En Antioquia buscan pistas de la tuberculosis
Un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Antioquia logra avances en el entendimiento de una enfermedad que mató en 2020 a 1,5 millones de personas. Cómo actúa en el cuerpo, cómo responde el sistema inmune y la creación de un compuesto que podría ser un futuro antibiótico para su tratamiento, los logros.
Juan Diego Quiceno Mesa
Antes de que los antibióticos lo hicieran mejor, la luz solar era el tratamiento más efectivo para la tuberculosis. Los pacientes reposaban horas en lugares soleados y, por alguna razón, antes no explicada, su salud mejoraba. “La luz provoca que nuestro organismo sintetice vitamina D, que parece ser importante para que el sistema inmune controle la infección por la bacteria Mycobacterium tuberculosis, la causante de la tuberculosis humana”, dice Luis Fernando Barrera Robledo. Durante los últimos 30 años, Barrera y su equipo se han dedicado a “arrojar” luz sobre una de las enfermedades infecciosas más mortales del planeta, que acompañan al ser humano hace siglos en una existencia silenciosa y plagada de preguntas. (Lea: Muertes por tuberculosis aumentan por primera vez en una década debido al COVID-19)
Su labor ha sido reconocida recientemente con Mención de Honor en los Premios Alejandro Ángel Escobar, considerados como el más alto galardón científico que se entrega en el país. Los estudios de Barrera y un equipo de más de 20 profesionales, investigadores y estudiantes de pregrado, maestría y doctorado de la Universidad de Antioquia, Universidad Nacional sede Medellín, Universidad Pontificia Bolivariana y el Hospital Cardio VID de Medellín, en colaboración con investigadores de la Universidad de Leiden, Holanda y la Universidad de Surrey, en Inglaterra, “representan un esfuerzo integrado para contribuir con conocimiento fundamental, encaminado al control de la tuberculosis”, se explica en la reseña del premio.
Desde los laboratorios de la Universidad de Antioquia, donde se desempeña como docente de la Facultad de Medicina, Barrera escudriña la vida de la bacteria causante de la tuberculosis, responsable de la infección y enfermedad, que es aún una de las principales causas de mortalidad en el mundo (solo en 2020 provocó 1,5 millones de muertes, según la Organización Mundial de la Salud, OMS).
“La tuberculosis es una epidemia oculta. Está ocurriendo en la humanidad desde hace muchos años. Es quizá la enfermedad infecciosa más importante de este planeta”, explica Barrera. Su existencia fue descubierta en 1882 por el científico alemán Robert Koch, en lo que sigue siendo hoy uno de los descubrimientos fundamentales en la medicina moderna. Solo a partir de entonces surgió el concepto de las enfermedades infecciosas, aquellas que se transmiten de un ser humano a otro.
“En este caso, normalmente, se adquiere la infección al inhalar la bacteria Mycobacterium tuberculosis cuando esta queda suspendida en el aire”, explica Héctor Ortega Jaramillo, neumólogo de la Clínica Cardio VID de Medellín y partícipe también de la investigación de Barrera. Si bien la bacteria puede estar en cualquier órgano, es principalmente un patógeno pulmonar.
“En la mayoría de las personas el sistema inmune es capaz de controlar la infección y evitar que desarrolle enfermedad. De cada 100 personas que se infectan, solo 10 van a desarrollar la enfermedad activa. Los otros 90 no lo harán y la infección queda en su cuerpo latente, como dormida”, ejemplifica Ortega. En ese estado la infección no es contagiosa y es asintomática. (Puede leer: Tras cuatro décadas se puede acortar el tratamiento de la tuberculosis)
“Se estima que alrededor de 1.400 millones de personas podrían estar infectadas con tuberculosis latente. Esta población constituye el principal reservorio de los casos de tuberculosis activa actualmente existentes”, señala Barrera, “hoy no hay nada que nos ayude a predecir cuáles de esos individuos con la infección latente desarrollarán en algún momento del futuro la enfermedad activa”. En ese primer gran oscuro la investigación arrojó algunas luces importantes.
Durante cinco años el equipo buscó identificar algunas proteínas de Mycobacterium tuberculosis que revelaran la capacidad de la bacteria de permanecer latente en el cuerpo y a la vez fueran controladas por el sistema inmune.
“Encontramos unas proteínas que podrían ayudar a identificar cuáles individuos desarrollan una inmunidad protectora contra M. tuberculosis, y en ese sentido identificar cuáles individuos podrían entonces desarrollar la enfermedad activa”, asegura Barrera. Se conocen como biomarcadores o “marcadores biológicos” y funcionan como indicadores que revelan la presencia e intensidad de una enfermedad en un organismo.
La respuesta inmune a estos biomarcadores se podría utilizar para predecir qué personas con la infección latente podrían desarrollar una enfermedad activa y evitarlo. Pese a que Koch la descubrió hace casi 140 años, la tuberculosis hoy no tiene una vacuna efectiva que prevenga la infección o el desarrollo de la enfermedad activa.
Otras fronteras
“La infección tuberculosa en el ser humano es muy antigua. Hay hallazgos de su presencia en momias egipcias. Ha logrado adaptarse evitando que logremos extinguirla”, asevera Ortega. Está en todos los continentes, casi en todos los países, pero de manera muy heterogénea. La tuberculosis es una enfermedad de los países en vía de desarrollo. El último informe de la OMS sobre el tema, publicado el pasado 14 de octubre, indica que la incidencia en ocho naciones (India, China, Indonesia, Filipinas, Pakistán, Nigeria, Bangladesh y Sudáfrica) representa dos tercios del total mundial. Colombia, en general, está en una zona intermedia. (Le puede interesar: El impacto de la pandemia en los países con malaria, tuberculosis y VIH)
Según el Instituto Nacional de Salud, en el país se enfermaron en 2020, 11.390 personas, de las cuales 10.632 fueron casos nuevos. Esto representa una incidencia de 20,88 por 100.000 habitantes, una reducción respecto a 2019, cuando se encontraba en 27,69 por 100.000 habitantes. No está claro, sin embargo, si la disminución es real. De hecho, la OMS señaló que durante 2020 se notificaron 5,8 millones de casos a escala global, frente a los 7,1 de 2019, pero responsabilizó de esto a las interrupciones en el acceso a los servicios de diagnóstico y tratamiento que la pandemia del COVID-19 provocó. Del total de casos nacionales, el 20,4 % está en Antioquia.
“Y en particular en Medellín. En algunas comunas de la ciudad la cantidad de personas con tuberculosis activa alcanza niveles similares a los países donde más tuberculosis hay”, reconoce el profesor Barrera.
Tras ingresar al cuerpo, el Mycobacterium tuberculosis se aloja en los pulmones (en la mayoría de casos), donde es principalmente ingerida por unas células denominadas macrófagos. La respuesta inmune de estas células a la infección se conoce extensivamente en el ratón. En los humanos se sabe muy poco cómo interactúan los macrófagos y la bacteria, un campo en el que Barrera y su equipo han ahondado en busca de herramientas.
“Investigamos qué genes expresaba el macrófago alveolar cuando es infectado con la bacteria. Encontramos algunos aspectos de interés, genes de importancia que eventualmente podrían ayudar a entender mejor la inmunología de la respuesta a la infección y podrían ser utilizados para hacer más eficiente la respuesta y el control a la enfermedad”, explica Barrera. Todo encaminado a encontrar mejores vías para evitar la infección y el paso a una enfermedad activa, algo que actualmente no se puede lograr a través de ninguna vacuna existente con la eficacia deseada y necesitada.
Después de nacer, la mayoría de niños reciben una dosis de la vacuna conocida popularmente como BCG. Una inyección intradérmica basada en una bacteria parecida a Mycobacterium tuberculosis, denominada Mycobacterium bovis, responsable de la tuberculosis en el ganado. El mundo la usa desde los años 20 del siglo pasado como una medida contra la tuberculosis más efectiva que la luz solar. El asunto, sin embargo, es que la vacuna muestra una escasa protección contra la enfermedad activa y, a medida que pasa el tiempo y el niño se convierte en adulto, va perdiendo eficacia.
La OMS señala que actualmente hay 14 vacunas candidatas en ensayos clínicos: dos en la Fase I, ocho en la Fase II y cuatro en la Fase III. Entre estas hay candidatas para prevenir la infección y otras para ayudar a mejorar el tratamiento actual de la enfermedad, que se traduce en un bombardeo de antibióticos como la isoniazida, rifampicina, etambutol y pirazinamida en regímenes de entre 6 y 9 meses. (Lea también: Preocupación por tuberculosis resistente a medicamentos en Suramérica)
“Es un tratamiento prolongado que puede causar toxicidad hepática. Estos antibióticos fueron generados a finales de los años 50 y 60. Cada vez están surgiendo más bacterias que son resistentes a ellos. Es un evento clínico común derivado del exceso de su uso”, dice Barrera. La OMS estima que alrededor del 5 % de todos los casos de tuberculosis a escala mundial son multirresistentes. Sin embargo, ese porcentaje varía de país a país. En algunos es del 1 %, pero en otros, como en antiguos territorios de la Unión Soviética, puede ser superior al 20 %.
El mejor camino para enfrentar a esas bacterias es desarrollar con urgencia nuevos antibióticos, un asunto que también ha interesado al profesor Barrera. “Generamos una molécula con propiedades contra la tuberculosis que eventualmente podría ser un antibiótico de importancia. Es una molécula que interfiere con un lípido que la bacteria necesita para mantenerse dentro del cuerpo, que es el colesterol. La bacteria toma el colesterol de nuestras células y lo utiliza como fuente de energía para poder mantenerse por largos períodos dentro de los humanos. Este nuevo compuesto interferiría con la capacidad de la bacteria de tomar colesterol”, explica Barrera, describiendo los hallazgos iniciales de su investigación en este particular, proceso al que aún le faltan varias fases de desarrollo y de evaluación.
Son todas cuestiones que siguen representando hoy fronteras de conocimiento. Tras 140 años de investigación y una vida evolutiva casi paralela, la humanidad desconoce aún miles de detalles de la bacteria que ha elegido el cuerpo humano como su huésped natural. Como en un cuarto oscuro, los científicos como el profesor Luis Fernando Barrera y su equipo van tanteando a ciegas, “arrojando” luz sobre los secretos de una epidemia que se niega a desaparecer.
Antes de que los antibióticos lo hicieran mejor, la luz solar era el tratamiento más efectivo para la tuberculosis. Los pacientes reposaban horas en lugares soleados y, por alguna razón, antes no explicada, su salud mejoraba. “La luz provoca que nuestro organismo sintetice vitamina D, que parece ser importante para que el sistema inmune controle la infección por la bacteria Mycobacterium tuberculosis, la causante de la tuberculosis humana”, dice Luis Fernando Barrera Robledo. Durante los últimos 30 años, Barrera y su equipo se han dedicado a “arrojar” luz sobre una de las enfermedades infecciosas más mortales del planeta, que acompañan al ser humano hace siglos en una existencia silenciosa y plagada de preguntas. (Lea: Muertes por tuberculosis aumentan por primera vez en una década debido al COVID-19)
Su labor ha sido reconocida recientemente con Mención de Honor en los Premios Alejandro Ángel Escobar, considerados como el más alto galardón científico que se entrega en el país. Los estudios de Barrera y un equipo de más de 20 profesionales, investigadores y estudiantes de pregrado, maestría y doctorado de la Universidad de Antioquia, Universidad Nacional sede Medellín, Universidad Pontificia Bolivariana y el Hospital Cardio VID de Medellín, en colaboración con investigadores de la Universidad de Leiden, Holanda y la Universidad de Surrey, en Inglaterra, “representan un esfuerzo integrado para contribuir con conocimiento fundamental, encaminado al control de la tuberculosis”, se explica en la reseña del premio.
Desde los laboratorios de la Universidad de Antioquia, donde se desempeña como docente de la Facultad de Medicina, Barrera escudriña la vida de la bacteria causante de la tuberculosis, responsable de la infección y enfermedad, que es aún una de las principales causas de mortalidad en el mundo (solo en 2020 provocó 1,5 millones de muertes, según la Organización Mundial de la Salud, OMS).
“La tuberculosis es una epidemia oculta. Está ocurriendo en la humanidad desde hace muchos años. Es quizá la enfermedad infecciosa más importante de este planeta”, explica Barrera. Su existencia fue descubierta en 1882 por el científico alemán Robert Koch, en lo que sigue siendo hoy uno de los descubrimientos fundamentales en la medicina moderna. Solo a partir de entonces surgió el concepto de las enfermedades infecciosas, aquellas que se transmiten de un ser humano a otro.
“En este caso, normalmente, se adquiere la infección al inhalar la bacteria Mycobacterium tuberculosis cuando esta queda suspendida en el aire”, explica Héctor Ortega Jaramillo, neumólogo de la Clínica Cardio VID de Medellín y partícipe también de la investigación de Barrera. Si bien la bacteria puede estar en cualquier órgano, es principalmente un patógeno pulmonar.
“En la mayoría de las personas el sistema inmune es capaz de controlar la infección y evitar que desarrolle enfermedad. De cada 100 personas que se infectan, solo 10 van a desarrollar la enfermedad activa. Los otros 90 no lo harán y la infección queda en su cuerpo latente, como dormida”, ejemplifica Ortega. En ese estado la infección no es contagiosa y es asintomática. (Puede leer: Tras cuatro décadas se puede acortar el tratamiento de la tuberculosis)
“Se estima que alrededor de 1.400 millones de personas podrían estar infectadas con tuberculosis latente. Esta población constituye el principal reservorio de los casos de tuberculosis activa actualmente existentes”, señala Barrera, “hoy no hay nada que nos ayude a predecir cuáles de esos individuos con la infección latente desarrollarán en algún momento del futuro la enfermedad activa”. En ese primer gran oscuro la investigación arrojó algunas luces importantes.
Durante cinco años el equipo buscó identificar algunas proteínas de Mycobacterium tuberculosis que revelaran la capacidad de la bacteria de permanecer latente en el cuerpo y a la vez fueran controladas por el sistema inmune.
“Encontramos unas proteínas que podrían ayudar a identificar cuáles individuos desarrollan una inmunidad protectora contra M. tuberculosis, y en ese sentido identificar cuáles individuos podrían entonces desarrollar la enfermedad activa”, asegura Barrera. Se conocen como biomarcadores o “marcadores biológicos” y funcionan como indicadores que revelan la presencia e intensidad de una enfermedad en un organismo.
La respuesta inmune a estos biomarcadores se podría utilizar para predecir qué personas con la infección latente podrían desarrollar una enfermedad activa y evitarlo. Pese a que Koch la descubrió hace casi 140 años, la tuberculosis hoy no tiene una vacuna efectiva que prevenga la infección o el desarrollo de la enfermedad activa.
Otras fronteras
“La infección tuberculosa en el ser humano es muy antigua. Hay hallazgos de su presencia en momias egipcias. Ha logrado adaptarse evitando que logremos extinguirla”, asevera Ortega. Está en todos los continentes, casi en todos los países, pero de manera muy heterogénea. La tuberculosis es una enfermedad de los países en vía de desarrollo. El último informe de la OMS sobre el tema, publicado el pasado 14 de octubre, indica que la incidencia en ocho naciones (India, China, Indonesia, Filipinas, Pakistán, Nigeria, Bangladesh y Sudáfrica) representa dos tercios del total mundial. Colombia, en general, está en una zona intermedia. (Le puede interesar: El impacto de la pandemia en los países con malaria, tuberculosis y VIH)
Según el Instituto Nacional de Salud, en el país se enfermaron en 2020, 11.390 personas, de las cuales 10.632 fueron casos nuevos. Esto representa una incidencia de 20,88 por 100.000 habitantes, una reducción respecto a 2019, cuando se encontraba en 27,69 por 100.000 habitantes. No está claro, sin embargo, si la disminución es real. De hecho, la OMS señaló que durante 2020 se notificaron 5,8 millones de casos a escala global, frente a los 7,1 de 2019, pero responsabilizó de esto a las interrupciones en el acceso a los servicios de diagnóstico y tratamiento que la pandemia del COVID-19 provocó. Del total de casos nacionales, el 20,4 % está en Antioquia.
“Y en particular en Medellín. En algunas comunas de la ciudad la cantidad de personas con tuberculosis activa alcanza niveles similares a los países donde más tuberculosis hay”, reconoce el profesor Barrera.
Tras ingresar al cuerpo, el Mycobacterium tuberculosis se aloja en los pulmones (en la mayoría de casos), donde es principalmente ingerida por unas células denominadas macrófagos. La respuesta inmune de estas células a la infección se conoce extensivamente en el ratón. En los humanos se sabe muy poco cómo interactúan los macrófagos y la bacteria, un campo en el que Barrera y su equipo han ahondado en busca de herramientas.
“Investigamos qué genes expresaba el macrófago alveolar cuando es infectado con la bacteria. Encontramos algunos aspectos de interés, genes de importancia que eventualmente podrían ayudar a entender mejor la inmunología de la respuesta a la infección y podrían ser utilizados para hacer más eficiente la respuesta y el control a la enfermedad”, explica Barrera. Todo encaminado a encontrar mejores vías para evitar la infección y el paso a una enfermedad activa, algo que actualmente no se puede lograr a través de ninguna vacuna existente con la eficacia deseada y necesitada.
Después de nacer, la mayoría de niños reciben una dosis de la vacuna conocida popularmente como BCG. Una inyección intradérmica basada en una bacteria parecida a Mycobacterium tuberculosis, denominada Mycobacterium bovis, responsable de la tuberculosis en el ganado. El mundo la usa desde los años 20 del siglo pasado como una medida contra la tuberculosis más efectiva que la luz solar. El asunto, sin embargo, es que la vacuna muestra una escasa protección contra la enfermedad activa y, a medida que pasa el tiempo y el niño se convierte en adulto, va perdiendo eficacia.
La OMS señala que actualmente hay 14 vacunas candidatas en ensayos clínicos: dos en la Fase I, ocho en la Fase II y cuatro en la Fase III. Entre estas hay candidatas para prevenir la infección y otras para ayudar a mejorar el tratamiento actual de la enfermedad, que se traduce en un bombardeo de antibióticos como la isoniazida, rifampicina, etambutol y pirazinamida en regímenes de entre 6 y 9 meses. (Lea también: Preocupación por tuberculosis resistente a medicamentos en Suramérica)
“Es un tratamiento prolongado que puede causar toxicidad hepática. Estos antibióticos fueron generados a finales de los años 50 y 60. Cada vez están surgiendo más bacterias que son resistentes a ellos. Es un evento clínico común derivado del exceso de su uso”, dice Barrera. La OMS estima que alrededor del 5 % de todos los casos de tuberculosis a escala mundial son multirresistentes. Sin embargo, ese porcentaje varía de país a país. En algunos es del 1 %, pero en otros, como en antiguos territorios de la Unión Soviética, puede ser superior al 20 %.
El mejor camino para enfrentar a esas bacterias es desarrollar con urgencia nuevos antibióticos, un asunto que también ha interesado al profesor Barrera. “Generamos una molécula con propiedades contra la tuberculosis que eventualmente podría ser un antibiótico de importancia. Es una molécula que interfiere con un lípido que la bacteria necesita para mantenerse dentro del cuerpo, que es el colesterol. La bacteria toma el colesterol de nuestras células y lo utiliza como fuente de energía para poder mantenerse por largos períodos dentro de los humanos. Este nuevo compuesto interferiría con la capacidad de la bacteria de tomar colesterol”, explica Barrera, describiendo los hallazgos iniciales de su investigación en este particular, proceso al que aún le faltan varias fases de desarrollo y de evaluación.
Son todas cuestiones que siguen representando hoy fronteras de conocimiento. Tras 140 años de investigación y una vida evolutiva casi paralela, la humanidad desconoce aún miles de detalles de la bacteria que ha elegido el cuerpo humano como su huésped natural. Como en un cuarto oscuro, los científicos como el profesor Luis Fernando Barrera y su equipo van tanteando a ciegas, “arrojando” luz sobre los secretos de una epidemia que se niega a desaparecer.