Descubre la tuberculosis y el MTBC

La tuberculosis es una antigua enfermedad que ha afectado al ser humano desde hace miles de años. Probablemente la conozcáis porque algún abuelo o abuela vuestro la haya padecido. Y es que la tuberculosis ha acabado con la vida de miles de personas tanto en España, como en el resto del mundo. Este artículo tal vez sea un poco más largo de lo habitual, pero trataré de dar a conocer los aspectos que considero más relevantes sobre esta enfermedad. Aquí encontrarás una base para entender qué microorganismos forman el Complejo de Mycobacterium tuberculosis (MTBC), cuál es la incidencia de la tuberculosis en el mundo, qué es el granuloma tuberculoso y la efectividad de la vacuna BCG, entre otras cosas. Comencemos pues.

Conoce la tuberculosis y el Complejo de Mycobacterium tuberculosis

La incidencia de la tuberculosis en el mundo

La tuberculosis es una enfermedad que causa una afección grave (neumonía) en el sistema respiratorio, concretamente en los pulmones. Puede afectar tanto a personas como a animales (vacas, ovejas, jabalíes, zorros, tejones…). Aun así, la infección puede extenderse a otros órganos y presentar otras formas más graves, como la meningitis. Esta enfermedad tiene un desarrollo crónico y en muchos casos asintomático, y es una de las 10 enfermedades más mortales que existen en la actualidad.

En la siguiente imagen (figura 1) obtenida del último estudio de la OMS (2020) se muestra la incidencia de la tuberculosis en el mundo. Como podréis observar, afecta de forma más grave a los países en vías de desarrollo, especialmente en el continente africano y el Sur de Asia. Además de la falta de infraestructura sanitaria e higiénica, muchos de los infectados conviven en zonas densamente pobladas, por lo que la incidencia es mucho mayor en esas áreas. La transmisión de la enfermedad se incrementa con el contacto cercano entre personas, especialmente entre convivientes, mientras que la falta de infraestructura sanitaria dificulta o imposibilita el tratamiento de los enfermos.

La incidencia de la tuberculosis es mayor en los países en vías de desarrollo. Esta causada por diversas especies que comprenden el Complejo de Mycobacterium tuberculosis.
Figura 1. Mapa en el que se detallan los países con más de 100.000 casos de tuberculosis registrados en el año 2019.

Conoce el género Mycobacterium

Mycobacterium es el único género de la familia de las bacterias Mycobacteriaceae. Son bacterias con forma de bastón, también conocidas como bacilos. Son aerobios, por lo que necesitan de oxígeno para su supervivencia. También son bacterias inmóviles. Aunque existen especies que habitan en la naturaleza, una gran cantidad de ellas habitan en tejidos animales (incluidos humanos), los cuales infectan.

Las micobacterias poseen una estructura peculiar en su pared celular, y es que, tal y como lo indica su nombre, poseen unas moléculas denominadas ácidos micólicos.
Imagen de la estructura de la pared celular de una bacteria del género Mycobacterium. 1-lípidos externos, 2-ácidos micólicos, 3-polisacáridos, 4-peptidoglicano, 5-membrana plásmatica, 6-lipoarabinomanano (LAM), 7-fosfatidilinositol manosido, 8-esquema de la pared celular. Fuente: WikimediaCommons.

Pero, ¿qué características tienen estas bacterias, y por qué son tan especiales?

La pared celular de las micobacterias es compleja y muy rica en lípidos. Entre los diferentes lípidos se encuentra uno muy característico denominado ácido micólico, que es un ácido graso presente exclusivamente en las micobacterias y en las bacterias del género Nocardia y Corynebacterium.

La compleja composición de la pared celular proporciona ciertas características a la bacteria, como el crecimiento lento. Esto es debido a que la pared, al contener una elevada cantidad de lípidos, se vuelve muy hidrófoba, es decir, repele el agua. Esta hidrofobicidad inhibe en gran medida la permeabilidad de los nutrientes que atraviesan la pared celular. Por lo tanto, estas bacterias necesitan más tiempo para obtener los nutrientes necesarios para multiplicarse. Otras características importantes son la alcohol-ácido resistencia y la resistencia frente a detergentes y antimicrobianos comunes.

¿Qué es el Complejo de Mycobacterium tuberculosis?

La tuberculosis no está causada por un solo microorganismo patógeno, sino que existen diferentes especies causantes de esta enfermedad. Es por ello que estas especies se agrupan dentro de un complejo, concretamente en el Complejo de Mycobacterium tuberculosis (El MTBC). Este es, por lo tanto, un grupo de especies bacterianas patógenas relacionadas genéticamente y que causan la tuberculosis, tanto en seres humanos como en animales.

Algunas de las especies que forman el Complejo de Mycobacterium tuberculosis son: M. tuberculosis, M. bovis, M. africanum, M.caprae… Existe también otro complejo, conocido como Complejo de Mycobacterium avium, en el cual se encuentra M. avium paratuberculosis, causante de la paratuberculosis. Es importante no confundir las enfermedades, pues la paratuberculosis es una enfermedad infecciosa que afecta principalmente a rumiantes, como las vacas. Presenta un cuadro clínico relacionado con problemas de parto y gastrointestinales, y a diferencia de la tuberculosis, su transmisión ocurre por vía fecal-oral.

Los diferentes linajes de Mycobacterium tuberculosis

Las bacterias que forman el complejo son clínicamente indiferenciables, es decir, todas causan un cuadro clínico muy parecido. Sin embargo, al analizar cada bacteria en profundidad, se pueden observar diferencias biológicas entre ellas. Estudios recientes han diferenciado al menos 9 linajes diferentes de micobacterias causantes de tuberculosis. En el siguiente enlace a la revisión se explican con más detalle las diferencias que existen en cada linaje.

Existen hasta 9 linajes diferentes de bacterias que forman el Complejo de Mycobacterium tuberculosis.
Esquema en el que se representan los diferentes linajes que comprenden el Complejo Mycobacterium tuberculosis.

En la imagen obtenida de la revisión podemos obtener valiosa información. Y es que se ha observado la existencia de una cepa originaria común, la cual ha ido adaptándose a las diferentes poblaciones humanas existentes. A partir de ella, se pueden diferenciar 3 grupos genéticos principales (las cajas azules) y hasta 9 linajes diferentes (las cajas verdes).

Los grupos genéticos principales son un tipo de clasificación que se basan en la detección de una variación en la secuencia de ADN que afecta a una sola base de una secuencia del genoma (SNP, «single nucleotide polymorphism). En cambio, los linajes detallan aún más los grupos genéticos, ya que se basan en la detección de cambios grandes en el material genético (LSP, «large sequence polymorphism).

¿Por qué son importantes los diferentes linajes?

Es importante mencionar que los diferentes linajes de Mycobacterium tuberculosis están distribuidos tanto globalmente como en áreas geográficas concretas. Por ejemplo, mientras que los linajes 3, 5 y 6 están restringidos al continente africano, el linaje 4 afecta mayormente a los europeos y latinoamericanos. En cambio, el linaje 2 está muy relacionado con las epidemias de tuberculosis que ocurren en Asia, Rusia e incluso Sudáfrica. Es importante conocer la diversidad genética y seguir realizando estudios, ya que cada linaje tiene características propias que pueden afectar al desarrollo y expansión de la enfermedad.

Discrepancias en el origen de Mycobacterium tuberculosis

Algunos autores sostienen (ver Comas et al.) que los linajes de Mycobacterium tuberculosis adaptados a nosotros se originaron en África, hará unos 70.000 años. Debido al movimiento de masas de personas dedicadas al pastoreo de animales domésticos y la colonización del continente americano por los europeos, surgieron diferentes poblaciones humanas adaptadas a distintos entornos y hábitos de vida. A su vez, las distintas micobacterias también se adaptaron a las diferentes poblaciones humanas que iban surgiendo, aumentando así su diversidad genética.

En cambio, otros estudios que utilizan genomas antiguos del Complejo de Mycobacterium tuberculosis como puntos de calibrado sugieren que el origen es mucho más reciente, de hará unos 6.000 años. Apoyando esta última hipótesis, un estudio metagenómico muy reciente, utilizando muestras obtenidas del esqueleto de un obispo que murió en el siglo XVII, acortó aún más esas fechas, estimando que el ancestro común más reciente para el Complejo de Mycobacterium tuberculosis existió entre 2190 y 4501 años atrás.

Caracteristicas clínicas de la tuberculosis

¿Cómo se contagia la tuberculosis?

La tuberculosis es una enfermedad que afecta al sistema respiratorio, por lo que no es de extrañar que se transmita por el aire. Por lo tanto, requeriremos de una persona infectada que haya desarrollado la enfermedad y que expulse la bacteria mediante aerosoles. Estos aerosoles expulsados tanto al hablar, estornudar o toser, transportarán consigo las micobacterias, que se instalarán en los pulmones de los individuos que las inhalen.

El granuloma tuberculoso

La infección por Mycobacterium tuberculosis que no es contenida debidamente causa una patología muy característica: el granuloma tuberculoso. En la siguiente imagen se puede observar el corte histológico de un granuloma tuberculoso. ¿Podéis observar la forma tan peculiar que tiene? Este elemento tan característico suele formarse en los pulmones del afectado, y es apreciable incluso mediante radiografías.

Estructura del granuloma tuberculoso causado por agentes patógenos pertenecientes al Complejo de Mycobacterium tuberculosis.
Imagen obtenida de Guirado, E., & Schlesinger, L. S. (2013) (doi:10.3389/fimmu.2013.00098). Granuloma tuberculoso representativo con necrosis central apreciable.

¿Qué es un granuloma tuberculoso?

Un granuloma no es más que una inflamación causada por los diferentes leucocitos que actúan para frenar la infección bacteriana. El granuloma tuberculoso es por lo tanto, una inflamación del tejido pulmonar de la persona infectada. El granuloma actúa como mecanismo de contención, ya que la principal función del granuloma tuberculoso es aislar y evitar la expansión de las bacterias a diferentes partes del pulmón y su diseminación en general. Aunque hay algún artículo que defiende la hipótesis de que podría ser la propia bacteria la que incita la formación de esta estructura para mejorar sus condiciones de vida.

Formación del granuloma tuberculoso

En la formación de esta estructura participan activamente unas células del sistema inmunitario innato, denominadas macrófagos. Yo estas células siempre me las he imaginado como el monstruo de Pac-Man, aquel que se tenía que comer los fantasmas, ¿no? Esto es porque, tal y como su nombre lo indica, son grandes células comedoras (makros, ‘grande’ y phagos, ‘que se alimenta o que come’) , ya que su función principal es la de fagocitar, es decir, de comerse a las bacterias y cuerpos extraños.

En las infecciones por M. tuberculosis, los macrófagos son incapaces de digerir la bacteria una vez fagocitada. Por lo tanto, en vez de destruir la bacteria, M. tuberculosis encuentra un lugar seguro donde reproducirse. Es decir, las bacterias utilizan los macrófagos en su propio beneficio y se multiplican dentro de la célula encargada de destruirla. Siguiendo este proceso, más y más macrófagos se unen a la acción y son infectados a su vez por la bacteria.

A medida que esto ocurre, van llegando refuerzos, como linfocitos, neutrófilos, y sobre todo, más macrófagos. Llega un momento en el que este grupo de leucocitos forman una especie de «pelota», donde las micobacterias y los macrófagos infectados y moribundos se agrupan en el centro. En la siguiente imagen se representa un granuloma tuberculoso con los diferentes leucocitos.

Estrucutura esquematizada del granuloma tuberculoso. Se pueden observar bacterias del Complejo de Mycobacterium tuberculosis en el centro de la inflamación.
En esta imagen se representa las diferentes células que forman parte en el proceso de formación del granuloma tuberculoso. Aunque los macrófagos tienen un papel fundamental, no podemos olvidarnos de las células del sistema inmune adaptativo, como los linfocitos B y T.

¿Qué ocurre finalmente con el granuloma tuberculoso?

El proceso de formación del granuloma y las interacciones que existen entre las diferentes células y Mycobacterium tuberculosis son muchas y complicadas. Una vez formado el granuloma, éste puede mantenerse indefinidamente en un paciente sano. Esto significa que una persona puede no desarrollar la enfermedad y mantenerla latente y sin ningún síntoma. Además, una persona que no presenta síntomas de tuberculosis no puede contagiar a otra persona sana.

En cambio, cuando el sistema inmune es incapaz de controlar la expansión bacteriana, el granuloma tuberculoso se acaba rompiendo y la persona desarrolla la enfermedad. También hay que tener en cuenta que la gente que presenta la infección latente puede acabar desarrollando la enfermedad si no es tratada debidamente. Esto suele ocurrir, por ejemplo, con los ancianos y la gente inmunodeprimida. Al llegar a cierta edad o debido a una infección o el uso de ciertos medicamentos (como la quimioterapia) el sistema inmune se puede ver debilitado. Es en esos momentos cuando una infección latente puede activarse y producir la enfermedad. A diferencia de una persona con la infección latente, una persona con claros síntomas de tuberculosis va a poder contagiar a otra persona sana.

Hablemos sobre la vacuna BCG

La tuberculosis es, afortunadamente, una de las pocas enfermedades infecciosas graves a la que tenemos capacidad de combatir mediante una vacuna. A pesar de ello, la tuberculosis mata a mucha gente en los países en vías de desarrollo. Y no solo eso, sino que se estima que una tercera parte de la población del planeta padece la enfermedad, pero no presenta síntomas.

La vacuna contra la tuberculosis se denomina BCG (Bacilo de Calmette y Guérin) y ha existido durante más de 80 años. Es una vacuna compuesta por una cepa atenuada de Mycobacterium bovis. La OMS la incorporó en el programa de inmunizaciones en el año 1974. Probablemente muchos de vosotros, los lectores más mayores, hayáis sido vacunados. Pero aquí, en España, y al igual que en muchos otros países europeos, dejó de ser una vacuna obligatoria. En España, el País Vasco eliminó la vacuna del calendario rutinario de vacunación en el año 2013, siendo la última comunidad autónoma en aplicarla hasta entonces.

Figura en la que se muestra la incidencia estimada de tuberculosis por 100.000 habitantes en Europa en un estudio de 2016. Fuente: Manual de vacunas en línea de la AEP.

A pesar de que no se use la vacuna BCG de forma rutinaria no nos tenemos que preocupar en exceso. La incidencia de tuberculosis en la mayoría de los países europeos sigue en descenso. Además, España en concreto, es uno de los países que menor incidencia de la enfermedad presenta.

La vacuna BCG es muy polémica debido a la escasa eficacia que tiene para prevenir la tuberculosis pulmonar. Pero, a pesar de ello, ha resultado ser eficaz a la hora de prevenir otras formas más mortales de la enfermedad, como la meningitis y la enfermedad tuberculosa diseminada. Es especialmente importante su administración a niños pequeños y lactantes. En valores generales, se estima que la protección global (contra todas las formas de la enfermedad) que ofrece la vacuna es de un 50 %, y perdura hasta más de 10 años.

¿En qué países se utiliza la vacuna BCG?

La vacuna BCG es utilizada en masa en países en vías de desarrollo (ver siguiente imagen), y es especialmente importante en África, ya que también existe una gran incidencia del VIH. Se ha visto que la co-infección por parte del VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) y Mycobacterium tuberculosis resulta en una muy elevada mortalidad. Esto es debido a que el VIH causa una inmunodeficiencia en el infectado, es decir, que reduce drásticamente la capacidad de una persona para hacer frente a una infección. Es por ello que mucha gente infectada por el VIH acaba falleciendo por diferentes infecciones asociadas, tanto bacterianas como víricas.

Política de vacunación de la BCG en diferentes países del mundo. Fuente: Manual de vacunas en línea de la AEP.

Tenemos que seguir confiando en la ciencia para que sigan explorando la enfermedad y que dentro de algunos años dispongamos de una vacuna más efectiva.

Resumen

  • La tuberculosis es una afección generalmente pulmonar, causada por micobacterias.
  • Los agentes patógenos se agrupan en el Complejo de Mycobacterium tuberculosis, los cuales no se diferencian clínicamente, pero sí biológicamente.
  • Se han diferenciado hasta 9 linajes diferentes con características propias.
  • Es una enfermedad diseminada en todo el mundo, pero es endémica en muchos países en vías de desarrollo.
  • La tuberculosis pulmonar forma un granuloma tuberculoso, en el cual diferentes leucocitos juegan papeles importantes.
  • La vacuna BCG previene las formas más letales de la enfermedad, pero no tanto la tuberculosis pulmonar. Su uso es extensivo en países en vías de desarrollo.

¿Qué tal, os ha interesado el articulo? Espero que sí, y que no os haya resultado muy largo y complicado de entender. La tuberculosis es una enfermedad seria y muy prevalente, la cual se lleva la vida de muchas personas, especialmente de niños y lactantes. Es por eso que es necesario seguir financiando estudios que tengan como objetivo entender las complejidades de esta enfermedad. Así, esperemos que en un futuro se pueda elaborar una vacuna con una mayor efectividad. Y recordad, las vacunas salvan vidas. Un saludo.

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Iker Ariznabarreta

¡Hola! Me llamo Iker, y soy un joven biólogo con especial interés por la microbiología. Estoy entusiasmado por seguir aprendiendo y compartir mis conocimientos con todo aquel que desee conocer el amplio mundo de las ciencias biológicas.

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