Introducción

En España, desde el inicio de la pandemia hasta el 26 abril 2022, se confirmaron 11.786.036 casos de COVID-19 y 103.908 fallecimientos¹.

La enorme morbilidad y la consiguiente mortalidad que ha producido esta pandemia en todo el mundo han hecho que la investigación en vacunas se haya incrementado notablemente. Y como resultado, las vacunas frente al SARS-CoV-2 han supuesto un gran avance en el control de la infección^2).

La vacuna de Pfizer-BioNTech (BNT162b2)³ fue la primera aprobada por la Agencia Europea del medicamento (AEM) el 21 de diciembre de 2020. Esta vacuna fue la que se empleó en el Hospital General Universitario de Castellón al inicio de la campaña de vacunación.

Para estimar la duración de la inmunidad inducida por las vacunas frente al SARS-CoV-2, es importante evaluar cuánto tiempo persisten los anticuerpos después de la infección y su capacidad de protección⁴. Son numerosos los trabajos que se han realizado para cuantificar los niveles de anticuerpos y se ha constatado que éstos decaen en los meses siguientes de la vacunación, si bien no se conoce qué nivel de anticuerpos protege frente a la enfermedad. Los niveles de anticuerpos generados por la vacunación serían inferiores en mayores de 65 años, hombres, inmunodeprimidos, y pacientes con diabetes, hipertensión, enfermedades cardiovasculares, y enfermedades autoinmunes⁵. Por otra parte, la aparición de las diversas variantes ha complicado el escenario con diferencias respecto a la protección vacunal⁶, suscitando inquietud en los programas de vacunación por el aumento de casos en vacunados, y por tanto se considera prioritario desarrollar marcadores que correlacionen vacuna y protección^7,8.

En la inmunidad protectora frente al virus interviene, además de la inmunidad humoral encabezada por los anticuerpos neutralizantes, la celular que ofrece una defensa más persistente frente a la COVID-19, siendo la detección de interferón gamma una alternativa diagnóstica⁹.

En un primer estudio realizado para conocer la efectividad de la vacuna y sus efectos secundarios, todos los participantes desarrollaron anticuerpos excepto uno. Tu vieron mayores niveles de anticuerpos los que habían padecido la COVID-19 y un porcentaje alto desarrolló efectos secundarios leves¹⁰.

Los objetivos del estudio fueron conocer la evolución de los niveles de anticuerpos anti-SARS-CoV-2, analizar la asociación de estos niveles con diferentes factores, y estimar la incidencia de nuevas infecciones ocurridas en el periodo de seguimiento.

Métodos

Mediante un diseño de cohorte prospectivo se efectuó el seguimiento de la cohorte de trabajadores del Hospital General Universitario de Castellón que participaron en el primer estudio¹⁰, al inicio de la cohorte, sobre la efectividad de la vacuna Pfizer-BioNTech, en febrero del 2021. Participaron 275 trabajadores, con una edad media de 44,6±11,1 años y el 75,6% fueron mujeres. Pasados 8 meses de haber recibido la pauta completa, se contactó telefónicamente con ellos y se les invitó de nuevo a participar en este segundo estudio. Se les citó para la extracción de una muestra de sangre, previamente cumplimentaron un consentimiento informado y un cuestionario post-vacunación (anexo 1) en el que se recogieron las siguientes variables: peso y altura para calcular el índice de masa corporal (IMC) (kg/m²), grupo sanguíneo, consumo de tabaco y alcohol, ejercicio físico, enfermedad COVID-19, patologías previas y toma de medicación o vitaminas. Así mismo, se recogió las reacciones adversas a la vacunación, definidas como la presencia de algún síntoma producido por esta.

La determinación de los anticuerpos se realizó con el autoanalizador Alinity de Abbott¹¹, que utiliza la tecnología de inmunoanálisis quimioluminiscente de micropartículas (CMIA). El ensayo utilizado fue la detección cuantitativa de IgG (Abbott SARS-CoV-2 IgGII assay) frente a la proteína S (IgG-S) y la cualitativa de anticuerpos IgG (Abbott SARS-CoV-2 IgG assay) frente a la proteína N (IgG-NP).

Como tentativa para estimar los posibles niveles de protección frente al SARS-CoV-2, se establecieron los niveles de ≥ 4160 UA/ml de IgG-S, y sus factores siguiendo los resultados de Ebinger et al¹².

En nuestro estudio las variables dependientes fueron la presencia de anticuerpos IgG-S, IgG-NP frente al SARS-CoV-2 y la incidencia de casos nuevos de COVID-19. Las variables independientes fueron los potenciales factores asociados, incluyendo variables demográficas, ocupación, consumo de alcohol y tabaco, ejercicio físico, patologías previas, tomar medicamentos, vitaminas, especialmente vitamina D, y la presencia IgG-S e IgG-NP al inicio de la cohorte, reacciones adversas a la vacunación, grupos sanguíneos, vacunación antigripal e historia de COVID-19. Se estimaron los valores medios, medianas, desviaciones típicas y los rangos de las variables dependientes, y se compararon con los resultados de febrero de 2021 mediante prueba apareada de Wilcoxon para la IgG-S y la prueba de los signos apareados para la IgG-NP. Se excluyeron los casos nuevos de COVID-19 en el estudio de los anticuerpos anti-SARS-CoV-2 IgG-S y en su evolución. Así mismo, en el análisis de la incidencia de COVID-19 se excluyeron a los participantes con historia previa de COVID-19.

Para la comparación de variables cualitativas se usaron las pruebas de Chi2 y exacta Fisher, y para las variables cuantitativas, las pruebas de Mann-Whitney, Kruskal-Wallis y el coeficiente de correlación no-paramétrico de Spearman. En el análisis univariante de IgG-S se empleó la regresión lineal simple robusta (RLSR) para estimar las variaciones de esta variable en función de las variables independientes, y la regresión lineal múltiple robusta (RLMR) para el control de potenciales factores de confusión para cada variable independiente. Tanto la RLSR como la RLMR se usaron para analizar los niveles de IgG-S al mes de la vacunación y a los ocho meses, según diferencias porcentuales. En el análisis de IgG-NP se empleó la regresión de Poisson para estimar la asociación entre la positividad de IgG-NP y las variables independientes. Se calcularon los riesgos relativos crudos (RRc) y ajustados (RRa) con el 95% de intervalo de confianza (IC). Así mismo, se empleó la regresión de Poisson para estimar la asociación entre niveles de IgG-S ≥ 4160 AU/ml y las variables independientes. Se estimó la tasa de incidencia de casos nuevos de COVID-19 dividiendo los casos por el total de la cohorte y se calcularon los IC del 95% según una distribución de Poisson. Para analizar las variables asociadas con la incidencia de COVID-19 se empleó la regresión de Poisson robusta. Los factores de confusión de los diferentes modelos fueron estimados mediante el método Direct Acyclic Graphs (DAGs)¹³. Se usó el programa STATA® versión 14.2 en los análisis estadísticos.

El estudio fue aprobado por el Comité Ético de Investigación con medicamentos (CEIm) del Hospital General Universitario de Castellón.

Resultados

Participaron 253 trabajadores que representaron el 92% de los 275 en el primer estudio al inicio de la cohorte. La edad media fue de 46,0±10,9 años, siendo mujeres el 76,7%. Entre los 22 trabajadores que no participaron, predominaban los varones jóvenes, médicos y técnicos en cuidados auxiliares de enfermería, sin diferencias significativas con el resto de variables estudiadas. El motivo principal de la renuncia fue el no trabajar ya en el hospital.

En todos los trabajadores se detectaron anticuerpos IgG-S. La media de anticuerpos IgG-S, excluyendo a los participantes que tuvieron la COVID-19 tras la 2ª dosis de la vacuna, fue de 975,5 ± 1098,5 UA/ml y la mediana de 691,5 UA/ml (rango 92-9.664).

Al inicio de la cohorte, al mes de la segunda dosis, la media de anticuerpos fue de 12.230,9± 9.018,8 y la mediana de 9.544 (rango 1,3-40.000). En porcentaje, la diferencia de niveles de anticuerpos a los 8 meses fue de media un 91,3% ±6,4 y de mediana 93,3% (rango 50%-98,3%). Esta diferencia fue muy significativa (p = 0,000).

Con respecto a los anticuerpos IgG-NP, se observó una diferencia significativa (p=0,012) entre los dos periodos, ya que al inicio de la cohorte el 4,4% (12/275) de trabajadores tuvieron IgG-NP frente al 1,2% (3/253) a los 8 meses, observándose una disminución del 72,7%.

En la tabla 1 se describen los niveles y prevalencia de estos anticuerpos a los 8 meses de seguimiento de la cohorte, según las variables de estudio mediante un análisis univariante. Los niveles de IgG-S disminuyeron con la edad hasta alcanzar una diferencia significativa para los participantes a partir de los 65 años (p=0,04). Los niveles de IgG-S fueron significativamente superiores en los participantes que en el primer estudio tuvieron IgG-NP (p= 0,001), o habían sido previamente casos de COVID-19 (p=0,001). Ser caso nuevo durante el seguimiento incrementó también el nivel de anticuerpos IgG-S (p=0,003). Así mismo, presentaron niveles superiores de IgG-S los no fumadores (p=0,004), los participantes con reacción adversa a la 1ª dosis de vacuna (p=0,026), y los que tenían grupo sanguíneo AB (p=0,034).

La presencia de IgG-NP se asoció significativamente a tener previamente IgG-NP (p=0,006), haber tenido la COVID-19 con anterioridad (p=0,017) o ser caso nuevo (p=0,035).

En el análisis de RLMR de los factores asociados con los niveles de IgG-S, los grupos de edad 35-44 y de 65 y más años presentaban menores niveles de IgG-S (p=0,012 y p=0,000), respectivamente. Por otra parte, los factores asociados con tener mayor concentración de IgG-S en la actualidad fueron haber tenido en el primer estudio mayores niveles de IgG-S (p=0,000), tener IgG-M (p=0,02), IgG-NP (p=0,017), haber sido caso de COVID-19 (p=0,000) y presentar reacciones adversas a la primera dosis de la vacuna Pfizer-BioNTech (p=0,025) (Tabla 2).

En la tabla 3 se recoge el análisis de los factores asociados a las diferencias porcentuales de los niveles de IgG-S en el inicio y a los 8 meses de seguimiento de la cohorte, excluyendo los casos nuevos de COVID-19. Se apreció un descenso más acusado en los participantes mayores de 65 años (p=0,043), a mayor IMC (p=0,038), y tener obesidad (p=0.033); mientras que en el grupo de 45 a 54 años este descenso fue menor (p=0.026). Los fumadores (p=0,022), los que hacían ejercicio habitualmente (p=0,023) y los que presentaron mayores niveles de IgG-S al inicio de la cohorte (p=0,000) experimentaron menores descensos. No se observó asociación con otras variables estudiadas, incluyendo la vacunación habitual contra la gripe y el grupo sanguíneo.

Los factores asociados significativamente con la positividad de IgG-NP fueron tener IgG-NP (RRa=188.5 95% CI 11.47-3096.6), haber sido caso de COVID-19 (RRa=36.6 95% CI 2.51-535.8) y consumir vitamina D (RRa=10.81 95% CI 1.26-92.52) al inicio de la cohorte (Tabla 4).

Solo 10 participantes mantenían un nivel de anticuerpos ≥4.160 UA/ml, siendo 3 de ellos casos nuevos de COVID-19. En el análisis múltiple, los factores significativamente asociados a este nivel de anticuerpos fueron la concentración de IgG-S, tener IgG-NP al inicio de la cohorte, haber sufrido la enfermedad o ser caso nuevo de COVID-19.

En el periodo de seguimiento hubo 4 casos de COVID-19 confirmados por el laboratorio de Microbiología, con una la tasa de incidencia del 1,7% (4/234) (95% IC 0,5%-4,3%), todos ocurridos a partir de julio 2021 (tabla 5).

En el seguimiento, uno de los 4 trabajadores que en el primer estudio no presentó IgG-S post-vacunal y que estaba con tratamiento inmunosupresor, falleció por COVID-19 en agosto 2021 (letalidad 25%) encontrándose en situación de incapacidad temporal. Un caso fue asintomático y los otros dos se recuperaron sin necesidad de hospitalización. Los casos eran mujeres, con una edad media de 41,3 ± 9,9 años y con exposición laboral al SARS-CoV-2 en 3 de ellas. Sus niveles de IgG-S previos eran inferiores a los no casos, sin observarse diferencias significativas. Así mismo, no se encontraron factores de riesgo asociados con la incidencia de enfermedad.

Discusión

En la cohorte de trabajadores del Hospital General Universitario de Castellón se observa un declive significativo de los niveles de IgG-S, así como de la positividad a IgG-NP, y una incidencia de infecciones por SARS-CoV-2 del 1,7% a pesar de la vacunación.

Estos resultados concuerdan con los obtenidos por otros autores respecto a la vacuna Pfizer-BioNTech. Las disminuciones de IgG-S dependen de varios factores y del tiempo transcurrido entre las dosis de vacuna. En algunos estudios después de la segunda dosis de vacuna, se apreció mayor nivel de anticuerpos en los más jóvenes, las mujeres, no fumadores y a menor índice de masa corporal^5,10,14.

Respecto al tiempo transcurrido desde la vacunación y la concentración de anticuerpos IgG-S, se ha observado una disminución del 93,7% a los 4 meses de la vacunación con Pfizer-BioNTech⁷_, a mayor edad y en varones. En Israel un estudio sobre trabajadores de salud objetivó un descenso del 78,6% en anticuerpos neutralizantes a los 6 meses de la vacunación⁸. Esta disminución fue mayor a partir de los 65 años, en varones, con tratamientos inmunosupresores y con al menos dos patologías previas, aunque los participantes con IMC≥30 tuvieron mayores anticuerpos neutralizantes que los de IMC<30. En Italia en 767 trabajadores de salud a los 4 meses de la vacunación el descenso de anti-SARS-S RBD fue del 83,4%¹⁵.

En nuestro estudio la obesidad y la mayor edad se asociaron con una mayor disminución de IgG-S, lo que supondría una mayor susceptibilidad al SARS-CoV-2, pero la severidad que presentan los pacientes obesos estaría en relación con la mayor producción de anticuerpos anti-SARS-CoV-2 tras infectarse¹⁶. Por otra parte, el sexo no se asoció con el declive de anticuerpos IgG-S, como en el estudio de Brisotto et al¹⁵.

Los participantes con infección previa por SARS-CoV-2 presentaron mayores niveles de IgG-S después de la segunda dosis, que los no infectados. Lo contrario indican Glück V et al ⁽¹⁷⁾ en 136 trabajadores de salud, que habiéndose infectado tras recibir también vacunas de mRNA, tuvieron niveles de IgG-S similares a los vacunados no infectados. La disminución de IgG-S fue menor en fumadores, que presentaron niveles más bajos en el primer estudio¹⁰. Así mismo, los participantes que realizaban ejercicio físico habitual presentaron una menor disminución de IgG-S, que podría relacionarse con la mejor respuesta a la vacunación anti-COVID-19, como se ha encontrado respecto a la vacunación contra la gripe, aunque faltan estudios específicos¹⁸.

Por otra parte, se ha descrito la “seroreversión” de pacientes infectados por SARS-CoV-2, que en un periodo de 60 días (rango 50-91) han negativizado la determinación de los anticuerpos totales (IgA, IgM, IgG) ¹⁹. El declive de los anticuerpos neutralizantes era más pronunciada en vacunados no infectados que en los infectados²⁰.

El nivel protector de IgG-S ≥4.160 UA/ml solo se alcanzó en 10 participantes¹²_. No se detectaron reinfecciones en concordancia con otros estudios, que indican una baja incidencia de reinfecciones²¹. A este respecto, se ha constatado una disminución progresiva de la eficacia de la vacuna Pfizer-BioNTech a los 6 meses de la segunda dosis, si bien se mantendría la efectividad respecto a la hospitalización y al fallecimiento, aunque en las personas mayores y las personas con patologías previas esta efectividad sería menor ²². En un estudio poblacional en Israel, se constató que en personas vacunadas hay más riesgo de infección a mayor tiempo transcurrido desde la vacunación, y se ha recomendado nuevas dosis de recuerdo de vacuna anti-SARS-CoV-2 en población de riesgo²³. No obstante, la vacunación anti-SARS-CoV-2 en países con menor desarrollo es urgente considerando la situación de pandemia y la posibilidad de nuevas mutaciones del SARS-CoV-2²⁴, recomendándose mantener las medidas de protección hasta el final de la pandemia²⁵.

La IgG-NP ha sido considerada como un marcador de infección por SARS-CoV-2 a los 6 meses de la vacunación²⁶. En nuestro estudio este marcador disminuyó en un 72,7%. Por otra parte, solo un caso nuevo de COVID-19 desarrolló IgG-NP, sugiriendo un descenso de la sensibilidad. Estos resultados son coincidentes con Haveri et al²⁷ que detectaron IgG-NP en el 36% de 367 pacientes a los 13 meses de la infección. Respecto a la asociación entre tomar vitamina D y tener IgG-NP, hallada en nuestro estudio, no hemos encontrado referencias, si bien los niveles de vitamina D no tendrían influencia en la respuesta a la vacuna Pfizer-BioNTech²⁸.

La incidencia de COVID-19 se sitúa en el tramo inferior de la incidencia en estudios de cohorte en trabajadores sanitarios, como en Milán 1,1%²⁹, Tucumán 1,2%³⁰, Tel Aviv 0,4%³¹, Nazaret 4,0%⁷⁾ y Barcelona 6,3%^14). En estudios sobre la vacuna Pfizer-BioNTech, en cohortes de personal sanitario ³², se ha observado que la efectividad a los seis meses varía entre el 80% y el 97%. En nuestro estudio la efectividad estaría comprendida entre el 59% y el 79,9%.

Las nuevas variantes del COVID-19 no parecen haber tenido un efecto importante respecto a la vacuna empleada, considerando la edad de los participantes, y la menor incidencia de variantes como Omicron en el periodo de estudio en la Comunidad Valenciana ³³.

Respecto a los grupos sanguíneos, no hemos hallado asociaciones con los niveles de anti-SARS-CoV-2, si bien se aprecian algunas diferencias entre el grupo O y los demás grupos. A este respecto, se ha indicado que el grupo O presenta mayor persistencia de la respuesta inmune frente al virus ³⁴. La vacunación habitual contra la gripe no parece tener efecto sobre los niveles de anticuerpos o sobre la incidencia de COVID-19. Si bien no se han hallado asociaciones entre la vacunación contra la gripe y la protección contra el SARS-CoV-2 o sus complicaciones³⁵.

Las fortalezas del estudio son principalmente el diseño de cohorte prospectivo, las determinaciones de IgG-S e IgG-NP mediante técnicas de elevada sensibilidad y especificidad, la elevada participación y el control de factores de confusión mediante análisis multivariante.

Las limitaciones del estudio incluyen el hecho de no disponer de un nivel protector de anticuerpos anti-SARS-CoV-2 que sirva de referencia, pérdidas en el seguimiento, resultados no extrapolables al conjunto de la población general, tamaño de la muestra pequeño para estimar diferencias significativas entre los niveles de anticuerpos anti-SARS-CoV-2 y algunas variables, existencia de variables no estudiadas y no disponer de las variantes del SARS-CoV-2 en los nuevos casos.

Las nuevas investigaciones deberían incluir la determinación de anticuerpos neutralizantes para conocer en mayor profundidad la inmunidad frente al SARS-CoV-2, así como las estimaciones de la inmunidad celular, establecer los niveles de protección de los anticuerpos anti-SARS-CoV-2, estudiar las características de los vacunados que sufren infección, e investigar sobre los factores asociados con los niveles de IgG-S.

El seguimiento de esta cohorte en el futuro puede ser de utilidad para profundizar en la epidemiologia de la COVID-19, la vacunación, y sus factores asociados.

Conclusión

Se observa un descenso general de los anticuerpos IgG-S e IgG-NP a los 8 meses de la segunda dosis de vacuna Pfizer-BioNTech, ocurriendo nuevas infecciones por SARS-CoV-2. Se recomienda nuevas dosis de recuerdo, mantener medidas protectoras y determinar el umbral de anticuerpos protectores de la vacunación.