Las bacterias de la lepra Berserk están mutando salvajemente a volverse extremadamente resistente a las drogas

Ampliar / “Brah, ralentiza tu rollo! “De un manuscrito del escritor médico temprano Roger de Salerno (c.1200). Getty | Archivo Hulton

Una bacteria antigua conocida por devastar y desfigurar su las víctimas han recurrido a devastar frenéticamente su propio genoma para mantener su estado asesino, según un nuevo estudio.

Arran Reeve, suffering from leprosy, circa 1886.Ampliar / Arran Reeve, que sufre de lepra, alrededor de 1886. Pierre Arents Cepas de Mycobacterium leprae, la principal bacteria detrás Lepra *: se hipermuta y se vuelve extremadamente resistente a los medicamentos. Los investigadores hicieron el alarmante descubrimiento en una encuesta de 154 M. genomas de leprae recolectados de 25 países. La encuesta, publicada recientemente en Nature Communications, ofrece una visión genética rara de la antigua, pero críptica, bacteria, que aún logra causar 200,000 nuevos casos en todo el mundo cada año.

El equipo internacional de investigadores, dirigido por Stewart Cole de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza, señaló que el estado de hipermutación “probablemente favorezca la aparición de drogas resistencia “. Pero hay una trampa. Porque M. leprae ya tiene un genoma conciso, también “podría ser perjudicial y en última instancia letal ”, escriben él y su equipo. Básicamente, la mutación acelerada la tasa podría dañar accidentalmente genes esenciales para la supervivencia.

El vistazo genético a lo que las cepas de M. leprae están haciendo a nivel mundial es una rara oportunidad, a pesar de la larga historia de la bacteria con humanos La lepra probablemente surgió en la Edad de Hierro (1200-600 aC) y nos ha acosado desde entonces. En 1873, médico Gerhard Henrik Armauer Hansen fue el primero en vincular las bacterias al enfermedad. Informó que cuando dejó caer agua sobre células humanas raspado de un nódulo leproso, “cuerpos en forma de barra” estallaron. Aquellos los cuerpos en forma de bastón eran M. leprae, y la observación fue la primera vez en la historia que una bacteria estaba vinculada a una enfermedad crónica. El descubrimiento de Hansen proporcionó el otro nombre para la lepra, el de Hansen enfermedad.

Peste perpleja

Aún así, más de un siglo después, se sabe relativamente poco sobre la lepra La bacteria es extremadamente difícil de estudiar. debido a su biología única: crece frustrantemente lento, vive dentro de las células, y transmite crípticamente. Como tal, los científicos tienen aún no se sabe cómo cultivar M. leprae solo en laboratorios, cómo exactamente causa enfermedad, por qué algunos antibióticos la matan y cómo Se mueve. Sigue siendo una amenaza para la salud pública en América del Sur, África, Asia meridional y sudoriental y Micronesia, donde infecta alrededor de 200,000 cada año.

Cuando infecta a las personas, los investigadores saben que generalmente se instala en las células nerviosas periféricas. Alguna evidencia sugiere que M. leprae reprograma las células en un “tipo de célula madre” Estado para hacer su oferta. La infección conduce a la inflamación, granulomas y diseminación bacteriana sistémica dentro del paciente. Finalmente, los pacientes también sufren pérdida sensorial, discapacidad y deformaciones Si no se trata, la infección puede ser fatal.

Hasta ahora, los investigadores aún no están seguros de cómo se extrae la bacteria eso apagado o cómo llega a sus víctimas. Transmisión directa entre las personas se cree que es el caso más probable, pero algunos Los expertos han sugerido la propagación por insectos y animales. M. leprae es se sabe que infecta ratones, armadillos, ardillas rojas y algunos no humanos primates

En el pasado, la única forma en que los investigadores podían obtener suficiente M. leprae para estudios genéticos era infectar ratones y armadillos en laboratorio, luego espera un año M. leprae tarda 14 días en pasar por una generación. Por el contrario, E. coli puede hacer esto en 20 minutos. El lento crecimiento, junto con su residencia intracelular, realizan la extracción de M. lepra del tejido humano increíblemente difícil.

Pero, para el nuevo estudio, Cole y sus colegas dieron la vuelta al problema. Trabajaron y optimizaron una forma de aislar M. leprae de biopsias por punción de tejido humano. El truco era interrumpir el las células humanas primero, degradan el ADN humano, luego intentan romper el bacterias y recolectar la mayor cantidad posible de ADN bacteriano.

ADN deformado

El equipo analizó los genomas de M. leprae de 147 muestras humanas, seis ardillas rojas y un armadillo de todo el mundo (ver diagrama). Todas las muestras fueron de infecciones naturales. Los investigadores miró cómo se relacionaban las cepas, cómo aparecían estar evolucionando y mutaciones relacionadas con la resistencia a los medicamentos.

A partir de su análisis de parentesco, los investigadores encontraron que el cepas pertenecientes al linaje más antiguo de sus colecciones. eran del este de Asia. Esto se alinea con trabajos anteriores que sugieren La lepra se originó en Eurasia y se propagó a lo largo de la migración humana. rutas hacia África y las Américas.

Pero los investigadores notaron ocho cepas que estaban hipermutadas, que provenía de cinco subtipos diferentes de la bacteria. Estas los hipermutantes contenían grandes cantidades de mutaciones a lo largo de su genoma También tenían versiones rotas de un gen que normalmente permitiría a las bacterias corregir y corregir errores de secuencia de ADN, lo que explica la hipermutación.

Distribución geográfica de las muestras de M. leprae utilizadas en este estudiar. El mapa mundial muestra el número de casos registrados de lepra por cada 10.000 habitantes (tasas de prevalencia) en 2015 según lo informado por el Organización Mundial de la Salud. A. Benjak y col.

Cronología del tratamiento de la lepra y aparición de farmacorresistencia en las cepas XDR. Genes mutados que confieren resistencia al Las drogas correspondientes se muestran en rojo. Las flechas abarcan desde el inicio de enfermedad hasta el final del tratamiento. Las líneas horizontales muestran el período. cuando se le dio un medicamento. Las líneas punteadas significan tratamiento irregular. LEVA cloranfenicol, clofazimina CLO, dapsona DDS, tiambutosina DPT (difeniltiourea), ETO etionamida, INH isoniazida, KAN kanamicina, LVX levofloxacina, MIN minociclina, OFX ofloxacina, PTO protionamida, RIF rifampicina, SMP sulfametoxipiridazina, SPX sparfloxacina, STR estreptomicina y TZA tiozamina. A. Benjak y col.

El equipo también observó el desarrollo gradual de antibióticos resistencia, particularmente en algunos de los hipermutantes. Desde el 1980, la lepra ha sido tratada con una combinación de dos a tres aunque antibióticos, típicamente rifampicina, dapsona y clofazimina No está claro cómo la clofazimina mata a M. leprae. Antes de eso, los médicos a veces recetan antibióticos individuales.

Para varias cepas que fueron resistentes a tres o más drogas (cepas ampliamente resistentes a los medicamentos o XDR), los investigadores observaron volver a los registros médicos de los pacientes de los cuales los médicos aisló las cepas. Los investigadores observaron que, en varios casos, Las cepas XDR infectaron a pacientes durante décadas, con resistencia a fármacos individuales que se desarrollaban uno por uno a medida que se probaban nuevos fármacos.

“La resistencia a los medicamentos es alarmante para el control de la lepra”, los autores Nota. Y su nuevo estudio desenterró mutaciones completamente nuevas que pueden Hacer que las bacterias sean resistentes a las drogas de formas nunca antes vistas.

“Nuestro descubrimiento de estas mutaciones … debería alentar aún más experimentación para establecer su verdadero papel y contribución a la resistencia antimicrobiana “, los autores concluir.

* Una segunda bacteria de la lepra, Mycobacterium lepromatosis, fue descubierto en 2008 y se ha encontrado infectando ardillas rojas y humanos

Nature Communications, 2018. DOI: 10.1038 / s41467-017-02576-z (Sobre los DOI).

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: