Resultados da microscopia daslâminas coradas por hematoxilina-eosina(HE), conforme o corte histológicoResultados CortesPositivas +++ à HE 6Positivas ++ à HE 8Positivas + à HE 6Negativas à HE 65Impróprias para leitura 12Total de cortes 97

Resultados à HE

Tabela 3. Resultados da microscopia daslâminas coradas por hematoxilina-eosina(HE), conforme os pacientesResultados PacientesPositivos +++ à HE 6Positivos ++ à HE 8Positivos + à HE 6Negativos à HE 43Impróprias para leitura 10Total de pacientes 73

Resultados à HE

Fígado fetal, controle positivo

Rim fetal, controle positivo

Figura 4. Medula óssea corada ao HE. Inclusões eosinofílicas intranucleares

sugestivas de infecção pelo eritrovírus B19 (setas). Lâmina N96-240. 20x.

Resultados à HE

N96-240 HE 40 x

N96-0179 HE 40 x

• 87 cortes, pertencentes a 65 pacientes, foram submetidos a imunoistoquímica, sendo 10 deles (8 pacientes) considerados positivos

• Esses dez cortes já tinham sido lidos à HE, tendo se verificado a presença de inclusões em sete; em um dos cortes (N96-240) o número de inclusões tinha sido considerado grande.

Resultados à Imunoistoquímica

Tabela 4. Resultados positivos na primeiraimunoistoquímicaPaciente Sexo CortesCAR Masculino N89-0143RBN Masculino N92-0156LCM Masculino N96-0240WGV Masculino B88-0037VRS Feminino B97-0770J RC * Masculino B97-4258-01

B97-4258-02FSR * Feminino B97-4556-01

B97-4556-02GAM Masculino B00-4353-01* Para as biópsias dos pacientes JRC e FSR havia dois blocos, demodo que o total de cortes é dez.


Figura 5. Células de Spodoptera frugiperda infectadas por baculovírus recombinante

expressando a proteína VP2 do eritrovírus B19 (positivas à imunocitoquímica, em castanho) e células normais (coradas pela hematoxilina, em

azul), para efeito de comparação.


Figura 6. Imunoistoquímica em placenta (949) sabidamente positiva à hibridização para eritrovírus B19. As células positivas

estão marcadas em castanho. 20 x.


Figura 11. Imunoistoquímica em medula óssea. Lâmina número B97-0770. Célula positiva,

marcada em castanho. 40 x.


Figura 12. Imunoistoquímica em medula óssea. Lâmina número N92-0156. Células positivas, marcadas em castanho.

20 x.


Tabela 5. Resultados obtidos na segunda imunoistoquímica

Corte Com anticorpoprimário

Sem anticorpoprimário

N89-0143 + -N92-0156 Inconclusivo InconclusivoN96-0240 +++ +/-B88-0037 Inconclusivo InconclusivoB97-0770 + -B97-4258-01 + -B97-4258-02 - -B97-4556-01 + -B97-4556-02 + -B00-4353-01 + -+++, intensamente positivo; +, positivo; -, negativo; +/-, escassa marcação,considerada inespecífica.


Figura 14. Imunoistoquímica em medula óssea. Reexame. Lâmina número B97-4556-2, 20 x. Célula

positiva marcada em castanho.


Figura 15. Imunoistoquímica em medula óssea. Reexame. Lâmina número B97-0770, 20 x. Células

positivas marcadas em castanho.


Figura 17. Imunoistoquímica em medula óssea. Reexame. Lâmina número N96-240, 40 x. Célula

positiva marcada em castanho.


Tabela 6. Relação entre as positividades à imunoistoquímica e à HE

Positivos àimunoistoquímica

Negativos naimunoistoquímica

Total

Positivos +++ à HE 1 5 6

Positivos ++ à HE 4 2 6

Positivos + à HE 0 6 6

Negativos à HE 1 37 38

Total 6 50 56

Pacientes com lâminasimpróprias para a HE

0 7 7

Total geral 6 57 63

Correlação dos Resultados

Resultados da Hibridização in situ

Tabela 8. Resultados das hibridizações in situResultados

Corte PacienteSonda B19 Sonda controle

B88-0037 WGV Negativo ---B97-0770 VRS Negativo Negativo, CMVB97-2549-02 DLT Negativo Negativo, CMVB97-4116 RSB Negativo Negativo, CMVB97-4258-01 JRC* Negativo Negativo, CMVB97-4258-02 Negativo Negativo, CMVB97-4556-01 FSR* Fracamente positivo Negativo, CMVB97-4556-02 Negativo Negativo, CMVB9910073-01 MGP Positivo + Negativo, CMVB00-4353-01 GAM Negativo Negativo, CMVB00-4353-02 GAM Negativo ---B01-1180-02 PFP Positivo + Negativo, CMVB01-2969 SXF Positivo + Negativo, CMVB02-0005 DSP Positivo + ---N89-0143-21 CAR Negativo Negativo, CMV

N92-0156 -- RBN Intensamentepositivo Positivo, CMV

N96-0240 LCM Intensamentepositivo Negativo, CMV

N96-0292 -- MSN Negativo Negativo, CMV* Para esses pacientes havia dois blocos;---, Não foi feito o controle.

2 cortes (2 pacientes) intensamente positivos, 1 corte (outro paciente)

fracamente positivo, 4 cortes (4 outros pacientes) positivos

Ou seja:7 cortes positivos em 18 examinados

(7 pacientes em 15)

Figura 18. Hibridização in situ em medula óssea. Lâmina número N96-0240, 20x

Resultados à Hibridização

Figura 19. Hibridização in situ em medula óssea. Lâmina número N96-0240, 40x

Resultados à Hibridização

Resultados nos 17 cortes submetidos às

três técnicas

Tabela 8b. Resultados das hibridizações in situ distribuídos conforme osresultados da HE e da imunoistoquímica

ImunoistoquímicaPositiva

ImunoistoquímicaNegativa

ImunoistoquímicaInconclusiva

HibridizaçãoHE

PositivaHE

NegativaHE

PositivaHE

NegativaHE

PositivaHE

NegativaTotais

Positiva 1 1 4 0 1 0 7Negativa 3 1 3 2 1 0 10Totais 4 2 7 2 2 0 17Obs. Constam da tabela apenas os 17 cortes submetidos aos três testes.

Resultados nos 14 pacientes submetidos

às três técnicas

Tabela 8b. Resultados das hibridizações in situ distribuídos conforme osresultados da HE e da imunoistoquímica

ImunoistoquímicaPositiva

ImunoistoquímicaNegativa

ImunoistoquímicaInconclusiva

HibridizaçãoHE

PositivaHE

NegativaHE

PositivaHE

NegativaHE

PositivaHE

NegativaTotais

Positiva 1 1 4 0 1 0 7Negativa 3 0 3 0 1 0 7Totais 4 1 7 0 2 0 14Obs. Constam da tabela apenas os 14 pacientes submetidos aos três testes.

Discussão

Quadro 1. Freqüência com que se encontram evidências de infecção por eritrovírus B19 em pacientes HIV-positivos, empregando hibridização e PCR em soro e medulas ósseas, segundo vários autores.

Referência Freqüência Percentual Método e Material Anderson e col., 1985 7 0/50 0 dot-blot em soro Naides e Weiner, 1993 108 9/14 64,3 PCR, soro Bremner e Cohen, 1994 19 0/39 0 PCR, soro Musiani e col., 1995 104 4/17 23,5 dot-blot e PCR, soro Gyllensten e col., 1994 67 5/69 7,24 PCR, soro Chernak e col., 1995 35 2/127 1,57 PCR, soro van Elsacker-Neile e col., 1996 165 0/317 0 PCR, soro Raguin e col., 1997 138 0/146 0 PCR, soro

Liu e col., 1997 90 7/81 8,64 hibridização, medulas ósseas estocadas em parafina

Abkowitz e col., 1997 1 5/30 16,6 hibridização, soro Aguiar e col., 2001 3 3/55 5,5 dot-blot, soro

Heegaard e col., 2002 70 4/190 2,1 PCR, medulas ósseas estocadas em parafina

• Os resultados positivos à HE ocorreram em maior número que os positivos à imunoistoquímica e estes últimos em maior número do que os obtidos por hibridização (embora este último exame tenha sido realizado num número menor de pacientes).

• Houve alguma correlação (kappa de 0,5 corrigido para a baixa prevalência) entre os achados à HE e à imunoistoquímica.

Conclusões

• Apenas um paciente mostrou resultados inequívocos com as três técnicas.

• A freqüência de infecção por eritrovírus B19 (de pelo menos 1,4%) no material examinado necessita confirmação por estudos adicionais, melhor padronizados, de caráter prospectivo e com o concurso da observação clínica, muito escassa no nosso trabalho.

Conclusões

• O exame da medula óssea à HE, pela sua simplicidade, pode e deve ser empregado como um teste de triagem em pacientes HIV-positivos com anemia.

• O encontro de inclusões intranucleares indica o emprego de técnicas moleculares (imunoistoquímica, hibridização em dot-blot, ou PCR quantitativo) para confirmar o diagnóstico.

Conclusões

• Estes exames devem ser realizados sempre que uma causa alternativa para a anemia não puder ser determinada.

• A confirmação ou a exclusão do diagnóstico de infecção por eritrovírus B19 são especialmente necessárias quando há alta atividade vírus na comunidade a que pertence o paciente.

Conclusões

• Os resultados do presente estudo nos estimulam a procurar estabelecer, de forma prospectiva, e empregando métodos diferentes, a importância da infecção por eritrovírus B19 entre os pacientes HIV-positivos ou com AIDS.

Perspectivas futuras

• A magnitude desse problema talvez só possa ser determinada com estudos que contemplem também a minuciosa coleta de dados clínicos, incluindo aí a resposta ao tratamento com gamaglobulina.

• Temos colhido sistematicamente, após a assinatura de um termo de consentimento livre e esclarecido, amostras de sangue de todos os pacientes que se apresentam para testes de carga viral e contagem de células CD4+.


• O objetivo é determinar a soroprevalência, a incidência de soroconversão e a existência e freqüência das viremias, bem como de manifestações clínicas possivelmente associadas a elas.

• Já temos, em fevereiro de 2005, cerca de 1550 soros, colhidos de 472 pacientes. É nossa intenção concentrar esforços na implementação e execução desse projeto.


Muito obrigado

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