/ viernes 24 de agosto de 2018

¿Qué complicaciones presentan los métodos de diagnóstico de tuberculosis actuales?

Por Wendy López Romero y Mario Alberto Flores Valdez (CIATEJ)*

La prueba aprobada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el diagnóstico de tuberculosis (TB) consiste en buscar, por medio de un microscopio, bacterias en forma de bastón (bacilos) que se colorean con un método especial y que se denominan bacilos ácido-alcohol resistentes (BAAR), mismas que suelen estar presentes en secreciones mucosas expulsadas al toser o estornudar (llamadas esputo) por pacientes que muestran signos y síntomas de la infección. La bacteria, que al infectar exitosamente a una persona conduce a la tuberculosis, es llamada Mycobacterium tuberculosis y presenta comúnmente reacción BAAR positiva.

A pesar de ser el método estándar, la tinción y microscopía puede conducir a resultados falsos negativos cuando la presencia de las bacterias en la muestra de esputo expectorada desde los pulmones (la TB suele ser pulmonar un 80 por ciento de los casos) es muy baja, además de que requiere una observación minuciosa para la obtención de resultados; otra desventaja de este método es la toma invasiva de muestra en casos de TB extrapulmonar. Por otro lado, en pacientes incapaces de producir esputo aún con síntomas, o en aquellos con resultado positivo en la prueba de microscopía, se emplea la radiografía de tórax, donde se busca identificar lesiones que pueden producir cavidades (huecos), nódulos, agrandamiento de los ganglios linfáticos calcificación y derrame.

Algunas personas pueden estar infectadas con Mycobacterium tuberculosis y no mostrar ninguna evidencia de ello. En estos casos, la prueba cutánea de tuberculina (TST) es el ensayo más utilizado para detectar la infección en personas asintomáticas. Se basa en el reconocimiento por parte de células del sistema inmune (leucocitos) de componentes presentes en una mezcla denominada derivado de proteína purificada (PPD). Desafortunadamente, algunos de los componentes del PPD están presentes no sólo en Mycobacterium tuberculosis, sino también en la vacuna BCG y en otras microbacterias no tuberculosas, lo que reduce la capacidad de detección real de la TB mediante la prueba TST.

Cortesía CIATEJ

Adicionalmente, una serie de afecciones pueden dar resultados falsos negativos en personas cuya respuesta al PPD se reduce, incluidas la infección por VIH, otras infecciones virales (por ejemplo, sarampión o varicela-zóster), o infecciones bacterianas por administración de drogas inmunosupresoras, así como cáncer o desnutrición. Así mismo, como la prueba TST consiste en la administración en el antebrazo de la mezcla PPD, la reacción positiva suele conducir a hinchazón, comezón, ardor y, en algunos casos, generar dolores leves; en suma, el proceso puede ser incómodo para algunas personas.

Por ello, se han desarrollado otras pruebas para buscar detectar TB en casos asintomáticos. En ellas, se toman componentes específicos (tres o cuatro de los cientos presentes en PPD), y con una muestra de sangre se mezcla la misma con estos tres o cuatro componentes propios de Mycobacterium tuberculosis y un grupo de leucocitos (los linfocitos T) contenidos en la sangre, producen una molécula llamada interferón gama (IFN-γ). Dependiendo de la cantidad de IFN-γ producido, se determina una reacción positiva o negativa para el paciente. Los compuestos específicos que se usan para estimular la sangre en un tubo en el laboratorio clínico no están presentes en la vacuna BCG, o bien son muy diferentes a las que muestran algún parecido en otras micobacterias no tuberculosas.

Desafortunadamente, la capacidad de detección de TB de estos ensayos no son consistentes entre diferentes poblaciones debido a factores como los valores de corte que se toman como un resultado positivo o negativo, además de que, como en el caso de TST, algunos padecimientos reducen la capacidad de linfocitos T de producir IFN-γ, lo que también afectaría el resultado y su interpretación. También, comparados con la prueba TST, los métodos basados en producción de IFN-γ suelen costar 15-20 veces más.

Recientemente, las tecnologías "ómicas" (genómica, proteómica, transcriptómica, lipidómica) ofrecen la opción de desarrollar nuevos métodos diagnósticos más confiables que en un futuro cercano sean fáciles de interpretar. Para ello, se pueden usar componentes derivados del paciente enfermo de TB, o bien asintomáticos, o también componentes hallados en Mycobacterium tuberculosis. En estos casos, se toma ventaja de conocer ya el contenido genético completo del ser humano y de la bacteria para que, con el empleo de equipos de laboratorio especializados, sea posible detectar de manera muy certera cantidades mínimas de los diversos compuestos producidos por Mycobacterium tuberculosis durante o en cualquier momento de la infección, sea ésta manifiesta o asintomática.

Como las respuestas que se pretende medir implican gran cantidad de compuestos producidos, tanto por el paciente como por Mycobacterium tuberculosis, hoy en día es indispensable el empleo de herramientas computacionales (bioinformática) que ayuden a distinguir una señal real de infección contra cambios no relacionados a la misma.

Para fines sólo ilustrativos, ya que la respuesta real es sumamente compleja y consta de miles de substancias diferentes, pongamos como ejemplo que nuestro organismo responderá a la infección temprana con Mycobacterium tuberculosis mediante la producción de 100 compuestos, de los cuales, quizá 90 podrían también usarse para combatir un catarro o gripe estacional: en un caso así, la bioinformática permite definir cuáles son los diez compuestos que son diferentes y potenciales marcadores de un caso de TB contrario al catarro. Por otro lado, cuando la TB ha sido controlada, ahora se producirán por esos pacientes quizá otros 95 compuestos (también distintos a los originales 100 de respuesta a la infección temprana), lo cual resultará entonces que con estos cinco compuestos podría distinguirse una infección asintomática de un caso que pasará a infección con enfermedad manifiesta.

Sin duda, el empleo de técnicas sofisticadas permitirá en un futuro relativamente cercano contar con métodos de detección de TB similares a pruebas de embarazo o de tipificación de grupos sanguíneos, fáciles de interpretar visualmente, los cuales ya empiezan a auxiliarse del empleo de programas disponibles en teléfonos inteligentes que envían imágenes a hospitales, laboratorios y médicos para confirmar el diagnóstico en los casos necesarios.

Nosotros sugerimos que es cuestión de seleccionar marcadores por etapas de infección y mejorar sus valores predictivos, además de ser evaluados en diferentes poblaciones. Esto propiciará la detección y el tratamiento temprano de TB en pacientes afectados, y así evitar que sean infecciosos por un tiempo prolongado, lo cual es esencial para mejorar el control de la TB.

Autores

La M. en C. Wendy López Romero es maestra en Ciencias por el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), A. C. y estudiante del Doctorado en Innovación Biotecnológica en el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco A. C. Por su parte, el doctor Mario Alberto Flores Valdez es investigador titular C en la Unidad de investigación de Biotecnología Médica y Farmacéutica, también en el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco A. C. (CIATEJ).

Correos de contacto: floresv@ciatej.mx y floresvz91@gmail.com


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Por Wendy López Romero y Mario Alberto Flores Valdez (CIATEJ)*

La prueba aprobada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el diagnóstico de tuberculosis (TB) consiste en buscar, por medio de un microscopio, bacterias en forma de bastón (bacilos) que se colorean con un método especial y que se denominan bacilos ácido-alcohol resistentes (BAAR), mismas que suelen estar presentes en secreciones mucosas expulsadas al toser o estornudar (llamadas esputo) por pacientes que muestran signos y síntomas de la infección. La bacteria, que al infectar exitosamente a una persona conduce a la tuberculosis, es llamada Mycobacterium tuberculosis y presenta comúnmente reacción BAAR positiva.

A pesar de ser el método estándar, la tinción y microscopía puede conducir a resultados falsos negativos cuando la presencia de las bacterias en la muestra de esputo expectorada desde los pulmones (la TB suele ser pulmonar un 80 por ciento de los casos) es muy baja, además de que requiere una observación minuciosa para la obtención de resultados; otra desventaja de este método es la toma invasiva de muestra en casos de TB extrapulmonar. Por otro lado, en pacientes incapaces de producir esputo aún con síntomas, o en aquellos con resultado positivo en la prueba de microscopía, se emplea la radiografía de tórax, donde se busca identificar lesiones que pueden producir cavidades (huecos), nódulos, agrandamiento de los ganglios linfáticos calcificación y derrame.

Algunas personas pueden estar infectadas con Mycobacterium tuberculosis y no mostrar ninguna evidencia de ello. En estos casos, la prueba cutánea de tuberculina (TST) es el ensayo más utilizado para detectar la infección en personas asintomáticas. Se basa en el reconocimiento por parte de células del sistema inmune (leucocitos) de componentes presentes en una mezcla denominada derivado de proteína purificada (PPD). Desafortunadamente, algunos de los componentes del PPD están presentes no sólo en Mycobacterium tuberculosis, sino también en la vacuna BCG y en otras microbacterias no tuberculosas, lo que reduce la capacidad de detección real de la TB mediante la prueba TST.

Cortesía CIATEJ

Adicionalmente, una serie de afecciones pueden dar resultados falsos negativos en personas cuya respuesta al PPD se reduce, incluidas la infección por VIH, otras infecciones virales (por ejemplo, sarampión o varicela-zóster), o infecciones bacterianas por administración de drogas inmunosupresoras, así como cáncer o desnutrición. Así mismo, como la prueba TST consiste en la administración en el antebrazo de la mezcla PPD, la reacción positiva suele conducir a hinchazón, comezón, ardor y, en algunos casos, generar dolores leves; en suma, el proceso puede ser incómodo para algunas personas.

Por ello, se han desarrollado otras pruebas para buscar detectar TB en casos asintomáticos. En ellas, se toman componentes específicos (tres o cuatro de los cientos presentes en PPD), y con una muestra de sangre se mezcla la misma con estos tres o cuatro componentes propios de Mycobacterium tuberculosis y un grupo de leucocitos (los linfocitos T) contenidos en la sangre, producen una molécula llamada interferón gama (IFN-γ). Dependiendo de la cantidad de IFN-γ producido, se determina una reacción positiva o negativa para el paciente. Los compuestos específicos que se usan para estimular la sangre en un tubo en el laboratorio clínico no están presentes en la vacuna BCG, o bien son muy diferentes a las que muestran algún parecido en otras micobacterias no tuberculosas.

Desafortunadamente, la capacidad de detección de TB de estos ensayos no son consistentes entre diferentes poblaciones debido a factores como los valores de corte que se toman como un resultado positivo o negativo, además de que, como en el caso de TST, algunos padecimientos reducen la capacidad de linfocitos T de producir IFN-γ, lo que también afectaría el resultado y su interpretación. También, comparados con la prueba TST, los métodos basados en producción de IFN-γ suelen costar 15-20 veces más.

Recientemente, las tecnologías "ómicas" (genómica, proteómica, transcriptómica, lipidómica) ofrecen la opción de desarrollar nuevos métodos diagnósticos más confiables que en un futuro cercano sean fáciles de interpretar. Para ello, se pueden usar componentes derivados del paciente enfermo de TB, o bien asintomáticos, o también componentes hallados en Mycobacterium tuberculosis. En estos casos, se toma ventaja de conocer ya el contenido genético completo del ser humano y de la bacteria para que, con el empleo de equipos de laboratorio especializados, sea posible detectar de manera muy certera cantidades mínimas de los diversos compuestos producidos por Mycobacterium tuberculosis durante o en cualquier momento de la infección, sea ésta manifiesta o asintomática.

Como las respuestas que se pretende medir implican gran cantidad de compuestos producidos, tanto por el paciente como por Mycobacterium tuberculosis, hoy en día es indispensable el empleo de herramientas computacionales (bioinformática) que ayuden a distinguir una señal real de infección contra cambios no relacionados a la misma.

Para fines sólo ilustrativos, ya que la respuesta real es sumamente compleja y consta de miles de substancias diferentes, pongamos como ejemplo que nuestro organismo responderá a la infección temprana con Mycobacterium tuberculosis mediante la producción de 100 compuestos, de los cuales, quizá 90 podrían también usarse para combatir un catarro o gripe estacional: en un caso así, la bioinformática permite definir cuáles son los diez compuestos que son diferentes y potenciales marcadores de un caso de TB contrario al catarro. Por otro lado, cuando la TB ha sido controlada, ahora se producirán por esos pacientes quizá otros 95 compuestos (también distintos a los originales 100 de respuesta a la infección temprana), lo cual resultará entonces que con estos cinco compuestos podría distinguirse una infección asintomática de un caso que pasará a infección con enfermedad manifiesta.

Sin duda, el empleo de técnicas sofisticadas permitirá en un futuro relativamente cercano contar con métodos de detección de TB similares a pruebas de embarazo o de tipificación de grupos sanguíneos, fáciles de interpretar visualmente, los cuales ya empiezan a auxiliarse del empleo de programas disponibles en teléfonos inteligentes que envían imágenes a hospitales, laboratorios y médicos para confirmar el diagnóstico en los casos necesarios.

Nosotros sugerimos que es cuestión de seleccionar marcadores por etapas de infección y mejorar sus valores predictivos, además de ser evaluados en diferentes poblaciones. Esto propiciará la detección y el tratamiento temprano de TB en pacientes afectados, y así evitar que sean infecciosos por un tiempo prolongado, lo cual es esencial para mejorar el control de la TB.

Autores

La M. en C. Wendy López Romero es maestra en Ciencias por el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), A. C. y estudiante del Doctorado en Innovación Biotecnológica en el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco A. C. Por su parte, el doctor Mario Alberto Flores Valdez es investigador titular C en la Unidad de investigación de Biotecnología Médica y Farmacéutica, también en el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco A. C. (CIATEJ).

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