Publicado 06/03/2020 12:19:20 +01:00CET

Apuntan al sulfuro de hidrógeno como el causante al que dirigir las terapias para contener la tuberculosis

Imagen de tejido pulmonar de un enfermo de tuberculosis
Imagen de tejido pulmonar de un enfermo de tuberculosis - UAB

MADRID, 6 Mar. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de Alabama en Birmingham (UAB) en Estados Unidos han demostrado que el aumento de la cantidades de sulfuro de hidrógeno en la tuberculosis contribuye a que el microbio sea más virulento y capaz de bloquear la respuesta inmune del cuerpo, lo que apunta un nuevo objetivo al que dirigir las terapias.

El estudio, liderado por el profesor de microbiología Andreis Steyn, ha descubierto que cuando la bacteria Mycobacterium tuberculosis (Mtb) invade el pulmón puede inducir a las células inmunes de macrófagos humanos a producir más sulfuro de hidrógeno.

Las descripciones de este papel del sulfuro de hidrógeno generado por el "huésped" en la patogénesis bacteriana se han publicado en dos artículos en las revistas 'Nature Communications' y 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).

"Nuestros resultados indican que Mtb explota el sulfuro de hidrógeno derivado del huésped para promover el crecimiento y la enfermedad, y sugiere que las terapias dirigidas por el huésped destinadas a la producción de sulfuro de hidrógeno pueden ser útiles para el tratamiento de la tuberculosis y otras infecciones microbianas", ha declarado Steyn, que supervisa laboratorios de la UAB y del Instituto de Investigación de Salud de África, en Durban, KwaZulu Natal, Sudáfrica, epicentro mundial de las infecciones de tuberculosis.

Los investigadores utilizaron dos modelos diferentes de ratones y también examinaron la distribución espacial de las enzimas generadoras de sulfuro de hidrógeno humano en muestras de pulmón extirpado de pacientes sudafricanos con tuberculosis. Las muestras provienen de un hospital de Durban en donde resecan porciones enfermas de un pulmón infectado, tras las cirugías aplicadas a los pacientes más graves.

Los experimentos en el tejido pulmonar de tuberculosis humana, descritos en el artículo de PNAS, mostraron que el sulfuro de hidrógeno se produce en un espectro de lesiones de tuberculosis que son los sitios de infección por Mtb.

LOS HALLAZGOS DEL ESTUDIO

El sulfuro de hidrógeno, junto con el óxido nítrico y el monóxido de carbono, tienen la capacidad para difundirse desde las células productoras para enviar una señal a las células cercanas.

Sin embargo, cuando Mtb invade las células de macrófagos, se observa un aumento en 34 veces del nivel de la enzima macrófaga cistationina beta-sintasa (CBS), un productor de sulfuro de hidrógeno en células de mamíferos. En el artículo de Nature Communications, los investigadores examinaron los roles de CBS y los diferentes niveles de sulfuro de hidrógeno, a partir de distintos enfoques.

En uno de los enfoques, los ratones presentaban dos genes para CBS inactivados, por lo que solo producían la mitad de la enzima CBS. Cuando estos ratones se infectaron con Mtb, sobrevivieron un tiempo significativamente más largo en comparación con los ratones de tipo salvaje. También tenían menos bacilos Mtb en sus pulmones y bazo y sus pulmones mostraron menos patología.

En otro enfoque, los investigadores encontraron que al exponer las células Mtb a concentraciones cada vez mayores de sulfuro de hidrógeno aumentaba significativamente la tasa de crecimiento de Mtb. El sulfuro de hidrógeno revierte, además, uno de los mecanismos de defensa inmunológica del cuerpo.

"Estos hallazgos identifican una nueva categoría fenotípica de genes del huésped que exacerba la enfermedad de la tuberculosis, mientras que su interrupción prolonga la supervivencia durante la infección", ha resaltado Steyn.

Por su parte, en el documento publicado en PNAS, también se mencionaba cómo el aumento de sulfuro de hidrógeno altera el inmunometabolismo del huésped aumentando la carga de Mtb, y por lo tanto la enfermedad, en los pulmones y otros órganos. Esto se mostró en ratones que carecían de una segunda enzima productora de sulfuro de hidrógeno, la macrófago cistationina gamma-sintasa (CSE).

Similar a lo que se mostró para los ratones con deficiencia de CBS, los ratones con CSE inactivo, infectados con Mtb, sobrevivieron más tiempo que los ratones de tipo salvaje y mostraron una patología reducida y una carga bacteriana reducida en el pulmón, el bazo y el hígado. Por tanto, eran más resistentes a la infección por Mtb.

Los experimentos con un químico que libera lentamente sulfuro de hidrógeno y los experimentos con un inhibidor de CSE mostraron que el sulfuro de hidrógeno era la molécula que regulaba la supervivencia de Mtb en los macrófagos.

Finalmente, los resultados destacaban la enzima CSE productora de sulfuro de hidrógeno como un "objetivo terapéutico potencial" para contener la enfermedad de tuberculosis, que ya se utiliza actualmente en la D-penicilamina para tratar la artritis reumatoide.

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