Los científicos dirigidos por la EPFL han aislado bacterias de la lepra directamente de muestras humanas y han analizado los genomas purificados para identificar mutaciones que confieren resistencia a los medicamentos a la bacteria, así como obtener información sobre los orígenes de la enfermedad. El estudio se publica en Nature Communications , justo antes del Día Mundial de la Lepra , el 28 de enero de 2018.
La lepra es una enfermedad infecciosa con síntomas espantosos. Daña la piel, los nervios periféricos, el tracto respiratorio superior y los ojos. A pesar de ser curable con terapia de múltiples fármacos, la lepra aún persiste en muchos países en desarrollo, con más de 200.000 casos nuevos cada año y el aumento de cepas resistentes a los fármacos de la bacteria de la lepra, Mycobacterium leprae, emergiendo.
Para combatir la lepra, los científicos deben comprender mejor la biología de M. leprae y, específicamente, cómo interactúa con su huésped y resiste a los antibióticos. Sin embargo, estudiar la bacteria es difícil, ya que no se puede cultivar en un laboratorio.
Ahora, un equipo internacional de científicos dirigido por el laboratorio de Stewart Cole en el Instituto de Salud Global de EPFL ha aislado, secuenciado y analizado los genomas de 154 cepas de M. leprae de todo el mundo. El estudio encontró varios genes que están asociados con la resistencia a los antibióticos, incluidos nuevos genes que podrían apuntar a mecanismos previamente desconocidos de resistencia a los medicamentos.
“Este es un hallazgo importante”, dice Stewart Cole. “La forma en que actúa la clofazimina, uno de los principales medicamentos contra la lepra, es completamente desconocida, pero ahora tenemos una nueva pista para investigar gracias a este análisis de M. leprae multirresistente ”.
Aislar el ADN de M. leprae fue una tarea desafiante, ya que la cantidad de bacterias en las biopsias de piel es generalmente baja y varía mucho entre pacientes. Y después de extraer el ADN, los investigadores tuvieron que separar el ADN bacteriano del del paciente. Hicieron esto con dos técnicas, una que aumentó el ADN de la bacteria y otra que disminuyó el ADN del paciente. Una vez que se aisló el ADN de la bacteria, los investigadores pudieron secuenciarlo y compararlo con el de otras muestras.
Los científicos también encontraron ocho cepas de M. leprae cuyos genomas albergaban una cantidad increíblemente grande de mutaciones aleatorias, acumuladas durante un período de unos pocos años o quizás décadas. Estas ocho cepas son todas resistentes a la terapia con múltiples fármacos y fueron las únicas en el estudio en las que se interrumpió un gen responsable de la reparación del ADN.
“Es una estrategia de supervivencia fascinante contra los antibióticos”, explica Andrej Benjak, autor principal del estudio. “La interrupción de la reparación del ADN dará como resultado una tormenta de mutaciones aleatorias, lo que aumentará la posibilidad de que el gen correcto mute en el lugar correcto y conduzca a la resistencia a los medicamentos. Pero las mutaciones aleatorias pueden ser mortales, por lo que es como una ruleta rusa genética y desesperada para la bacteria”.
Los investigadores también descubrieron que la lepra en sí podría haberse originado en el Lejano Oriente. Varias cepas bacterianas del este de Asia pertenecían a los linajes ancestrales de los bacilos de la lepra. “La gente asume naturalmente que las viejas enfermedades humanas se originaron en África, pero para la lepra, la evidencia apunta a Eurasia”, dice Charlotte Avanzi, una de las autoras del estudio del laboratorio de Cole.
Acotar la ubicación del origen facilitará la reconstrucción de la propagación de la enfermedad. “Necesitamos más muestras de Asia Central y Medio Oriente, pero es difícil obtenerlas debido a los problemas geopolíticos actuales”, dice Avanzi. “Para Europa, donde la lepra está erradicada, tenemos que confiar en restos humanos antiguos. Pero es posible: hemos desarrollado las herramientas y ahora estamos listos para secuenciar aún más muestras”.
Fondos
- Fundación Raoul Follereau
- Fundación Nacional de Ciencias de Suiza (FNS)
- Centro Suizo de Cooperación y Desarrollo (CODEV)
- Programa Heiser del New York Community Trust for Research in Leprosy
Referencia
Andrej Benjak, Charlotte Avanzi, Pushpendra Singh, Chloe Loiseau, Selfu Girma, Philip Busso, Amanda N. Brum Fontes, Yuji Miyamoto, Masako Namisato, Kidist Bobosha, Claudio G. Salgado, Moses B. da Silva, Rachel C. Bouth, Frame AC Frade, Fred Bernards Filho, Joseph G. Barreto, Jose AC Nery, Samira Buhrer-Sekula, Andreanne Lupien, Abdul R. Al-Samie, Yasin Al-Qubati, Abdul S. Alkubati, Gisela Bretzel, Lucio Vera-Cabrera, Fatoumata El centenario, nacido en 1930, en la ciudad de Nueva York, nació en Rosa, Ida MF Dias Baptist, John S. Spencer, Abraham Aseffa, Masanori Matsuoka, Masanori Kai, Stewart T. Cole. Filogenómica y resistencia antimicrobiana del bacilo de la lepra Mycobacterium leprae . Nature Communications 24 de enero de 2018. DOI: 10.1038/s41467-017-02576-z
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.