Cytomegalovirus infection in renal transplantation: clinical aspects, management and the perspectives.

Cytomegalovirus infection is one of most frequent infectious complications after renal transplantation, and can be classified as primo-infection, when the transmission occurs through the graft, or reactivation, when the recipient is cytomegalovirus seropositive. After transplantation, cytomegalovirus can appear as an infection, when the patient presents with evidence of viral replication without symptoms or disease, which has two clinical spectra: typical viral syndrome or invasive disease, which is a less common form. Their effects can be classified as direct, while the disease is developed, or indirect, with an increase of acute rejection and chronic allograft dysfunction risks. Diagnosis must be made based on viremia by one of the standardized methods: antigenemia or PCR, which is more sensitive. The risk factors related to infection after transplantation are the serologic matching (positive donor and negative recipient) and anti-lymphocyte antibody drugs. One of the strategies to reduce risk of disease should be chosen for patients at high risk: preemptive treatment or universal prophylaxis. Recent clinical research has described ganciclovir resistance as an emergent problem in management of cytomegalovirus infection. Two types of mutation that cause resistance were described: UL97 (most frequent) and UL54. Today, sophisticated methods of immunologic monitoring to detect specific T-cell clones against cytomegalovirus are used in clinical practice to improve the management of high-risk patients after renal transplantation.

INTRODUCTION

Cytomegalovirus (CMV) is a human virus from the Herpesviridae family, a β-Herpesvirus just as HHV-6 and HHV-7.( ) It is the largest known human herpesvirus, with 150 to 200nm in diameter, and is formed by a capsid of 162 proteins, an envelope that contains lipoproteins and at least 33 structural proteins, of which β-glycoprotein is the most important, and the core, with a double strand of DNA (64 nm).( - ) In general, the first infection occurs in childhood, and seroprevalence is 70 to 90% of the adult population.( , ) After the first infection, the presence of the virus may be identified in subpopulations of CD34+ myeloid progenitors as well as in CD14+ monocytes, dendritic cells, and megakaryocytes.( , ) In situations of immunosuppression, such as AIDS (acquired immunodeficiency syndrome) and in solid organ transplants, CMV reactivation may occur, causing a varied spectrum of clinical manifestations.( ) CMV infection is the primary infectious complication in kidney transplantation, and it is one reason for high morbidity and mortality rates.( )

OBJECTIVE

To present a review of the main clinical aspects of cytomegalovirus infection in renal transplants with a focus on clinical approach and its future perspectives.

METHODS

The present article was a critical and narrative review study based on relevant articles published about CMV infection in renal transplants. For review of the theme, the most relevant publications were selected based on PubMed, using as source for research descriptors such as “cytomegalovirus infection” and “kidney transplantation”. Previously published review articles were selected as well as studies designed to assess the following subthemes: clinical aspects, comparative studies of diagnostic methods that evaluated antigenemia or polymerase chain reaction (PCR), resistance to ganciclovir, and immunological monitoring. Additionally, data were presented from a longitudinal prospective cohort study that assessed the prevalence of CMV infection and the risk factors for its occurrence in 209 patients submitted to kidney transplants from cadaver donors at the Kidney Transplant Unit of Hospital Israelita Albert Einstein between 2002 and 2012.

Clinical aspects

In transplants, infection may occur as a primo-infection or as reactivation after a long latency period. In all the candidates for kidney transplants, as well as in all the donors, the serological status should be established by means of identifying IgG class antibodies.( ) A study that evaluated more than 20 thousand transplanted patients found the following distribution of serological matchings as to the IgG status (D=donor and R=recipient): D+/R+=47.7%, D-/R+=24.1%, D+/R-=18.2%, and D-/R-=10.3%.( ) The serological status is a long-term prognostic marker regardless of the development of the disease. When D+/R- are compared with D-/R-, there is a 28% increase in risk of graft loss, 36% in the risk of death due to all causes, and eight-fold the risk of dying by a viral infection. Serological typing, therefore, is indicated for all donors and recipients.( - )

Primo-infection occurs in D+/R- recipients, in whom the viral infection is transmitted by the transplanted organ.( - ) In recipients that carry the virus there may be viral reactivation, and the primary risk factors identified are the use of anti-lymphocyte antibodies (ALA), the type of immunosuppression protocol used (type of drug, dose and duration), the treatment of acute rejection, and a few factors related to the recipient, such as age, co-morbidities, and the development of neutropenia.( , ) Reactivation is related to reduction of cellular immune activity, especially of CD8+ cells, as result of the immunosuppressed state, and also due to activity of cytokines that induce the virus to move from the state of latency, especially tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and interleukin-1β (IL-1β).( - ) The use of ALA, besides causing intense and prolonged lymphopenia, is related to the release of cytokines, especially TNF-α.( - ) Acute rejection, in addition to requiring intensification of immunosuppression, causes an increased expression of IL-1β, which is a cytokine that stimulates viral replication (Figure 1).( )

Figure 1

Spectra of cytomegalovirus infection in transplant

After the occurrence of viral activation (whether in primo-infection or reactivation), an infection by CMV may be classified in two ways, according to its clinical presentation as infection or disease.( , ) In CMV infection, there is evidence of viral replication in the absence of symptoms. This presentation is different from latency, because in latency there is no evidence of active viral replication. On the other hand, CMV disease is characterized by the clinical syndrome in which there are symptoms, such as fever, asthenia, myalgia, leukopenia, thrombocytopenia, or hepatic enzyme alterations, or by the invasive disease, in which there is evidence of viral inclusion in cells of organs or tissues, such as in the gastrointestinal tract, liver, in the renal graft, lungs, bone marrow and retina. The effects of CMV infection can be classified as direct or indirect (Figure 1). The direct effects are infection and disease, as mentioned above. The indirect effects observed are increased risk of secondary infections, such as pneumocystosis and other herpesviruses, and increased risk of acute rejection and of chronic graft dysfunction.( ) CMV infection can trigger a general immunostimulatory response, with concomitant antigenic stimulation. Hence, CMV has always been considered a potential risk factor for acute rejection of grafts, especially in lung transplants. In a study with 477 patients with transplanted kidneys, with a 38% prevalence of acute rejection confirmed by biopsy, 64% of infection by CMV, and 24% of disease, the authors observed that infection and the disease by CMV increased the risk of acute rejection by 1.6- and 2.5-fold, respectively.( )

There is evidence that CMV may be related to chronic vascular alterations and can influence the development of bronchiolitis obliteratens in lung transplants, accelerated coronary artery disease in heart transplants, and chronic vascular disease in kidney transplants.( - ) The impact of the indirect effects of CMV in several renal compartments is the object of speculation. Reischiget et al. demonstrated that viremia by CMV measured by PCR was related to the increased risk of interstitial fibrosis and tubular atrophy (IF/TA) in protocol biopsies, 3 months after the kidney transplant.( ) In this study, however, patients who had chronic alterations were those who had more acute rejection, but it was not possible to associate CMV infection with an inducing factor of fibrosis.

In the kidney transplant program of Hospital Israelita Albert Einstein, a total of 209 kidney transplanted patients with deceased donors were evaluated in a consecutive manner for one decade. They were all induced with thymoglobulin (an ALA), and therefore with risk of developing the infection. Only 11.5% of the recipients had IgG negative for CMV before transplant. The prevalence of CMV infection among these patients was 63.4%, and when the characteristics of the patients who had infection were compared to those who did not have infection (Table 1), we only observed a greater time of cold ischemia among those who had the infection (22.9±5.7 versus 21.2±5.9 hours; p=0.03). The time to diagnosis of the infection was 45.0±15.6 days, and of these, 11 patients presented with it 3 months after transplant, with a prevalence of late infection of 7.3%. As to the clinical picture, 43.7% had infection and 52.3%, disease; of these, 9.3% had invasive disease (Figure 2). The diagnosis was performed with a mean of 80.0±136.0 infected cells in pp65 antigenemia. One single episode of infection occurred in 55.8% of patients, at least one relapse in 33.3%, and more than one relapse in 10.9% (Figure 2).

Table 1

Clinical characteristics of 209 transplant recipients from cadaver donors, according to the cytomegalovirus infection, in the Transplant Program of Hospital Israelita Albert Einstein

Variables	Total (n=209)	CMV positive (n=145)	CMV negative (n=64)	p-value
Age (years)	45.4±13.6	45.6±14.2	45.1±12.2	0.48
Male recipient (%)	54.5	55.9	52.9	0.90
Time in RST (months)	56.5±43.4	58.0±44.3	53.0±41.4	0.48
Negative IgG-CMV (%)	11.5	12.6	9.4	0.97
Positive IgG-CMV title (IU/mL)	58.4±66.9	59.7±70.1	55.2±59.0	0.55
Mismatches (n)	2.8±1.4	2.9±1.4	2.8±1.4	0.65
Age of donor (years)	38.8±13.3	39.9±13.3	36.3±13.1	0.07
Male donor (%)	53.1	55.2	48.5	0.64
Time of cold ischemia (hours)	22.4±5.8	22.9±5.7	21.2±5.9	0.03
Doses of thymoglobulin (n)	5.3±2.9	5.3±2.9	5.3±2.9	0.93
Tacrolimus (%)	76.1	80	69.1	0.56
Cyclosporine (%)	20.6	17.9	25	0.36

RST: renal substitution therapy; CMV: cytomegalovirus.

Figure 2

Clinical presentation and need for retreatment of cytomegalovirus infection in the Kidney Transplant Program of the Hospital Israelita Albert Einstein

DIAGNOSIS: ANTIGENEMIA AND PCR

Histopathology, serology (IgM) and cell cultures were frequently used in the past for diagnosis of CMV, but should no longer be utilized due to their low sensitivity and technical difficulties.( , ) Histopathology requires tissue biopsies, and despite being definitive when the viral inclusions are found, it is not very sensitive and only allows the diagnosis of invasive disease.( ) It may be useful in clinically suspect cases when viremia is negative. The detection of IgM should not be used for diagnosis of active infection in transplants because the titles of IgM are not detected early, because they are related to the late initiation of treatment. Cell cultures present good sensitivity, indicating CMV activity when positive, but requiring 1 to 3 weeks for confirmation of a negative result.( - )

The most sensitive and recommended methods for diagnosis are based on viral load, and can be performed by pp65 antigenemia or PCR.( , ) A positive viral load by one of these methods is an independent indicator of risk for CMV disease. Viremia is an indispensable tool for initiating and following up treatment. During viral replication, three types of antigens are produced: immediate, early, and late.( ) Immediate antigens appear in the nucleus of the infected cells 1 to 3 hours after infection, and persist during the latent infection. The early antigens appear in the cytoplasm 3 hours after infection, even before the beginning of DNA synthesis. The late antigens are structural proteins and only appear after the synthesis of DNA, and therefore are associated with active infection. One of the late agents is pp65 antigen and can be identified within the cytoplasm of leukocytes by immunofluorescence, a technique called “pp65 antigenemia”.( - ) This method has the advantage of being quick, with results given on the same day of collection, but it requires a trained team and its sensitivity is reduced if the blood is processed after 6 hours.

The gold standard for diagnosis of CMV is the quantitative nucleic acid testing (QNAT). QNAT-CMV has been performed preferentially by real time PCR (RT-PCR), using plasma or total blood. The qualitative standard indicates CMV in activity, but has no direct relation with the presence of the disease, which requires quantification. Therefore, the viral load detected by PCR has high predictive power for the disease and should be preferred. Contrary to antigenemia, sensitivity is not altered by blood storage, and can be transported for its use in distant centers. Its disadvantages are the lack of standardization among the centers, with discordance as to the results under inter-center analysis and need for greater time to perform, when compared to antigenemia.( - )

RISK REDUCTION AND INFECTION TREATMENT STRATEGY

Two strategies of risk reduction for the CMV disease are currently available and should be adopted in high-risk patients: preemptive treatment and universal prophylaxis.( , , , ) High-risk patients are considered those with a serological match D+/R- or those who received some kind of ALA treatment. The positive IgG recipients are considered of intermediate risk and may also benefit from one of the strategies. Universal prophylaxis consists in the administration of an antiviral for the period of 3 to 6 months. Current evidence demonstrates that the use of valaciclovir is not adequate for prophylaxis, and ganciclovir (orally) and valganciclovir are used. In addition to the prolonged exposure to the drug, which may increase the risk of resistance and side effects, universal prophylaxis is associated with the late onset disease, with an incidence of up to 18% after discontinuation of the medication. The preemptive treatment consists of intense monitoring of viremia, weekly between the 21st and the 90th postoperative days (and can be continued for more time depending on the progression of the patient and intensity of the immunesuppression), initiating treatment with intravenous ganciclovir or valganciclovir in patients with positive viremia. Besides lower cost and less exposure to the drug, the preemptive treatment is associated with a lower risk of late onset disease. One potential disadvantage of this strategy is that it allows exposure to viremia more frequently than prophylaxis, which would not avoid the indirect effects of the virus; however, comparative studies showed that viremia may also occur during prophylaxis, but with less prevalence.

The treatment of CMV infection should be done with intravenous ganciclovir for 14 to 28 days. Asymptomatic patients or those with disease, but with no severity criteria, can be treated with valganciclovir. If the investigation of viremia is done with antigenemia, we suggest maintaining the treatment for 1 week after obtaining negative result, since that is the period in which PCR persists as positive. Patients with invasive disease should be treated for 21 to 28 days. In children, or in cases of the first infection, as well as in patients with low doses of immunoglobulins, one can use polyclonal immunoglobulin or the one specific against CMV, as adjuvant treatments.

RESISTANCE INVESTIGATION

Since both universal prophylaxis and preemptive treatment have exposed the patients to frequent and prolonged use of ganciclovir, there is a risk of CMV developing resistance to the drug (CMV-R). Besides the prolonged use of the antiviral, the serological D+/R- match and the late viral eradication after initiating treatment are mentioned as the primary risk factors for developing resistance.( ) Resistance is caused by mutation in two genes, UL97 and UL54, and the former is the most important and the most frequent. The incidence of CMV-R reaches 20% in AIDS patients with retinitis after 9 months of treatment, and can be related to time of exposure to the drug.( ) In a study that evaluated 1,244 kidney transplant recipients, Myhre et al. identified resistance to ganciclovir in 27 patients (2.2%); in that, 26 had the serological match D+/R-.( ) Treatment of CMV-R may be done with high doses of intravenous ganciclovir (up to 10mg/kg/dose), or more appropriately, with foscarnet or cidofovir. The limitation for use of these last two drugs is their potential renal toxicity. Câmara et al. assessed a series of nine patients with kidney or pancreas-kidney transplants with CMV-R, in which the calcineurin inhibitor or mycophenolate was substituted by sirolimus, an inhibitor of mammalian target of rapamycin (mTOR). Treatment with ganciclovir was maintained and among these patients only one required the use of foscarnet, demonstrating that mTOR inhibitors can have an adjunctive function in treating infection by CMV-R.( )

PERSPECTIVE: IMMUNOLOGIC MONITORING

After transplant, a few immune markers may be used to define patients with greater sensitivity for infection, and lately, the determination of these markers by means of sophisticated laboratorial tests has become a frequently used tool in research and should reach clinical practice within the next few years.( , ) There are lines of research with promising results both in innate immunity markers and in cell adaptive immunity.

Natural killer (NK) cells, components of the innate immune system, play an important role in virus clearance in experimental models of CMV infection. Mice with NK ablation are susceptible to lethal infection. Adult mice resistant to CMV infection become sensitive when they are depleted of NK cells.( ) Patients with deficiency in NK cells present with recurring herpetic infection, including pneumonitis due to CMV. In a study with 43 patients submitted to bone marrow transplants that presented with CMV reactivation, the capacity to recover from the infection was associated with the activity of the NK cells.( )

Another component of the innate immune system that can be related with CMV infection is the third pathway of the complement. This via, called “mannose-binding lecithin” (MBL), is activated by MBL itself, which has characteristics similar to the C1q molecule, with four subunits denominated MASP (MBL – associated serine protease). Through MASP 1 and 2, the C2 and C4 fractions of the complement are cleaved to C3 convertase, thus activating the common pathway.( ) This pathway seems to play an important role in the innate response of immunosuppressed children and individuals. Circulating MBL is organized into oligomeric structures, facilitating multivalent bonding with microbial components. MBL2 polymorphism can produce a defective MBL in the polymerization process, and is associated with low serum levels and reduction of its activity.( ) MBL deficiency is related to recurring meningitis by HSV-2, symptomatic genital herpes, susceptibility to HIV infection, as well as the earlier development of AIDS in infected patients, to meningococcal disease and to bacterial infections in liver transplant.( - ) In a study performed in patients with transplanted kidneys, Manuel et al. identified that the serum levels of MBL were significantly lower in patients who had CMV infection (2.445mg/mL versus 97mg/mL; p=0.004; cutoff point at 500mg/mL). In this same study, in which all the individuals included were D+/R-, the deficiency was diagnosed in 71% of cases of invasive disease, while there was no patient with the deficiency among those who did not present with the infection after transplant, despite the high-risk serological match.( )

Adaptive response activity can also be measured.( ) In an elegant study, Radha et al., described that after the primo-infection, CMV leaves its digital impression in pools of CD8+ and CD4+ T-cells. The response of these cells in the presence of certain antigens of the CMV can be measured by a few methods, such as major histocompatibility complex (MHC) tetramers, Enzyme-Linked ImmunoSpot (ELISPOT), and flow cytometry of cytokines, the latter of which is the most frequently used. When CD4+ and CD8+ cells of patients who have already had the infection are treated with lysates of antigens such as pp65 and EI, the pool of specific cells against CMV can be identified through the quantity of interferon-gamma (IFN-δ) produced. In a study that evaluated 108 patients transplanted with solid organs, with prevalence of infection of 16.7%, Humar et al. described measuring activity of the immune system (cell-mediated immunity – CMI) specific against CMV falls significantly soon after the transplant and then progressively increases in the subsequent months.( ) During pre-transplant, approximately 50% of the patients had positive CMI, which occurred in only 15.7% and 27.6% in the first and third months after the transplant, respectively. The capacity for recovery from CMI was related to the risk of developing infection. The frequency of CMV disease was 20% among the patients with negative CMI, whereas in those with positive CMI, it was less than 5% (p=0.04).

CONCLUSIONS

Cytomegalovirus infection is one of the main infectious morbidities after renal transplant, leading to direct effects, such as disease, characterized by the viral syndrome or by the invasive disease, and to indirect effects, such as increased risk of acute rejection and chronic graft dysfunction. The diagnosis should be made proactively, using sensitive forms of viremia identification: antigenemia or polymerase chain reaction. One emergent problem in managing patients with cytomegalovirus is infection resistant to ganciclovir, which may be treated with other antivirals or with mTOR-inhibitors. Immunologic monitoring plays a promising role in identifying patients with the potential of progressing in an unfavorable manner and it is a tool that should be added to clinical practice on a large scale.

INTRODUÇÃO

Citomegalovírus (CMV) é um vírus humano da família dos Herpesviridae, um β-herpes-vírus, assim como o HHV-6 e HHV-7.( ) É o maior herpes-vírus humano conhecido, com 150 a 200nm de diâmetro, e é formado por um capsídeo de 162 proteínas, um envelope que contém lipoproteínas e pelo menos 33 proteínas estruturais, das quais a β-glicoproteína é a mais importante, e o core, com uma dupla fita de DNA (de 64nm).( - ) A primeira infecção ocorre, em geral, na infância, sendo a soroprevalência de 70 a 90% da população adulta.( , ) Após a primeira infecção, a presença do vírus pode ser identificada em subpopulações de progenitores mieloides CD34+, bem como em monócitos CD14+, células dendríticas e megacariócitos.( , ) Em situações de imunodepressão, como a SIDA (síndrome da imunodeficiência adquirida) e no transplante de órgão sólido, pode ocorrer a reativação do CMV, causando um variado espectro de manifestações clínicas.( ) A infecção pelo CMV é a principal complicação infecciosa no transplante de rim, sendo motivo de alta morbimortalidade.( )

OBJETIVO

Apresentar uma revisão dos principais aspectos clínicos da infecção pelo citomegalovírus no transplante de rim, tendo como foco principal a abordagem clínica e suas perspectivas.

MÉTODOS

O presente artigo foi um trabalho de revisão crítica e narrativa, tendo como base artigos relevantes publicados sobre a infecção pelo CMV no transplante de rim. Para a revisão do tema, foram selecionadas as publicações mais relevantes, a partir da base PubMed, utilizando como fonte de pesquisa os descritores “cytomegalovirus infection” e “kidney transplantation”. Foram selecionados os artigos de revisão previamente publicados, bem como os estudos desenhados para avaliar os seguintes subtemas: aspectos clínicos, estudos comparativos de métodos diagnósticos que avaliaram antigenemia ou reação em cadeia de polimerase (PCR), resistência ao ganciclovir e monitorização imunológica. Além disso, foram apresentados dados de um estudo de coorte longitudinal, prospectivo, que avaliou a prevalência da infecção pelo CMV e os fatores de risco para sua ocorrência em 209 pacientes transplantados de rim com doador falecido na Unidade de Transplante de Rim do Hospital Israelita Albert Einstein entre 2002 e 2012.

Aspectos clínicos

No transplante, a infecção pode ocorrer sob a forma de primoinfecção ou de reativação, após um longo período de latência. Em todos os candidatos a transplante de rim, bem como em todos os doadores, deve-se estabelecer o status sorológico, por meio da identificação de anticorpos da classe IgG.( ) Estudo que avaliou mais de 20 mil pacientes transplantados encontrou a seguinte distribuição de matchs sorológicos, quanto ao status IgG (D=doador e R=receptor): D+/R+=47,7%, D-/R+=24,1%, D+/R-=18,2% e D-/R-=10,3%.( ) O status sorológico é um marcador de prognóstico a longo prazo, independente do desenvolvimento de doença. Quando D+/R- são comparados com D-/R-, há um aumento de 28% no risco perda do enxerto, 36% no risco de morrer por todas as causas e em oito vezes o risco de morrer por infecção viral. A tipagem sorológica, então, está indicada para todos os doadores e receptores.( - )

A primoinfecção ocorre em receptores D+/R-, nos quais a infecção viral é transmitida pelo órgão transplantado.( - ) Em receptores portadores do vírus, pode ocorrer a reativação viral, sendo os principais fatores de risco identificados o uso de anticorpos depletores de linfócitos (ALA), o tipo de protocolo de imunossupressão utilizado (tipo de droga, dose e duração), o tratamento de rejeição aguda e alguns fatores relacionados com o receptor, como idade, comorbidades e desenvolvimento de neutropenia.( , ) A reativação está relacionada com a redução da atividade imune celular, especialmente das células CD8+, resultado do estado de imunossupressão, mas também pela atividade de citocinais, que induzem o vírus a sair do estado de latência, especialmente o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) e a interleucina 1β (IL-1β).( - ) O uso de ALA, além de causar intensa e duradoura linfopenia, está relacionado com a liberação de citocinas, especialmente o TNF-α.( - ) A rejeição aguda, além de exigir intensificação da imunossupressão, causa aumento da expressão de IL-1β, citocina que estimula a replicação viral (Figura 1).( )

Figura 1

Espectros da infecção pelo citomegalovírus no transplante

Após a ocorrência da ativação viral (quer seja na primoinfecção ou na reativação), a infecção pelo CMV pode ser classificada de duas formas, de acordo com sua apresentação clínica: infecção ou doença.( , ) Na infecção pelo CMV, há evidências de replicação viral na ausência de sintomas. Essa apresentação é diferente da latência, porque, nesta, não há evidência de replicação viral ativa. A doença pelo CMV, por outro lado, é caracterizada pela síndrome clínica, na qual há sintomas como febre, astenia, mialgia, leucopenia, trombocitopenia ou alterações das enzimas hepáticas, ou pela doença invasiva, na qual há evidências de inclusão viral em células de órgãos ou tecidos, como no trato gastrintestinal, fígado, no próprio enxerto renal, pulmão, medula óssea e retina. Já os efeitos da infecção pelo CMV podem ser classificados em diretos ou indiretos (Figura 1). Os efeitos diretos são a infecção e a doença, mencionados acima. Os efeitos indiretos observados são: aumento no risco de infecções secundárias, como pneumocistose e outros herpes-vírus; e aumento no risco de rejeição aguda e de disfunção crônica do enxerto.( ) A infecção pelo CMV pode provocar uma resposta imunoestimulatória geral, com concomitante estimulação antigênica. Dessa forma, o CMV sempre foi considerado um potencial fator de risco para rejeição aguda de enxertos, especialmente no transplante de pulmão. Em um estudo com 477 pacientes transplantados de rim, com prevalência de 38% de rejeição aguda comprovada por biópsia, 64% de infecção pelo CMV e 24% de doença, os autores observaram que a infecção e a doença pelo CMV aumentaram o risco de rejeição aguda em 1,6 e 2,5 vezes, respectivamente.( )

Há evidências que o CMV pode estar relacionado com alterações vasculares crônicas, podendo influenciar no desenvolvimento de bronquiolite obliterante no transplante de pulmão; doença arterial coronariana acelerada no transplante de coração; e vasculopatia crônica no transplante de rim.( - ) O impacto dos efeitos indiretos do CMV nos diversos compartimentos renais ainda é objeto de especulação. Reischig al. demonstraram que a viremia pelo CMV, medida pela PCR, esteve relacionada ao aumento no risco de fibrose intersticial e atrofia tubular (FI/AT) em biópsias protocolares 3 meses após o transplante de rim.( ) Nesse estudo, entretanto, pacientes que tiveram alterações crônicas foram aqueles que tiveram mais rejeição aguda, não sendo possível creditar à infecção pelo CMV um fator indutor de fibrose.

No programa de transplante de rim do Hospital Israelita Albert Einstein, avaliamos 209 pacientes transplantados de rim com doador falecidos de forma consecutiva em uma década, todos induzidos com timoglobulina, um ALA, ou seja, sob risco de desenvolver a infecção. Apenas 11,5% dos receptores tinham IgG negativa para o CMV antes do transplante. A prevalência de infecção pelo CMV entre esses pacientes foi de 63,4%, e quando as características dos pacientes que tiveram infecção foram comparadas com às daqueles que não a tiveram (Tabela 1), observamos apenas um maior tempo de isquemia fria entre os que tiveram a infecção (22,9±5,7 versus 21,2±5,9 horas; p=0,03). O tempo para o diagnóstico de infecção foi de 45,0±15,6 dias, sendo que 11 pacientes a apresentaram após 3 meses de transplante, com prevalência de infecção tardia de 7,3%. Em relação ao quadro clínico, 43,7% tiveram infecção e 52,3% doença, sendo que, destes, 9,3% tiveram doença invasiva (Figura 2). O diagnóstico foi realizado com uma média de 80,0±136,0 células infectadas na antigenemia para o pp65. Um único episódio de infecção ocorreu em 55,8% dos pacientes; houve pelo menos uma recidiva em 33,3%; e mais de uma recidiva em 10,9% (Figura 2).

Tabela 1

Características clínicas de 209 receptores de transplante com doador falecido, de acordo com a infecção pelo citomegalovírus, no Programa de Transplante do Hospital Israelita Albert Einstein

Variáveis	Total (n=209)	CMV positivo (n=145)	CMV negativo (n=64)	Valor de p
Idade (anos)	45,4±13,6	45,6±14,2	45,1±12,2	0,48
Receptor masculino (%)	54,5	55,9	52,9	0,90
Tempo em TSR (meses)	56,5±43,4	58,0±44,3	53,0±41,4	0,48
IgG-CMV negativo (%)	11,5	12,6	9,4	0,97
Título IgG-CMV positivo (UI/mL)	58,4±66,9	59,7±70,1	55,2±59,0	0,55
Mismatches (n)	2,8±1,4	2,9±1,4	2,8±1,4	0,65
Idade do doador (anos)	38,8±13,3	39,9±13,3	36,3±13,1	0,07
Doador masculino (%)	53,1	55,2	48,5	0,64
Tempo de isquemia fria (horas)	22,4±5,8	22,9±5,7	21,2±5,9	0,03
Doses de timoglobulina (n)	5,3±2,9	5,3±2,9	5,3±2,9	0,93
Tacrolimo (%)	76,1	80	69,1	0,56
Ciclosporina (%)	20,6	17,9	25	0,36

TSR: terapia de substituição renal; CMV: citomegalovírus.

Figura 2

Apresentação clínica e necessidade de retratamento da infecção pelo citomegalovírus no Programa de Transplante de Rim do Hospital Israelita Albert Einstein

DIAGNÓSTICO: ANTIGENEMIA E PCR

Utilizadas com muita frequência no passado como métodos para o diagnóstico de CMV, a histopatologia, a sorologia (IgM) e a cultura de células não devem ser mais utilizadas, pela baixa sensibilidade e dificuldades técnicas.( , ) A histopatologia requer biópsia tecidual e, apesar de ser definitiva quando as inclusões virais são encontradas, é muito pouco sensível e só permite o diagnóstico de doença invasiva.( ) Pode ser útil nos casos de suspeita clínica quando a viremia é negativa. A detecção de IgM não deve ser utilizada para o diagnóstico da infecção ativa no transplante porque os títulos de IgM não são detectados precocemente, estando relacionados com início tardio de tratamento. A cultura de células tem boa sensibilidade, indicando atividade do CMV quando positiva, entretanto necessita de 1 a 3 semanas para ter a confirmação do resultado negativo.( - )

As metodologias mais sensíveis e recomendadas para o diagnóstico são baseadas na pesquisa da carga viral, podendo ser realizadas por antigenemia para o pp65 ou PCR.( , ) Carga viral positiva por um desses dois métodos é um indicador independente de risco para doença pelo CMV. A viremia é uma ferramenta indispensável para iniciar e acompanhar o tratamento. Durante a replicação viral, há produção de três tipos de antígenos: imediatos, precoces e tardios.( ) Os antígenos imediatos aparecem no núcleo de células infectadas 1 a 3 horas após a infecção e persistem presentes durante a infecção latente. Os antígenos precoces aparecem no citoplasma 3 horas após a infecção, antes mesmo do início da síntese de DNA. Os antígenos tardios são proteínas estruturais e só aparecem após a síntese de DNA, estando, portanto, associados à infecção ativa. O antígeno pp65 é um dos antígenos tardios e pode ser identificado dentro do citoplasma de leucócitos por imunofluorescência − técnica chamada de “antigenemia para o pp65”.( - ) A antigenemia tem a vantagem de ser rápida, com resultado no mesmo dia da coleta, entretanto necessita de equipe treinada, e a sensibilidade reduz se o processamento do sangue ultrapassar 6 horas.

O padrão-ouro para o dianóstico do CMV é o teste de detecção quantitativa de ácido nucleico (QNAT, do inglês quantitative nucleic acid testing). O QNAT-CMV tem sido feito preferencialmente por PCRe em tempo real (RT-PCR), podendo ser utilizado plasma ou sangue total. O padrão qualitativo indica CMV em atividade, mas não tem relação direta com a presença de doença, requerendo a quantificação. A carga viral detectada pela PCR, portanto, tem alto poder preditivo de doença e deve ser preferida. Ao contrário da antigenemia, a sensibilidade não é alterada pelo estocamento de sangue, que pode ser transportado para a realização em centros distantes. Tem como desvantagens a falta de padronização entre os centros, havendo discordância quanto aos resultados em análise intercentros e necessita de um tempo maior para realização, quando comparados com a antigenemia.( - )

ESTRATÉGIA DE REDUÇÃO DE RISCO E TRATAMENTO DA INFECÇÃO

Duas estratégias de redução de risco da doença pelo CMV estão disponíveis e devem ser adotas em pacientes de alto risco: o tratamento preemptivo e a profilaxia universal.( , , , ) São considerados pacientes de alto risco aqueles com match sorológico D+/R- ou os que receberam algum tipo de ALA. Os receptores IgG positivo são considerados de médio risco e também podem se beneficiar de uma das estratégias. A profilaxia universal consiste em administração de um antiviral pelo período de 3 a 6 meses. As evidências atuais demonstram que o uso do valaciclovir não é adequado para a profilaxia, ficando reservados o ganciclovir (via oral) e o valganciclovir. Além da exposição prolongada à droga, que pode aumentar o risco de resistência e de efeitos colaterais, a profilaxia universal está associada à doença de início tardio, com incidência de até 18%, após a descontinuação da medicação. O tratamento preemptivo consiste em monitorização intensa da viremia semanalmente, entre o 21º e o 90º pós-operatório (podendo ser continuado por mais tempo, a depender da evolução do paciente e da intensidade de imunossupressão), iniciando o tratamento com ganciclovir intravenoso ou valganciclovir nos pacientes com viremia positiva. Além de menor custo e menor exposição à droga, o tratamento preemptivo está associado com menor risco de doença tardia. Uma potencial desvantagem dessa estratégia é que ela permite a exposição à viremia com mais frequência do que a profilaxia, o que não evitaria os efeitos indiretos do vírus, entretanto os estudos comparativos demonstram que a viremia pode ocorrer também durante a profilaxia, mas em menor prevalência.

O tratamento da infecção pelo CMV deve ser feito com ganciclovir intravenoso por 14 a 28 dias. Pacientes assintomáticos ou com doença, mas sem critérios de gravidade, podem ser tratados com valganciclovir. Caso a pesquisa de viremia seja feita com antigenemia, sugerimos manter o tratamento 1 semana após sua negativação, porque é o período em que o PCR persistiria positivo. Pacientes com doença invasiva devem ser tratados por 21 a 28 dias. Em crianças, ou nos casos de primeira infecção, bem como nos pacientes com dosagem de imunoglobulinas baixa, pode-se utilizar a imunoglobulina policlonal ou a específica contra o CMV, como tratamentos adjuvantes.

PESQUISA DE RESISTÊNCIA

Uma vez que tanto a profilaxia universal, quanto o tratamento preemptivo, têm exposto os pacientes ao uso frequente e prolongado do ganciclovir, há o risco do desenvolvimento de resistência do CMV à droga (CMV-R). Além do uso prolongado do antiviral, o match sorológico D+/R- e a erradicação viral tardia após o início do tratamento são apontados como os principais fatores de risco para o desenvolvimento de resistência.( ) A resistência é causada pela mutação em dois genes, o UL97 e o UL54, sendo o primeiro o mais importante e o mais frequente. A incidência de CMV-R chega a ser de 20% em pacientes com SIDA com retinite após 9 meses de tratamento, podendo estar relacionado ao tempo de exposição à droga.( ) Em um estudo que avaliou 1.244 receptores de transplante de rim, Myhre et al. identificaram resistência ao ganciclovir em 27 pacientes (2,2%), sendo que 26 deles tinham match sorológico D+/R-.( ) O tratamento do CMV-R pode ser feito com altas doses de ganciclovir intravenoso (até 10 mg/kg/dose), ou mais adequadamente com foscarnet ou cidofovir. A limitação para o uso dessas duas últimas drogas é seu potencial de toxicidade renal. Câmara et al. avaliaram uma série de nove pacientes transplantado de rim ou pâncreas-rim com CMV-R, nos quais o inibidor da calcineurina ou o micofenolato foi substituído pelo sirolimo, um inibidor da mammalian target of rapamycin (mTOR). O tratamento com ganciclovir foi mantido e, entre esses pacientes, apenas um necessitou usar foscarnet, demonstrando que os inibidores da mTOR podem ter uma função adjuvante no tratamento da infecção pelo CMV-R.( )

PERSPECTIVA: A MONITORIZAÇÃO IMUNOLÓGICA

Após o transplante, alguns marcadores imunológicos podem ser utilizados para definir pacientes com maior suscetibilidade para a infecção e, nos últimos tempos, a determinação desses marcadores por meio de testes laboratoriais sofisticados tem se tornado uma ferramenta frequente em pesquisa, devendo alcançar a prática clínica nos próximos anos.( , ) Há linhas de pesquisas com resultados promissores tanto em marcadores da imunidade inata, quanto na imunidade adaptativa do tipo celular.

As células natural killer (NK), componentes do sistema imune inato, têm um papel importante no clearance do vírus em modelos experimentais de infecção pelo CMV. Camundongos com ablação de NK são suscetíveis à infecção letal. Camundongos adultos resistentes à infecção pelo CMV tornam-se suscetíveis quando são depletados de células NK.( ) Pacientes com deficiência nas células NK apresentam infecção herpética recorrente, incluindo pneumonite por CMV. Em um estudo com 43 pacientes submetidos a transplante de medula óssea que apresentaram reativação do CMV, a capacidade de se recuperar da infecção esteve associada à atividade das células NK.( )

Um outro componente do sistema imune inato que pode estar relacionado com a infecção pelo CMV é a terceira via do complemento. Essa via, chamada de “via da lecitina ligadora de manose” (MBL, sigla do inglês mannose-binding lectin), é ativada pela própria MBL, que tem características semelhantes à molécula C1q, com quatro subunidades denominadas MASP (MBL – associated serine protease). Por meio das MASP 1 e 2, as frações C2 e C4 do complemento são clivadas até C3-convertase, ativando, assim, a via comum.( ) Essa via parece desempenhar um papel importante na resposta inata de crianças e de indivíduos imunodeprimidos. A MBL circulante está organizada em estruturas oligoméricas, facilitando a ligação multivalente com componentes microbianos. Polimorfismo da MBL2 pode produzir uma MBL defeituosa no processo de polimerização, estando associado a baixos níveis séricos e à redução da sua atividade.( ) A deficiência da MBL está relacionada com meningite recorrente por HSV-2, herpes genital sintomático, suscetibilidade à infecção pelo HIV, bem como desenvolvimento mais precoce de SIDA em pacientes infectados, à doença meningocócica e a infecções bacterianas no transplante de fígado.( - ) Em estudo realizado com pacientes transplantados de rim, Manuel et al. identificaram que os níveis séricos de MBL eram significativamente menores nos pacientes que tiveram infecção pelo CMV (2,445mg/mL versus 97mg/mL; p=0,004; ponto de corte 500mg/mL). Nesse mesmo estudo, onde todos os indivíduos incluídos eram D+/R-, a deficiência foi diagnosticada em 71% dos casos de doença invasiva, enquanto não houve nenhum paciente com a deficiência entre aqueles que não apresentaram a infecção após o transplante, a despeito do match sorológico de alto risco.( )

A atividade da resposta adaptativa também pode ser medida.( ) Em um elegante estudo, Radha et al., descreveram que, após a primoinfecção, o CMV deixa sua impressão digital em pools de células T CD8+ e CD4+. A resposta dessas células na presença de determinados antígenos do CMV pode ser medida por algumas metodologias, como tetrâmeros de major histocompatibilitycomplex (MHC), Enzyme-Linked ImmunoSpot (ELISPOT) e citometria de fluxo de citocinas, sendo essa última a mais frequentemente utilizada. Quando células CD4+ e CD8+ de pacientes que já tiveram a infecção são tratadas com lisados de antígenos, como o pp65 e o EI, o pool de células específicas contra o CMV pode ser identificado por meio da quantidade de interferon gama (IFN-δ) produzido. Em um estudo que avaliou 108 pacientes transplantados de órgãos sólidos, com prevalência de infecção de 16,7%, Humar et al. descreveram que a medida da atividade do sistema imune (CMI cell- mediated immunity) específica contra o CMV cai significativamente logo após o transplante e aumenta progressivamente nos meses subsequentes.( ) No pré-transplante, em torno de 50% dos pacientes tinham CMI positivo, o que ocorreu em apenas 15,7 e 27,6% no primeiro e no terceiro meses após o transplante, respectivamente. A capacidade de recuperação do CMI esteve relacionada com o risco de desenvolver infecção. A frequência de doença pelo CMV foi de 20% entre os pacientes com CMI negativo, enquanto naqueles com CMI positivo foi de menos de 5% (p=0,04).

CONCLUSÕES

A infecção pelo citomegalovírus é uma das principais morbidades infecciosas após o transplante renal, levando a efeitos diretos, como a doença, caracterizada pela síndrome viral ou pela doença invasiva, e a efeitos indiretos, como aumento no risco de rejeição aguda e disfunção crônica do enxerto. O diagnóstico deve ser feito de forma proativa, utilizando formas sensíveis de identificação da viremia: a antigenemia ou a reação em cadeia de polimerase. Um problema emergente no manejo de pacientes com citomegalovírus é a infecção resistente ao gancilcovir, que pode ser tratada com outros antivirais ou inibidores da mTOR. A monitorização imunológica tem papel promissor em identificar pacientes com potencial de evoluir de forma desfavorável e é uma ferramenta que deve ser agregada à prática clínica em larga escala.