¿De donde viene la sífilis? Su ADN apunta hacia América

¿De donde viene la sífilis? Su ADN apunta hacia América

¿De donde viene la sífilis? Su ADN apunta hacia América

La Universidad de Valencia y Fisabio participan en un estudio genético internacional que sitúa el origen de la bacteria causante de la sífilis en el s.XVIII. El trabajo, publicado en la revista “Nature Microbiology”, afirma que las cepas actuales de la bacteria provienen de un ancestro común que mutó a mediados del s.XX, después del descubrimiento y aplicación de la penicilina, hecho que contribuyó a la actual expansión mundial de la sífilis.

El investigador Fernando González, catedrático de genética de la Universidad de Valencia, responsable de la Unidad Mixta en Infección y Salud Pública de la Fundación Fisabio e investigador del Instituto Cavanilles, ha participado en un estudio genético que ha determinado el origen de la bacteria Treponema pallidum subsp. pallidum  (TPA) causante de la sífilis, una enfermedad de transmisión sexual.

El estudio consistió en el análisis de secuencias del genoma de TPA obtenidas directamente de pacientes infectados con sífilis. El genoma de un organismo es la totalidad de ADN que conforma a ese organismo.

Los resultados obtenidos en este estudio explican que actualmente hay un número creciente de cepas de esta bacteria que son resistentes al tratamiento con el antibiótico azitromicina y constituyen una emergencia global.

La azitromicina no es el antibiótico que se usa para tratar la sífilis pero sí se usa para tratar la gonorrea, otra enfermedad de transmisión sexual. Al contagiarse por la misma vía, es frecuente que un paciente con gonorrea también presente infección por sífilis. Al tratar la gonorrea con azitromicina estamos favoreciendo, sin querer, la proliferación de aquellas cepas de sífilis resistentes a este antibiótico.

De hecho, este linaje de sífilis resistente a azitromicina tienen un origen muy reciente, los años 60 del s.XX, poco después de que se generalizara el tratamiento con antibióticos.

El trabajo, publicado en la revista del grupo Nature bajo el título “Origin of modern syphilis and emergence of a pandemic Treponema pallidum cluster”, pone de manifiesto que actualmente no se dispone de suficiente información sobre los patrones genéticos de las infecciones de sífilis. Esto se debe, por un lado, a que este patógeno no se puede cultivar en el laboratorio.

En la investigación con bacterias, el material genético óptimo se obtiene cuando se cultiva la bacteria en el laboratorio. De esta manera, se obtienen millones y millones de células de las cuales se pueden extraer una buena cantidad de ADN de alta calidad en estado de cultivos puros. Este material no da ningún problema en el tratamiento posterior de secuenciación”, explica el Prof. Fernando González. Pero en el caso de la bacteria de la sífilis, este procedimiento no es posible.

Por otro lado, las muestras procedentes de pacientes infectados contienen poca cantidad de ADN de la bacteria y, en ocasiones, este material genético se encuentra en mal estado de conservación. Todo ello hace que sea muy difícil disponer de las cantidades necesarias de ADN de la bacteria procedentes de muestras clínicas de humanos.

Para resolver este problema, los investigadores de este estudio usaron la misma metodología que se emplea para el análisis de ADN humano antiguo como puede ser, por ejemplo, el ADN obtenido a partir de momias. Esta técnica permite obtener la máxima cantidad de ADN a partir de una muestra que no es la óptima. Así pues, tal y como remarca el Prof. Fernando González, “este estudio no desarrolló una metodología nueva sino que dio una aplicación nueva a una metodología ya existente”.

La técnica utilizada hasta ahora para el cultivo de TPA únicamente permitía determinar el genoma de muestras que habían sido cultivadas en cultivo vivo, concretamente, en conejos, durante años o decenas de años. Estos conejos se infectaban con TPA aislado de un paciente. Una vez el título bacteriano de TPA aumentaba en el animal, se le extraía sangre y se infectaba a otro conejo y así sucesivamente. El problema de esta técnica es que al inyectar TPA de un conejo a otro durante años, el genoma de esta bacteria sufre alteraciones ya que la bacteria muta par adaptarse a su nuevo hábitat, el conejo. Así pues, comparar el genoma de TPA obtenido de un cultivo vivo con el genoma de TPA de un humano infectado no es útil ya que no sabemos qué variaciones pueden haberse producido en el genoma del primero. Tal y como señala el Prof. Fernando González, “la metodología que hemos empleado en este estudio nos da información genética de la bacteria que esta infectando en ese mismo momento a los pacientes; sin alteraciones. Cosa que antes no era posible”.

Ancestro común
En el trabajo publicado, las comparaciones filogenéticas de los fragmentos de genoma secuenciados indican que la cepas de T. pallidum examinadas comparten un ancestro común del s.XVIII. Esta fecha, posterior a la colonización de América, seria compatible con el modelo post-colombino de la aparición de la sífilis en Europa. Este hecho es significativo, dada la controversia sobre el origen europeo o americano de la enfermedad. Según la teoría post-colombina, la sífilis vendría de América con el retorno de Colón de su primer viaje y, al extenderse rápidamente por Europa, originó la primera epidemia de sífilis el año 1495, en el contexto de la guerra de Nápoles.

En epidemiología es útil saber el origen y la historia evolutiva de una especie bacteriana para combatir la enfermedad. Este tipo de información se puede obtener con la secuenciación del ADN de la bacteria. Secuenciar un fragmento de ADN significa determinar el orden exacto de los pares de bases nitrogenadas que conforman ese segmento.

Tal y como explica el Prof. Fernando González “gracias a la secuenciación de fragmentos de ADN de TPA se ha sabido que existen dos linajes de esta bacteria, uno más nuevo que está en expansión epidémica y el otro más “clásico”, con menos variaciones, que esta siendo sustituido por el linaje nuevo”.

Cuando una bacteria muta, los cambios que se producen quedan registrados en su ADN. Con los métodos de comparación se puede determinar el conjunto de cambio que se han producido de un linaje a otro y así reconstruir su historia a distintos intervalos temporales; a un intervalo corto como el del linaje epidémico o a un intervalo más largo como cuando se busca el ancestro común de los Treponemas.

Tal y como señala el Prof. Fernando González, “el reto actual consiste en ampliar el número de muestras de TPA en las cuales poder secuenciar más genoma. De esta manera, se podrá determinar con mayor precisión si hay genes que están sometidos a selección, que mutaciones permiten la expansión del linaje epidémico, etc. Disponer de esta información será de gran utilidad ya que nos permitirá detectar las nuevas resistencias que surjan, estudiar si existen posibilidades de buscar tratamientos adicionales o, en el caso que aparezcan nuevas resistencias, qué otros antibióticos podrían ser eficaces”.

La sífilis en aumento
La sífilis es una enfermedad de transmisión sexual que afecta tanto a hombres como mujeres y que puede llegar a ser mortal si no se trata adecuadamente, con más de 10 millones de casos al año. “La sífilis está creciendo en el mundo porque no se toman las medidas adecuadas de prevención, ya que la gente no es consciente del peligro de infección y falta formación en sexualidad. La mejor prevención, y la más efectiva, es el uso del preservativo “, afirma Fernando González.

Referencia bibliográfica:
Arora N, Schuenemann VJ, Jäger G, Peltzer A, Seitz A, Herbig A, Strouhal M, Grillová L, Sánchez-Busó L, Kühnert D, Bos KI, Davis LR, Mikalová L, Bruisten S, Komericki P, French P, Grant PR, Pando MA, Vaulet LG, Fermepin MR, Martinez A, Centurion Lara A, Giacani L, Norris SJ, Šmajs D, Bosshard PP, González-Candelas F, Nieselt K, Krause J, Bagheri HC. Origin of modern syphilis and emergence of a pandemic Treponema pallidum cluster. Nat Microbiol. 2016 Dec 5;2:16245. doi: 10.1038/nmicrobiol.2016.245.

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