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Investigadores del CSIC describen la evolución de la bacteria de la tuberculosis

CSIC · 28 abril 2022

Un grupo de investigación del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha realizado el estudio más completo hasta la fecha sobre la evolución del grupo de bacterias patógenas causantes de la tuberculosis.

Utilizando un nuevo método, el equipo comprobó que al menos la mitad de los 4.000 genes del complejo Mycobacterium tuberculosis (MTBC) presentan mutaciones como respuesta a cambios en la presión de selección que ejerce el hospedador durante la infección o a los antibióticos. Los resultados se publican en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El complejo MTBC comprende un grupo de bacterias patógenas que provocan la enfermedad de la tuberculosis en humanos y otros mamíferos. Tiene alrededor de 4.000 genes, de los cuales se conoce la función de menos de la mitad. De las formas que afectan a los humanos hay 9 familias principales que divergieron de un ancestro común y se diversificaron en diferentes regiones del mundo. Se calcula que una cuarta parte de la población mundial está infectada por el bacilo de la tuberculosis sin desarrollar la enfermedad.

El grupo de investigación del IBV-CSIC, liderado por Iñaki Comas y Álvaro Chiner, ha desarrollado una metodología nueva que permite estudiar la evolución de la mayor parte de estos 4.000 genes en respuesta a distintas presiones de selección externas desde que el bacilo de la tuberculosis comenzó a infectar humanos y otros mamíferos.

"Hemos visto que al menos la mitad de los genes del MTBC ha estado, en algún punto de su trayectoria evolutiva, bajo selección positiva. Esto significa que han acumulado mutaciones y cambios como mecanismo de adaptación", explica Chiner, autor principal de este trabajo.

En los estudios anteriores apenas se había documentado este fenómeno en un 10 por ciento del genoma. "Entre estos genes tenemos, por ejemplo, genes de los llamados 'sistemas de dos componentes', que regulan la interacción entre el patógeno y su hospedador -recuerda Chiner-. También encontramos epítopos, regiones reconocidas por el sistema inmunitario del hospedador humano, bajo selección positiva en el pasado, pero muy conservados en las cepas actuales", resume el investigador. Para llevar a cabo este estudio se analizaron 9.000 cepas del complejo MTBC obtenidas en distintas partes del mundo.

Además, el equipo ha identificado genes del complejo MTBC que acumulan mutaciones procedentes de tratamientos con antibióticos de segunda línea, aquellos que se usan cuando el procedimiento prescrito en la literatura médica no funciona. "Esto nos permite identificar potenciales determinantes de resistencia a antibióticos en pacientes que tienen infecciones multirresistentes a antibióticos", señala Comas.

Referencia: Proc Natl Acad Sci U S A. 2022;119(17):e2113600119. doi:10.1073/pnas.2113600119

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