Investigadores publicaron artículo sobre la genómica, la filogeografía y la historia evolutiva de la tuberculosis

Publicado en fecha 24-01-2023
Un grupo de investigadores del área de salud de la línea de Epidemiologia de la Tuberculosis publicó un artículo sobre la Filogeografía y transmisión de M. tuberculosis en prisiones y comunidades aledañas en Paraguay (Phylogeography and transmission of Mycobacterium tuberculosis spanning prisons and surrounding communities in Paraguay) en la revista internacional de alto impacto Natura Communications. Los autores principales del trabajo son la Dra. Gladys Estigarribia y el Dr. Guillermo Sequera, investigadores categorizados en el Programa Nacional de Incentivo a los Investigadores (PRONII) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

Según la investigación, los recientes aumentos en los casos incidentes de tuberculosis (TB) en Paraguay y la creciente concentración de TB dentro de las cárceles resaltan la urgencia de focalizar estrategias para interrumpir la transmisión y prevenir nuevas infecciones. Sin embargo, aún se desconoce si ciudades específicas o instituciones penitenciarias juegan un papel desproporcionado en la transmisión. El equipo de investigadores realizo una vigilancia genómica prospectiva, secuenciando 471 genomas del complejo Mycobacterium tuberculosis (MTB), dentro y fuera de las prisiones en las dos áreas urbanas más grandes de Paraguay, Asunción y Ciudad del Este, de 2016 a 2021.

Se encontró evidencia genómica de transmisión reciente frecuente dentro de las prisiones y vínculos de transmisión que abarcan cárceles y poblaciones aledañas, los investigadores identificaron una señal de M. tuberculosis frecuente que se extendió entre áreas urbanas y marcó la reciente expansión del tamaño de la población de los tres grupos de transmisión genómica más grandes.

Los hallazgos resaltan la urgencia de enfocar la intervenciones de control de la TB en las prisiones para reducir el riesgo de transmisión dentro de ellas, donde la incidencia fue 70 veces mayor que fuera de las prisiones en 2021. La investigación consistió en la vigilancia genómica enfocada en los dos centros penitenciarios más grandes del país, el Centro Penitenciario de Tacumbú y el Centro Penitenciario de Ciudad del Este, que en conjunto representan el 36% (4.950/13.821) de la población privada de libertad en Paraguay, las tasas de notificación son de 2.000 y 3.500 por cada 100.000 habitantes, respectivamente.

El artículo completo se encuentra disponible en www.nature.com/articles/s41467-023-35813-9

En base al estudio, los resultados indican que se encontraron altas tasas de transmisión reciente dentro de las prisiones, enlaces de transmisión que abarcan las prisiones y las poblaciones circundantes, y una propagación frecuente de M. tuberculosis entre las principales ciudades de Paraguay.

Las muestras aisladas de personas privadas y no privadas de su libertad se distribuyen por todo el árbol filogenético (o sea el estudio de la historia evolutiva y las relaciones entre o dentro de grupos de organismos) y no han formado clados distintos, lo que indica una historia evolutiva compartida reciente de muestras aisladas de prisiones y comunidades. Los aislamientos de M. tuberculosis de personas en prisión y aquellos que nunca han estado en prisión están estrechamente relacionados.

Aunque, los investigadores observaron patrones de MTB geográficamente distintos en Asunción y Ciudad del Este, la reconstrucción de las ubicaciones ancestrales de las tres sublineaciones más importantes reveló un movimiento de MTB predominantemente frecuente entre las dos ciudades estudiadas. Los ancestros de los aislados de la sublinages 4.1.2.1. Probablemente se movió entre las dos ciudades principales al menos 150 veces, desde el ancestro común más reciente; los sublinajes 4.4.1.1 y 4.3.3 se movieron de manera similar entre los centros urbanos.

Los tres grupos genómicos principales, incluidos 159, 91 y 15 muestras, aumentó el tamaño efectivo de la población en 200, 90 y 40 veces, respectivamente. Recientemente ha surgido una mutación del promotor de ahpC asociada a la resistencia.

Otro hallazgo importante fue que 11 % de las muestras (50/471) compartían una mutación en el promotor ahpc, que anteriormente se pensaba que era un locus de mutaciones compensatorias que se presentan simultáneamente con mutaciones katG en aislamientos resistentes a la isoniazida.

El método utilizado para la investigación fue la epidemiologia clásica para describir el problema y luego se pasó a métodos de vanguardia para probar los datos epidemiológicos utilizando genómica a través de estos nuevos enfoques podemos inferir los patrones de transmisión de M. tuberculosis en las cárceles y la caracterización de los efectos colaterales en las comunidades.

Las estrategias de control de la Tuberculosis en los países de América latina, adolecen de lagunas importantes en la comprensión de cómo rastrear las cadenas de transmisión de los principales focos donde la TB se concentra cada vez más (por ejemplo, barrios marginales, prisiones, etc.) La epidemiología genómica es un método capaz de inferir eventos de transmisión a partir de datos genómicos por sí solo mientras se considera la diversidad dentro del huésped.

Los hallazgos muestran que la epidemia de TB en las cárceles representa uno de los desafíos más importantes para el control de la TB en Paraguay, especialmente en las ciudades más grandes del país.  Hoy, los esfuerzos se centran en generar estudios de intervención que prueben cuales son las mejores estrategias de control de TB en estos entornos ya que se necesitan medidas apropiadas de control de la TB entre las poblaciones encarceladas y pueden tener un impacto sustancial en la carga general de TB en el país. 

La Dra. Estigarribia destaca que después de 10 años de trabajo colaborativo han consolidado el equipo de investigación y la línea en nuestro país, esto se logró a través del fortalecimiento de la capacidad técnica de los investigadores, generando doctores que a su vez se encuentran tutorando a nuevos investigadores en programas de postgrado de maestrías con las instituciones nacionales e internacionales colaboradoras. Además, se ha fortalecido en infraestructura laboratorios de investigación y científicos del interior del país en técnicas moleculares de vanguardia, se ha consolidado la red de trabajo con renombrados investigadores de instituciones líderes en investigación a nivel mundial, así también la red nacional de investigadores que conforman instituciones nacionales.

Los investigadores mencionan que el problema de la Tuberculosis en prisiones es también de la comunidad, es un problema mayor de Salud Pública y se debe encontrar intervenciones adecuadas que impactarán positivamente sobre la incidencia TB dentro de las prisiones, que fue 70 veces mayor que fuera de las prisiones.

A parte de todo esto se ha generado evidencia científica sólida que se encuentran publicadas en revista de alto impacto que sirven de insumo para la toma de decisiones y ayuda a tener visibilidad en la comunidad científica mundial aportando al desarrollo de la ciencia del país.

El equipo de Investigadores de tuberculosis de instituciones nacionales e internacionales está conformado por: Guillermo Sequera, de la Dirección de Vigilancia de la Salud (MSPyBS); Gladys Estigarribia Sanabria, del Instituto Regional de Investigación en Salud - Universidad Nacional de Caaguazú; Sarita Aguirre, del Programa Nacional de Control de la Tuberculosis del Programa Nacional del Control de la Tuberculosis (MSPyBS); y por los investigadores internacionales: Julio Croda, de FIOCRUZ - FAMED/UFMS; Jason R. Andrews,  de la Stanford University; Katharine S. Walter, de la Utah School of Medicine - Division of Epidemiology; Alberto Garcia, del Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) y coordinador del área de investigación en tuberculosis en el Centro de Investigação em Saúde de Manhiça (CISM) en Mozambique.

Además, participaron como investigadores asociados y en formación.: Margarita Godoy y Natalie Weiler Gustafson del Laboratorio Central de Salud Pública (MSPyBS); Paulo César Pereira dos Santos,  de la Universidad Federal Grande Dorados;  Analía Ortiz, Gloria Martínez y Julieta Méndez, del Instituto Regional de Investigación en Salud de la Universidad Nacional de Caaguazú y Cynthia Céspedes, del Programa Nacional de Control de la Tuberculosis (MSPyBS).

Dra. Gladys Estigarribia
Con esta publicación Gladys Estigarribia concluye su doctorado en Enfermedades Infecciosas y Parasitarias de la Universidad Federal de Moto Grosso do Sul, la misma es tutorada por el importante científico brasilero el Dr. Julio Croda y co-tutoreada por la Dra. Katharine Walter de la Utah School of Medicine y Dr. Jason Andrews de Stanford University.

Además es Bioquímica Clínica por la Universidad Católica Nuestra Señora de La Asunción (2008). Magíster en Biotecnología por la Universidad Nacional de Itapúa (UNI) Paraguay. Actualmente es Directora del Instituto Regional de Investigación en Salud de la Universidad Nacional de Caaguazú (UNCA) y Docente en la Facultad de Ciencias Médicas de la UNA. Sus investigaciones  se centran en la epidemiología de enfermedades infecciosas como la tuberculosis, el VIH y la sífilis.   

Actualmente se encuentra categorizada en el Nivel 1 en el Programa Nacional de Incentivo a los Investigadores (PRONII) del CONACYT.

El artículo fue publicado en el marco del proyecto denominado "Análisis de transmisión y direccionalidad de contagio con datos genómicos, epidemiológicos clínicos y sociodemográficos para estimar carga de la Tuberculosis en las comunidades atribuibles a las prisiones" recibió G. 500.000.000 por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) a través del Programa PROCIENCIA con apoyo del FEEI.

Sobre la Revista Nature Communications
Nature Communications es una revista científica de acceso abierto revisada por pares publicada por el Nature Publishing Group desde 2010. Abarca las ciencias naturales, incluidas la física, la química, las ciencias de la tierra y la biología. Su factor de impacto es 14 una Q1.