Serología humana e influenza

Iniciativas de serología humana de los CDC para mejorar las vacunas contra la influenza estacional y prepararse contra futuras pandemias de influenza

Para mejorar las vacunas contra la influenza estacional y prepararse contra futuras pandemias, la División de Influenza de los CDC realiza una amplia variedad de actividades de laboratorio relacionadas con la serología humana. La serología es el estudio científico de la sangre que observa la respuesta del sistema inmunitario a la vacunación o a las infecciones con patógenos, como los virus de la influenza. El trabajo de la serología humana de la División de Influenza de los CDC apoya los siguientes objetivos:

  • Mejorar la evaluación y selección de los virus candidatos para las vacunas (CVV, por sus siglas en inglés) que se usarán en la producción de vacunas contra la influenza estacional.
  • Mejorar la comprensión científica de las características de la respuesta inmunitaria tras la vacunación contra la influenza que están asociadas a la protección inmunitaria (también conocidas como "correlatos de protección").
  • Determinar la inmunidad de la población contra los virus de la influenza estacional humana en circulación.
  • Identificar las infecciones asintomáticas o leves por el virus de la influenza y mejorar la evaluación de la carga de la enfermedad.
  • Determinar la inmunidad de la población contra los virus de la influenza zoonótica (de origen animal) con potencial pandémico.
  • Mejorar la evaluación y selección de los virus candidatos para las vacunas que se usarán en la producción de vacunas contra la influenza pandémica

Trabajo de la serología humana para mejorar la evaluación y selección de los virus candidatos para las vacunas para la producción de vacunas contra la influenza estacional

La División de Influenza de los CDC ahora utiliza los datos de serología humana para mejorar la selección de los virus candidatos para las vacunas que se usarán en la producción de vacunas contra la influenza estacional. Los virus de la influenza siempre están en constante cambio y en todo el mundo circulan muchos virus de la influenza de distintos tipos y subtipos que causan las epidemias de influenza estacional. Todos los virus de la influenza sufren pequeños cambios genéticos a lo largo del tiempo, y estos cambios genéticos pueden dar lugar a cambios antigénicos que permiten que un virus de la influenza pueda eludir la inmunidad existente de una persona por una infección anterior por el virus de la influenza o por la vacunación. Hay más información disponible en Cómo puede cambiar el virus de la influenza. Este es uno de los motivos por los que la composición de las vacunas contra la influenza debe ser revisada y actualizada y se deben producir nuevas vacunas antes de cada temporada de influenza.

La selección de los virus candidatos para las vacunas que se usarán en la producción de vacunas contra la influenza estacional se realiza meses antes del inicio de la temporada de influenza en los hemisferios norte y sur. Dos veces al año, la Organización Mundial de la Salud (OMS) organiza una reunión con los siete centros de colaboración de la OMS, los Laboratorios Esenciales de Regulación y los representantes de los principales laboratorios nacionales y del ámbito académico para revisar los datos disponibles y hacer recomendaciones sobre la composición de las vacunas contra la influenza para la próxima temporada. Estas consultas de la OMS se denominan reuniones sobre la composición de las vacunas (VCM, por sus siglas en inglés). Dichas reuniones se celebran en febrero para recomendar la composición de las vacunas contra la influenza del hemisferio norte y en septiembre para recomendar la composición de las vacunas contra la influenza del hemisferio sur. Para más información, visite Selección de los virus para la vacuna contra la influenza estacional.

Las vacunas contra la influenza estacional están diseñadas para incluir virus candidatos para las vacunas que protejan contra los tres o cuatro principales grupos de virus de la influenza (dependiendo de la vacuna) (conocidos como tipos, subtipos y linajes) que suelen circular simultáneamente durante las temporadas de influenza. Todas las vacunas contra la influenza disponibles en los Estados Unidos esta temporada son tetravalentes (de cuatro componentes). Las vacunas tetravalentes contra la influenza contienen un componente de influenza A(H1N1)pdm09, un componente de influenza A(H3N2), un componente de influenza B/linaje Yamagata y un componente de influenza B/linaje Victoria. Las vacunas trivalentes (de tres componentes) contra la influenza solo contienen un virus de influenza tipo B. Por consiguiente, se eligen tres o cuatro virus candidatos para las vacunas que se usarán en la producción de la vacuna contra la influenza. Las investigaciones indican si el virus de la influenza que representa cada componente de la vacuna necesita ser actualizado con un nuevo CVV.

Los datos de serología humana contribuyen a la selección de CVV para las vacunas contra la influenza.

Ahora se incluyen los datos de serología humana en el conjunto de datos que recopilan los CDC para informar las recomendaciones de la OMS sobre la composición de la vacuna contra la influenza para el hemisferio norte y el hemisferio sur. Para obtener estos datos serológicos, los CDC trabajan con organizaciones asociadas para tomar muestras de sangre de personas que recibieron las vacunas contra la influenza. Las muestras de sangre se toman durante la temporada de influenza, y este trabajo comienza poco después de que las vacunas contra la influenza estén disponibles. Las muestras de sangre se toman antes de la vacunación y nuevamente unas tres o cuatro semanas después de la vacunación para dar tiempo a que el organismo de las personas genere anticuerpos. Los anticuerpos son proteínas producidas por el sistema inmunitario de una persona en respuesta a las infecciones o a la vacunación que pueden proteger contra futuras infecciones. Tras de la vacunación, los anticuerpos de una persona aumentarán con el tiempo y, por lo general, alcanzarán su punto máximo dentro de las 3 a 4 semanas posteriores a la vacunación. Los niveles de anticuerpos de la vacunación pueden disminuir con el tiempo, generalmente en el transcurso de varios meses después de la vacunación, antes de estabilizarse. Aunque disminuyan, no significa que los anticuerpos se reduzcan a cero.

Para realizar los análisis y pruebas serológicas, los científicos de laboratorio les toman muestras de sangre a las personas y preparan sueros. El suero (su plural es sueros) es un componente líquido de la sangre del que se extraen los elementos de coagulación. Los sueros contienen anticuerpos y se utilizan en las pruebas de serología. Las pruebas de serología, también conocidas como pruebas de anticuerpos, se realizan en el suero sanguíneo de una persona para detectar la presencia de anticuerpos. Los CDC toman muestras de sangre de personas de todos los grupos de edades y de diferentes áreas geográficas, antes y después de la vacunación contra la influenza. Después de tomar las muestras de sangre, los CDC preparan los sueros de estas muestras para realizar el análisis de anticuerpos contra los virus de influenza en circulación. Las pruebas de laboratorio, incluidas las pruebas de inhibición de la hemaglutinación (prueba de IH) y la prueba de microneutralización, se utilizan por lo general para realizar las pruebas serológicas. El objetivo es medir la capacidad de los anticuerpos generados por la vacunación contra la influenza para reconocer y neutralizar los virus de la influenza en circulación. Si los anticuerpos producidos por la vacunación logran neutralizar los virus de la influenza en circulación, es probable que la composición de la vacuna contra la influenza actual sea adecuada para proteger a las personas durante esa temporada de influenza. Es decir que no es necesario actualizar la composición de la vacuna contra la influenza. Por el contrario, si los anticuerpos generados por la vacunación no logran neutralizar los virus de la influenza que circulan actualmente, entonces es probable que sea necesario actualizar uno o más componentes de la vacuna contra la influenza. La recopilación y el análisis de todos los datos sobre serología humana de los CDC se realizan antes de las reuniones sobre la composición de las vacunas de la OMS para contribuir con las recomendaciones sobre la composición de las vacunas contra la influenza.

¿En qué se diferencian los datos de serología humana de los sueros de hurones que se usaban tradicionalmente?

Los científicos solían utilizar sueros producidos por hurones inoculados con determinados virus de la influenza para evaluar las similitudes (coincidencias) o las diferencias (falta de coincidencias) entre los CVV elegidos para la producción de vacunas contra la influenza y los virus de la influenza que están en circulación. Al analizar los anticuerpos encontrados en los sueros humanos después de la vacunación contra la influenza, los científicos pueden determinar mejor si la respuesta inmunitaria a la vacuna apuntará a los virus de la influenza en circulación y los neutralizará.

La respuesta inmunitaria humana a la vacunación contra la influenza puede ser diferente de la de los hurones. Los hurones que se utilizan para este tipo de pruebas no han estado expuestos al virus de la influenza, es decir que nunca se han infectado por el virus de la influenza ni han recibido la vacuna contra la influenza. Por el contrario, los seres humanos —especialmente los niños mayores y los adultos— suelen estar vacunados contra la influenza o ya se infectaron por el virus de la influenza. Se sabe que la vacunación o estas infecciones previas por la influenza afectan la manera en que el sistema inmunitario humano responde a futuras vacunas contra la influenza o infecciones por el virus de la influenza. Por ejemplo, a veces solo los anticuerpos que contienen los sueros humanos (a diferencia de los sueros de hurones) pueden detectar las diferencias antigénicas entre los virus de la influenza. Además, a veces las personas pueden responder de manera diferente a la vacunación contra la influenza dependiendo de su edad, el historial de exposición a la influenza, la ubicación geográfica, el estado del sistema inmunitario y otros factores del organismo hospedador.

Por consiguiente, los CDC recolectan y analizan los sueros de personas vacunadas de todas las edades (desde bebés de 6 meses hasta adultos de ≥65 años) y de diferentes ubicaciones geográficas, de los Estados Unidos y de todo el mundo, durante cada temporada de influenza. La recopilación y el uso de datos de serología humana son fundamentales para garantizar que los CVV utilizados en las vacunas contra la influenza estacional puedan brindar suficiente protección contra los virus de la influenza que circulan cada temporada de influenza.

Momento de la recopilación de datos sobre serología humana

Los CDC recopilan datos sobre serología humana durante todo el año para elaborar las recomendaciones para la composición de las vacunas contra la influenza estacional. Para que la OMS pueda realizar las recomendaciones sobre las vacunas, hay un breve periodo cada temporada después de que las vacunas contra la influenza están disponibles durante el cual los CDC pueden recopilar y analizar los datos de serología antes de que se lleven a cabo las reuniones sobre la composición de las vacunas de la OMS. Las reuniones sobre la composición de las vacunas de la OMS se llevan a cabo en febrero para el hemisferio norte y en septiembre para el hemisferio sur. Por consiguiente, los CDC deben recopilar y analizar los datos de serología humana dos veces al año antes de que se celebren estas reuniones para poder respaldar las recomendaciones para la composición de las vacunas contra la influenza para la próxima temporada.

El trabajo de la serología humana permite comprender mejor los correlatos de protección

Uno de los objetivos del trabajo de serología humana de la División de Influenza de los CDC es mejorar la comprensión científica de las características de la respuesta inmunitaria tras la vacunación que están asociadas a la protección inmunitaria, también conocidas como "correlatos de protección". Como parte de este trabajo, la División de Influenza de los CDC realiza estudios de inmunogenicidad para comparar los beneficios de protección que ofrecen las diferentes plataformas de la vacuna contra la influenza. Por ejemplo, se realizan estudios en los que se comparan las vacunas contra la influenza estándar a base de huevo con las vacunas contra la influenza a base de células, recombinantes, con coadyuvantes y de dosis alta que actualmente están aprobadas para ser utilizadas en los Estados Unidos. Los CDC también comparan la respuesta de los anticuerpos humanos en diferentes grupos de edades y en diferentes poblaciones, incluidas las que tienen un estado inmunitario diferente (p. ej., los niños, las personas mayores, los trabajadores de atención médica, las mujeres embarazadas y las personas con afecciones subyacentes). Estos datos permiten que los CDC puedan determinar las estrategias de vacunación contra la influenza más efectivas para determinados grupos de edades o poblaciones específicas.

Investigar las causas de infección en vacunados contra la influenza

La serología humana también sirve para estudiar la "infección en vacunados" contra la influenza; es decir, infecciones por el virus de la influenza que ocurren en personas vacunadas. Los investigadores de los CDC desean conocer mejor los factores inmunológicos asociados a la infección en vacunados. Por ejemplo, los científicos tradicionalmente calcularon la cantidad de anticuerpos que una persona produce tras la vacunación contra la influenza mediante una prueba de laboratorio llamada prueba de inhibición de la hemaglutinación (prueba de IH). La prueba de IH se utiliza para determinar en qué medida los anticuerpos producidos contra un virus de la influenza impiden la adherencia de otro virus de la influenza a los glóbulos rojos. De este modo, esta prueba puede determinar la similitud antigénica de los dos virus. La prueba de IH se suele utilizar como sustitución de la prueba de neutralización.  Hay más información disponible sobre la prueba de IH y cómo se utiliza para elaborar las recomendaciones sobre la composición de las vacunas en Caracterización antigénica | CDC.

Se ha demostrado que ciertos límites de los títulos de anticuerpos inhibidores de la hemaglutinación están asociados a una reducción del riesgo de infección por la influenza (protección inmunitaria). Un título es una unidad de medida de laboratorio para una cantidad específica de anticuerpos en un suero. Los títulos suelen utilizarse para evaluar la efectividad de la vacuna contra la influenza. Sin embargo, datos recientes muestran que otros marcadores inmunológicos (por ejemplo, los anticuerpos para la región central de las proteínas superficiales de la hemaglutinina o HA del virus de la influenza y los anticuerpos contra las proteínas superficiales de la neuraminidasa o NA del virus) también pueden contribuir con la protección inmunitaria.

Para comprender mejor las causas de infección en vacunados contra la influenza, los científicos de los CDC analizan los sueros recolectados de los casos de infección por influenza en vacunados mediante una serie de pruebas de laboratorio adicionales. Además de las pruebas de microneutralización, que miden los anticuerpos que pueden neutralizar la capacidad que tiene un virus de la influenza de causar infección, existen pruebas para medir los anticuerpos que actúan contra la proteína superficial de la neuraminidasa (NA) del virus de la influenza; pruebas para medir los anticuerpos que apuntan a la región central de la proteína superficial de la hemaglutinina (HA) del virus de la influenza; y otras pruebas necesarias para identificar marcadores inmunológicos adicionales que se correlacionan con la inmunidad de protección.

Los datos recopilados mediante estas pruebas permiten brindar información decisiva para conocer mejor los factores inmunológicos que contribuyen a los casos de infección en vacunados. A su vez, esta información puede utilizarse para fundamentar las estrategias de vacunación más efectivas.

Conocer el motivo por el cual la efectividad de las vacunas varía según la temporada de influenza

Otra área de investigación sobre serología humana consiste en comprender por qué la efectividad de las vacunas contra la influenza varía de una temporada a otra y difiere entre los tipos y subtipos de virus de la influenza. Muchos factores pueden incidir en la efectividad de las vacunas contra la influenza en la población. Un factor es la similitud (o coincidencia) entre las características de la vacuna contra la influenza y los virus de la influenza en circulación que causan la enfermedad.  Por ejemplo, muchas vacunas contra la influenza se siguen produciendo en huevos de gallina, y el proceso de producción de la vacuna a base de huevos puede introducir cambios genéticos en los virus de la vacuna que favorecen el cultivo en los huevos de gallina. Sin embargo, estos cambios pueden alterar las propiedades antigénicas de los virus y hacer que no sean tan similares a los virus de la influenza en circulación. Estas diferencias antigénicas pueden reducir potencialmente la efectividad de la vacuna contra la influenza contra los virus de la influenza en circulación. Además, los complejos factores inmunológicos del organismo hospedador también pueden incidir en la inmunidad de protección que las personas reciben mediante la vacunación contra la influenza. Por ejemplo, la "activación inmunitaria" es un concepto en el que el beneficio que una persona obtiene de la vacunación (o la solidez de la respuesta inmunitaria de una persona a la vacunación) puede verse afectado por vacunaciones contra la influenza o infecciones anteriores que se produjeron a lo largo de la vida de esa persona.

Determinar la inmunidad de la población contra los virus de la influenza estacional humana en circulación

La División de Influenza de los CDC también realiza un trabajo de serología humana para medir la inmunidad de la población contra los virus de la influenza estacional en circulación. Esto se logra con estudios de seroprevalencia. Un estudio de seroprevalencia es una investigación que utiliza pruebas serológicas (también conocidas como pruebas de anticuerpos) para estimar el porcentaje de personas de una población que tiene anticuerpos contra un virus de interés, como los virus de la influenza estacional que circulan entre las personas. La presencia de estos anticuerpos en la sangre indica que hubo una infección o vacunación previa. Los estudios de seroprevalencia pueden indicarnos cuántas personas de una población específica tienen anticuerpos existentes contra un determinado virus de la influenza. El porcentaje de personas de una población que tiene anticuerpos contra un virus en particular se denomina "seroprevalencia".

Por otra parte, estos estudios pueden ayudar a determinar qué porcentaje de personas en la población carecen de anticuerpos contra los virus de la influenza emergentes y, por consiguiente, son susceptibles a infectarse por estos virus. Los CDC colaboran con organizaciones asociadas para tomar muestras de sangre de miles de personas de todos los grupos de edades. Los sueros son tomados de personas que viven en diferentes ubicaciones geográficas de los Estados Unidos para que las poblaciones tomadas como muestras representen a toda la población estadounidense.

¿De qué manera las evaluaciones de inmunidad de la población ayudan a mejorar las vacunas contra la influenza?

Los estudios de seroprevalencia pueden ayudar a los CDC a determinar si la población bajo estudio es vulnerable a los virus de la influenza emergentes. Esto permite que los expertos en influenza puedan determinar si la vacuna contra la influenza debe actualizarse para proteger contra estos virus la próxima temporada de influenza. Los expertos en influenza eligen los virus de la vacuna que proporcionan una protección general contra una serie de virus de la influenza del mismo tipo, subtipo o linaje. Hay más información disponible en tipos de virus de la influenza.

Uso de la serología para identificar evidencias anteriores de infección por influenza. 

Los estudios de seroprevalencia son útiles para identificar infecciones anteriores por el virus de la influenza leves o asintomáticas (es decir, infecciones sin síntomas de enfermedad) en personas que ya no transmiten el virus. Este tipo de infecciones no suele detectarse en las pruebas de diagnóstico tradicionales. El hecho de identificar este tipo de infecciones es especialmente útil durante la investigación de brotes causados por nuevos virus. Además, al detectar tanto las infecciones asintomáticas como las sintomáticas, los datos de serología humana pueden ayudar a los funcionarios de salud a estimar mejor la verdadera carga de la enfermedad para implementar estrategias de vacunación efectivas en la población.

Determinar la inmunidad de la población contra los virus de la influenza zoonótica con potencial pandémico

Así como los CDC utilizan los estudios de seroprevalencia para evaluar la inmunidad de la población contra los virus de la influenza estacional, también utilizan los mismos estudios de seroprevalencia para evaluar la inmunidad de la población contra los virus de la influenza zoonótica (de origen animal) con potencial pandémico. Por ejemplo, los CDC puede analizar los anticuerpos humanos recolectados a través de los estudios de seroprevalencia para determinar si las personas de una edad determinada o de un área geográfica específica son vulnerables a la infección por los virus de la influenza de origen animal. Los ejemplos de virus de la influenza que se originan en animales incluyen los virus de la influenza aviar o los virus de la influenza porcina (que se llaman "variantes" del virus de la influenza cuando infectan a personas). Cuando un nuevo virus de origen animal infecta a las personas (es decir, un nuevo virus), el riesgo de que el virus cause una pandemia puede ser alto si el virus es altamente transmisible (es decir, se propaga fácilmente entre las personas) y la población humana tiene una inmunidad baja contra el virus o directamente no tiene inmunidad prexistente. Los CDC monitorean minuciosamente la aparición de nuevos virus de la influenza y evalúan su riesgo pandémico mediante una herramienta llamada Herramienta de evaluación del riesgo de influenza (IRAT, por sus siglas en inglés). La inmunidad de la población es un factor decisivo para evaluar el potencial pandémico de los nuevos virus de la influenza emergentes.

Mejorar la evaluación y selección de los virus candidatos para las vacunas que se usarán en la producción de vacunas contra la influenza pandémica

Al utilizar los datos de serología humana para determinar la susceptibilidad de las personas a los virus de la influenza zoonótica con potencial pandémico, los CDC pueden priorizar el desarrollo de vacunas prepandémicas que protejan contra estos virus. Para la preparación ante una pandemia, el gobierno de los EE. UU. ha establecido reservas de vacunas pandémicas. Ante la aparición de nuevos virus de la influenza con potencial pandémico, los científicos de los CDC evalúan si las vacunas prepandémicas de reserva pueden ofrecer protección contra dichos virus. Este trabajo ayuda a determinar si se necesitan nuevas vacunas prepandémicas, e informan acerca de qué CVV se debe elegir para proteger contra los nuevos virus de la influenza con potencial pandémico.

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