Nuevos métodos para diagnóstico de tuberculosis

En el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias Ismael Cosío Villegas (INER), el investigador Joaquín Alejandro Zúñiga Ramos desarrolla nuevos métodos para la detección temprana y manejo terapéutico de la tuberculosis pulmonar, considerada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como una de las causas más frecuentes de muerte por enfermedades infecciosas.

La tuberculosis es una enfermedad causada por la bacteria Mycobacterium tuberculosisque se transmite por vía aérea, cuando la persona con la infección estornuda, expulsa bacilos y disemina la infección. De acuerdo con la OMS, en 2016 más de 10 millones de personas se infectaron con Mycobacterium tuberculosis y más de un millón murieron por la enfermedad.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Joaquín Alejandro Zúñiga Ramos, director de Investigación del INER, destacó que en los últimos años se han presentado casos de infección con cepas de Mycobacterium capaces de resistir a fármacos antimicobacterianos. Mientras que el tratamiento de pacientes con tuberculosis puede durar seis meses, cuando la bacteria no responde a los medicamentos que se utilizan para curar la enfermedad, este puede durar hasta dos años.

“Es muy preocupante porque cada vez, con más frecuencia, se observan sujetos que tienen cepas con resistencia a varios de los antibióticos y estos pacientes desafortunadamente no tienen muchas opciones terapéuticas”, expresó el investigador.

Biomarcadores tempranos

Por ahora, Joaquín Zúñiga Ramos y colaboradores en México y Estados Unidos buscan identificar los mecanismos inmunológicos que podrían mediar la protección contra cepas de Mycobacterium tuberculosis del linaje W-Beijing resistente a fármacos.

La resistencia a los antibióticos supone un reto considerable para los especialistas, por lo que el objetivo del equipo de investigación del doctor Joaquín Zúñiga es la búsqueda de moléculas para la detección temprana de la infección y que puedan predecir el curso de esta. “En mi grupo de investigación queremos contribuir de manera potencial a encontrar opciones diagnósticas y terapéuticas a esta problemática global”, dijo.

En colaboración con el Departamento de Microbiología del INER y el Departamento de Microbiología de la Universidad de Washington en San Luis, Joaquín Zúñiga Ramos ha identificado una molécula capaz de “matar” a la Mycobacterium tuberculosis en modelos experimentales in vitro. Se trata de la quimiocina CXCL17, que se sobreexpresa en el epitelio respiratorio.

Para validar estos hallazgos, los científicos experimentan con ratones deficientes de esta molécula, así como de otras quimiocinas como IP-10 y proteínas S100, y observaron su efecto en la respuesta innata en contra de la micobacteria.

“De manera importante, esta quimiocina (CXCL17) mata directamente a la micobacteria. Tiene un efecto importante en la atracción de células inflamatorias como macrófagos asociados a la mucosa respiratoria. Creemos que la falta de expresión de esta y otras moléculas de respuesta innata en el epitelio respiratorio pudiese predisponer a una mayor susceptibilidad a tuberculosis y a otras infecciones respiratorias. Pensamos que toda esta familia de moléculas son muy importantes, con un alto grado de conservación evolutiva a través de las especies, en el control innato de las infecciones”, compartió Zúñiga Ramos.

Otra parte del proyecto consiste en clonar fragmentos de la molécula CXCL17, tratar de acoplarlos con otras moléculas y crear proteínas quiméricas, con el objetivo de generar un fármaco inhalado para el tratamiento de la enfermedad. “Pudiese ser una herramienta terapéutica que ayudase a complementar la quimioterapia en contra de micobacterias. La idea es identificar moléculas con potencial antimicobacteriano que de manera eventual se incorporen a un dispositivo para el tratamiento de la infección”, dijo.

Las investigaciones futuras del doctor Zúñiga Ramos también apuntan al desarrollo de un dispositivo para la detección oportuna de la infección por Mycobacterium tuberculosis en poblaciones susceptibles.

“Adicionalmente trabajamos en moléculas de inmunidad innata que puedan servir como indicadores de diagnóstico temprano de la infección y que puedan ser cuantificables en campo. La idea es incorporar estas moléculas a dispositivos que con poca infraestructura puedan aplicarse a pacientes con factores de riesgo en comunidades vulnerables, y no esperar a que los pacientes con tuberculosis primaria o latente tengan una reactivación de la enfermedad y contribuyan con el crecimiento del problema en su comunidad al contagiar a otros individuos”, expresó.

En palabras del investigador, se trata de un proyecto ambicioso que involucra la participación de especialistas de la Clínica de Tuberculosis del INER, así como microbiólogos e inmunólogos de la Universidad de Harvard, de la Universidad de Washington en San Luis, Estados Unidos, y del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM).

Un proyecto más en el que participa el también miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) es la detección de la tasa de exposición y monitoreo de contactos cercanos a pacientes con tuberculosis activa.

Y es que de acuerdo con el especialista, 90 por ciento de los sujetos infectados con Mycobacterium tuberculosis desarrolla una infección latente asintomática, mientras que un promedio de cinco y 10 por ciento desarrollará la forma activa de la enfermedad en algún momento de su vida.

Entre los factores que desencadenan la reactivación de la infección, están el uso de algún tipo de fármaco que bloquea la respuesta del sistema inmune, o bien la infección por VIH: cada año fallecen cerca de 400 mil pacientes en todo el mundo que presentan la coinfección VIH-Tuberculosis.

“Realizamos una serie de estudios de laboratorio y radiografías de control para observar si las personas en contacto estrecho con el paciente con tuberculosis se infectan y tienen riesgo de desarrollar eventualmente la infección activa. Hay personas que pueden tener la infección primaria por tuberculosis latente durante toda su vida y jamás darse de cuenta de ello debido a que es asintomática; afortunadamente la mayoría de estos sujetos cursan con esta característica”, expuso el doctor Joaquín Zúñiga Ramos.

Diversidad genética de Mycobacterium tuberculosis

En palabras del doctor en ciencias, México es un país con incidencia baja e intermedia de tuberculosis: 16 casos por cada 100 mil habitantes aproximadamente. Sin embargo, hay comunidades susceptibles donde la infección de tuberculosis aumenta de manera significativa, por encima de la media nacional.

“Hay regiones donde la prevalencia es muy alta: algunas comunidades en Oaxaca, o Chiapas o en la Sierra Norte del estado de Puebla, por poner algunos ejemplos. Hace falta trabajo en el ámbito epidemiológico y estudios de vigilancia epidemiológica a nivel molecular para secuenciar el genoma de esas micobacterias y entender realmente cuál es la magnitud del problema de la tuberculosis en México, porque tenemos un panorama que quizá no es tan real”, expresó Zúñiga Ramos.

Aunado a ello, el especialista en inmunogenética de enfermedades pulmonares infecciosas resaltó la importancia de realizar investigación sobre la diversidad genética de las diferentes cepas que circulan en el país, y que podrían ser un factor en la resistencia al tratamiento farmacológico.

“No hay un mapa detallado de la variabilidad de las cepas de micobacteria tuberculosa en todo el país, esta es una necesidad urgente. La población de cepas que llegan a México por migraciones humanas desde América del Sur y Centroamérica a la frontera norte de México, con mucha frecuencia se acumulan en zonas fronterizas, donde causan un problema de salud en centros donde hay hacinamiento de personas, como los penales. Deben emplearse nuevas estrategias para evaluar la diversidad genética de las micobacterias que circulan y se concentran como cuello de botella en la zona fronteriza con Estados Unidos”, concluyó Joaquín Zúñiga Ramos.

Fuente: CONACYT.