Desvelan las claves de adaptación y transmisión del bacilo de la tuberculosis

El transposón IS6110, ampliamente usado en el diagnóstico y la epidemiología molecular de la enfermedad, se perfila como una excelente estrategia de la bacteria para adaptarse a su hospedador.

S. Moreno | 13/04/2018 10:12

Jesús Gonzalo-Asensio, Irene Pérez, Nacho Aguiló, Santiago Uranga, Ana Picó, Carlos Lampreave, Alberto Cebollada, Isabel Otal, Sofía Samper, Carlos Martín, de la Universidad de Zaragoza. (DM/CF)

Las cepas de Mycobacterium tuberculosis aisladas de diferentes pacientes son idénticas en más de un 99,99 por ciento de su genoma. Con todo, las pequeñas diferencias genéticas existentes entre las diferentes bacterias se pueden detectar por métodos moleculares. Este concepto es la base de los estudios epidemiológicos que permiten detectar cadenas de transmisión, brotes epidémicos o incluso asociar determinadas bacterias a diferentes poblaciones.

Localizar estas diferencias genéticas es muy importante, porque aporta pistas sobre las estrategias que usan las bacterias patógenas para adaptarse a los humanos. Así, este conocimiento puede ser aprovechado para combatir las infecciones. En el caso de Mycobacterium tuberculosis, se sabe que la secuencia de ADN denominada IS6110 es capaz de "saltar" de un lado a otro del genoma de la bacteria (lo que en genética se conoce como transposón). En función de los "saltos" de la IS6110 es posible seguir la evolución del patógeno y esta ha sido precisamente la base para su clasificación epidemiológica. Durante más de 25 años la Universidad de Zaragoza ha investigado a este transposón en más de 2.000 Mycobacterium tuberculosis aislados. Los resultados de esta investigación se acaban de publicar en Plos Genetics.

Tras analizar en detalle la IS6110 en estas muestras, los autores del Grupo de Genética de Micobacterias de la citada universidad, que dirige Carlos Martín, han detectado que los bacilos de la tuberculosis aislados de pacientes de origen asiático han sufrido significativamente más saltos y han acumulado mayor número de copias de IS6110 a lo largo de su evolución que los bacilos aislados de pacientes de ciertas regiones de África. Esto ha llevado a pensar a este grupo científico que la IS6110 podría relacionarse con la adaptación de la bacteria que causa la tuberculosis a las diferentes poblaciones humanas.

Los autores han validado esa hipótesis demostrando cómo la expresión del gen de la IS6110 es proporcional a los saltos que produce. Además, utilizaron un modelo experimental de la enfermedad para demostrar que la IS6110 apenas salta en la bacteria que causa tuberculosis en vacas mientras que salta mucho más en la bacteria que causa la tuberculosis en humanos.

Jesús Gonzalo-Asensio, primer firmante del artículo e investigador del Grupo de Genética de Micobacterias, perteneciente también al Ciber de Enfermedades Respiratorias (CiberES), considera que esta investigación constituye una vía para aprovechar la ingente información biológica que hay disponible en los laboratorios que genotipan cepas de M. tuberculosis. Asimismo, esta línea de trabajo ha tenido, retrospectivamente, un impacto directo en otro de los grandes proyectos del grupo, que es el desarrollo de una vacuna viva atenuada contra la tuberculosis: "Precisamente, el gen phoP, asociado a una elevada virulencia y que inactivamos para construir esta vacuna, se identificó gracias a un salto de la IS6110".

Gonzalo-Asensio reconoce a DM que la investigación ha sido ardua, pues es una técnica de genotipado que requiere un par de días de trabajo, pero ha permitido generar una gran base de datos, con 2.000 cepas. Entre los hallazgos concretos, Gonzalo-Asensio destaca la presencia de más saltos de la IS6110 en las cepas micobacterianas Beijing, que proceden del este de Europa y que se han vinculado a resistencia a los tratamientos disponibles y virulencia. "Esto nos hace suponer que algunos de esos saltos puedan explicar los fenotipos de resistencia antibiótica, o de una mayor virulencia o de una mayor transmisibilidad. Se plantea así múltiples preguntas. De hecho, ahora, una vez que tenemos puesta a punto la metodología, nos gustaría profundizar qué saltos de la IS6110 son responsables de algunos de esos fenotipos".

El estudio de las secuencias de DNA móvil también conocidas como transposones le valió el premio Nobel a Barbara McClintock en 1983. Hoy, el estudio detallado del transposón IS6110 en Mycobacterium tuberculosis ha permitido desvelar, que aparte de su gran utilidad en epidemiología molecular de la tuberculosis tiene también una enorme importancia biológica para la bacteria en su proceso de adaptación a los humanos. Esta investigación abre nuevas perspectivas para descifrar los mecanismos por los que esta bacteria causa la enfermedad y se adapta a los estilos de vida de su hospedador.