Los fumadores dieron un hogar a las bacterias que ahora afectan a los enfermos de fibrosis quística

Fumar puede obstruir los pulmones, incluso para las personas que nunca han estado cerca de un cigarrillo. Resulta que los hábitos de fumar de principios del siglo XX siguen causando daños, no a los consumidores de tabaco ni a sus familias, sino a las personas con fibrosis quística.

La fibrosis quística (FQ) es una enfermedad hereditaria que hace que la mucosidad de las personas afectadas sea espesa y pegajosa. Sus pulmones se convierten en un caldo de cultivo para las bacterias que el sistema inmunitario de las personas sanas derrota fácilmente. Los enfermos de FQ suelen tomar antibióticos para prevenir las infecciones pulmonares, pero los antibióticos no lo matan todo. Una bacteria llamada Mycobacterium abscessus (M. abscessus) es resistente a muchos fármacos comunes, y se ha convertido en una plaga en la comunidad de la FQ en las últimas dos décadas.

Hace unos años, los científicos comenzaron a investigar cómo se originó la peste. Analizando los genomas de M. abscessus recogidos de personas de todo el mundo, los investigadores rastrearon la propagación de la bacteria a lo largo del último siglo. Descubrieron que décadas antes de la década de 1950 -antes de que los avances médicos permitieran a las personas con FQ sobrevivir más allá de la infancia- el M. abscessus ya se estaba extendiendo por todo el mundo, y la culpa la tenía un viejo enemigo de la salud pública. Los pulmones de los fumadores crearon un reservorio donde el patógeno podía vivir y reproducirse, un reservorio que se desbordó rápidamente cuando las personas con fibrosis quística empezaron a vivir hasta la edad adulta.

Para establecer esta inesperada conexión fue necesario secuenciar los genomas completos de miles de cepas de M. abscessus de todo el mundo, y los científicos que no participaron en la investigación afirman que el arduo trabajo dio sus frutos.

“Es bastante claro este hallazgo”, dijo Vegard Eldholm, investigador de enfermedades infecciosas en el Instituto Noruego de Salud Pública.

“Es un artículo muy interesante”, afirma Verity Hill, epidemióloga molecular de la Universidad de Edimburgo. “Realmente elegante y muy bien pensado”.

Volcar el dogma

Los científicos solían pensar que M. abscessus pasaba la mayor parte del tiempo en el medio ambiente y que las personas con los pulmones dañados contraían las infecciones cuando se exponían al suelo o al agua contaminados. Este dogma cambió hace cinco años cuando un grupo dirigido por los investigadores de enfermedades infecciosas Julian Parkhill y Andres Floto reveló que el M. abscessus puede propagarse de una persona con FQ a otra, y que los centros de tratamiento de FQ eran focos de transmisión.

Los resultados fueron una sorpresa. En ese momento, los investigadores no sabían mucho sobre la genética de M. abscessus. Parkhill y Floto se propusieron secuenciar los genomas de las cepas de M. abscessus encontradas en personas que recibieron tratamiento en un único centro de FQ para ver cuánta variación encontrarían y si esa variación genética se correlacionaba con la virulencia. Suponían que cada persona infectada había contraído el patógeno del entorno de forma independiente, por lo que los genomas variarían sustancialmente. En cambio, muchos de los genomas eran similares o incluso idénticos. “Nos sorprendió mucho descubrir que había pruebas muy sólidas de que estos pacientes se lo habían transmitido unos a otros”, dijo Parkhill.

Pero no todas las infecciones por M. abscessus podían explicarse por la propagación dentro del centro de tratamiento. Algunos de los genomas eran demasiado similares para haber sido recogidos del entorno, pero demasiado diferentes para haber venido directamente de otras personas del centro. Entonces, ¿dónde se originaron?

Un estudio más amplio

“La respuesta a cualquier pregunta es siempre más datos”, dijo Parkhill. Su grupo secuenció los genomas de cepas de M. abscessus aisladas de más de 1.000 personas de todo el mundo -algunas con FQ, otras con otros tipos de daño pulmonar- para entender cómo se propaga el patógeno.

Con una gran cantidad de secuencias genéticas, “se construye lo que es esencialmente un árbol genealógico”, dijo Hill, que utiliza técnicas similares para rastrear la propagación de los virus. Las bacterias que son genéticamente similares se agrupan, como si los hermanos ocuparan la misma rama de un árbol genealógico. Saber aproximadamente con qué frecuencia el genoma de M. abscessus obtiene una nueva mutación permitió a los investigadores añadir fechas al árbol.

Alrededor de la década de 1960, el árbol se volvió tupido. M. abscessus comenzó a mutar rápidamente, dando lugar a una densa red de ramas. El momento se correlaciona con el establecimiento de centros para el tratamiento de la FQ, que permitieron a las personas con FQ vivir más allá de la infancia e interactuar entre sí. “Se está creando un nicho para que las bacterias vivan -este nicho de los pulmones de las personas con FQ- y también una ruta de transmisión”, dijo Parkhill. Lo que es bueno para las personas con FQ es bueno para el M. abscessus, así que tiene sentido que el patógeno haya despegado a mediados de siglo.

Pero las raíces del árbol se sitúan más atrás en el tiempo, lo que lleva a los investigadores a preguntarse qué impulsó la propagación de M. abscessus antes de que existiera el tratamiento moderno de la FQ, cuando la mayoría de los afectados morían muy jóvenes.

Basándose en la genética humana

Parkhill sabía que los fumadores de tabaco también son susceptibles de contraer infecciones por M. abscessus y, casualmente, sus colegas habían publicado un estudio que demostraba que las células de los cánceres asociados al tabaco presentan mutaciones genéticas características. Parkhill se preguntó si podría detectar estas mismas mutaciones en M. abscessus.

“Realmente no creía que fuera a funcionar”, dijo. Dado que la firma mutacional asociada al tabaquismo es sutil, su laboratorio tuvo que analizar cientos de genomas para estar seguro de que las firmas que encontraron eran verdaderas pruebas de la exposición al tabaco y no simples chirimbolos. Cada genoma contiene más bases de ADN que el número de personajes de Moby Dick, por lo que el programa informático que escribieron los investigadores tardó días en analizar todos los datos. Pero, al final, la firma mutacional del tabaco brilló entre el ruido genético. El grupo consideró que tenía datos convincentes de que los fumadores son portadores de M. abscessus.

Este estudio supone la primera vez que los investigadores utilizan el análisis mutacional para identificar los entornos en los que ha vivido un patógeno. “No estaba inmediatamente convencido de que esto fuera algo que fueran a poder probar”, dijo Eldholm. “Pero este análisis del espectro mutacional es realmente muy convincente”.

“Esto sienta un precedente”, dijo Hill. Sospecha que el estudio inspirará a otros microbiólogos a realizar análisis similares.

Implicaciones médicas

Cuando los investigadores se dieron cuenta de que M. abscessus puede propagarse entre personas con FQ, cambió la forma en que los profesionales sanitarios pensaban en la prevención de la enfermedad. El nuevo estudio demuestra que el peligro de transmisión es aún mayor. Pero el conocimiento crea opciones. Parkhill dijo: “Cuanto más podamos identificar [las vías de] transmisión, más se podrá cerrar”.

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