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La tuberculosis y la obesidad celular

  • 12 enero 2023
  • Por Dr. Hugo Esquivel Solís

La tuberculosis (TB) es una enfermedad causada por una bacteria del mismo nombre: Mycobacterium tuberculosis. Esta enfermedad es una emergencia de salud pública a la que recientemente no se le presta mucha atención. La TB afecta a más de 10 millones de personas en todo el mundo y causa aproximadamente 2 millones de muertes cada año. Esta enfermedad está relacionada con la devastación económica y el ciclo de pobreza que atrapa a familias, comunidades e incluso países enteros. Los países de ingresos bajos y medianos representan el 98% de los casos de TB en el mundo. Solo ocho países representan dos tercios del total de casos, con India a la cabeza, seguida de China, Indonesia, Filipinas, Pakistán, Nigeria, Bangladesh y Sudáfrica. En México, el panorama no es alentador. Tan solo en 2020 más de 31000 personas desarrollaron tuberculosis, de las cuales casi 2 mil eran niños y más de 2 mil murieron a causa de esta enfermedad. La mayor concentración de enfermos se encuentra en las grandes ciudades o municipios de mayor número de población (Tijuana, Mexicali, Cd. Juárez, Veracruz, Acapulco, Reynosa, Matamoros, Hermosillo, Tuxtla Gutiérrez, Tapachula, Monterrey y Tabasco, entre los principales).

Esta enfermedad y la bacteria causal fueron descritas hace 140 años por Robert Koch (1882), microbiólogo alemán quien nombró así la enfermedad por el parecido de las lesiones a tubérculos. Estas lesiones conocidas como “granulomas” son en realidad cúmulos de células del sistema inmunológico y otras células que forman pequeños nódulos en los tejidos en el sitio de la infección y que dan ese aspecto granular. Un granuloma es la manera en que el cuerpo trata de contener a la infección en un área delimitada. Se pueden encontrar principalmente en los pulmones, aunque en ocasiones se ubican en otras partes del cuerpo.

 

La Organización Mundial de la Salud estima que una cuarta parte de la población mundial está infectada con M. tuberculosis. En la mayoría de las personas infectadas (>95%), la bacteria causa una infección asintomática llamada TB latente; un estado durante el cual las bacterias viven dentro de las células en los granulomas en forma inactiva sin ser detectada ni manifestar síntomas evidentes. Mientras que, en una pequeña proporción de personas infectadas (~5-10%), la infección es clínicamente aparente. No obstante, las personas con infección latente mantienen el riesgo de progresión a la enfermedad clínica en una etapa posterior. En el primer escenario, la bacteria es capaz de vivir dentro de las células del huésped modificando su metabolismo a niveles basales a partir del consumo de lipídos en lugar de carbohidratos como fuente de carbono (energía). En el segundo escenario, en el que se manifiesta la enfermedad, la bacteria está proliferando activamente consumiendo grandes cantidades de energía (ATP), lo que lleva a la muerte y destrucción de las células y del tejido, propiciando el depósito de bacterias y células en el moco espeso (esputo) que fabrican los pulmones, acumulado en cantidad mayor de la normal y que será desalojado por la tos, siendo la principal fuente de transmisión de la bacteria a un nuevo individuo, lo que le permite perpetuar su ciclo. En esta etapa activa de la infección, la bacteria promueve en el granuloma un estallido de inflamación que deriva en la formación de un ambiente pobre en oxígeno y rico en grasas (lípidos del huésped) que se completa con el granuloma necrótico y caseoso (aspecto de queso).

En la última década se ha comprobado que M. tuberculosis estimula la acumulación de grasas en las mismas células donde habita, los macrófagos. Los macrófagos son células especiales del sistema inmunológico que ingieren la bacteria para destruirla. Sin embargo, la bacteria manipula el metabolismo de estas células para cebarlas, es decir, para inducirles obesidad, con la finalidad de obtener de ahí su energía durante su ciclo de vida dentro del huésped. Los estudios sugieren que existe una relación directa entre la obesidad celular (macrófagos cebados) y la necrosis (muerte con destrucción de la célula) de éstos, dentro de los granulomas. En un estudio minucioso se observó que el 100% de granulomas con macrófagos cebados presentaron necrosis, mientras que el 75% de granulomas con ausencia de macrófagos obesos no presentaron necrosis. Una vez que M. tuberculosis estimula la necrosis de los macrófagos obesos estos liberan su contenido de grasas en el granuloma, promoviendo la caseosis y la expectoración (tos) del esputo.

 

En mi grupo de investigación hemos descubierto que algunas cepas clínicas de M. tuberculosis estimulan más que otras la obesidad de los macrófagos. Aunque todas las cepas de M. tuberculosis son esencialmente similares, existen diferencias individuales que han adquirido por modificaciones genéticas que les confieren particularidades asociadas a la infecciosidad, transmisión y capacidad de causar daño. Hemos demostrado que existe una relación directa entre la capacidad infectiva y de causar daño con su capacidad de inducir macrófagos obesos y que esas diferencias se relacionan particularmente con la variedad de lípidos que componen su pared bacteriana. Los lípidos que componen la cobertura (pared) de estas bacterias les conceden ventajas para modular las respuestas de rechazo del huésped y sobrevivir dentro de este. También hemos demostrado que algunos lípidos de estas cepas son ligandos de proteínas de las células del huésped encargadas de regular el metabolismo de las grasas en la célula, dando como resultado el cebado de estas. Actualmente estamos realizando las investigaciones sobre el papel de estos receptores celulares de lípidos en la formación del granuloma, la inducción de necrosis y la virulencia de las cepas. La intención es poder desarrollar fármacos o destinar un nuevo uso a los ya existentes, para interrumpir este proceso manipulado por la bacteria, con la meta de desproveerle del ambiente propicio limitando sus probabilidades de persistir.

Bibliografía

  1. Aguilar-Ayala, D. A., Palomino, J. C., Vandamme, P., Martin, A., and Gonzalez-y-Merchand, J. A. (2017). “Genetic regulation of Mycobacterium tuberculosis in a lipid-rich environment.” Infect. Genet. Evol. 55, 392–402. doi:10.1016/j.meegid.2016.10.015.
  2. Peyron, P., Vaubourgeix, J., Poquet, Y., Levillain, F., Botanch, C., Bardou, F., et al. (2008). Foamy macrophages from tuberculous patients’ granulomas constitute a nutrient-rich reservoir for M. tuberculosis persistence. PLoS Pathog. 4, e1000204. doi:10.1371/journal.ppat.1000204.
  3. Tuberculosis, Secretaría de Salud: https://www.gob.mx/salud/acciones-y-programas/tuberculosis.
  4. Tuberculosis: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/tuberculosis.

Ulrichs, T., and Kaufmann, S. H. E. (2006). New insights into the function of granulomas in human tuberculosis. J. Pathol. 208, 261–269. doi:10.1002/path.1906

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