Cuando los investigadores examinaron el ADN mitocondrial de Ötzi, un hombre sepultado en el hielo en lo alto de los Alpes tiroleses hace unos 5.300 años, hicieron un descubrimiento sorprendente. Secreto dentro de los enredos del código genético del hombre de hielo era evidencia de que había sido infectado conun patógeno bacteriano, Borrelia burgdorferi. Ötzi es el primer caso conocido de enfermedad de Lyme.
En la actualidad, la enfermedad de Lyme es un problema de salud creciente, con estimaciones de más de 300.000 casos anuales en los EE. UU. La enfermedad, que produce una constelación de síntomas, ha sido notoriamente difícil de diagnosticar.
En una nueva investigación, Joshua LaBaer, director ejecutivo del Instituto Biodesign de la Universidad Estatal de Arizona y sus colegas describen un método de detección temprana para identificar firmas moleculares de la enfermedad con alta precisión.
Los tratamientos eficaces para enfermedades infecciosas generalmente requieren la identificación temprana del patógeno sospechoso o una señal de diagnóstico de su presencia en líquidos o tejidos, conocida como biomarcador. Sin embargo, este objetivo ha resultado difícil de alcanzar en el caso de la enfermedad de Lyme. Los métodos existentes paraLos diagnósticos son imprecisos y, a menudo, los resultados de las pruebas requieren días o semanas. Actualmente, no existe una vacuna contra la enfermedad.
La nueva técnica, que utiliza un enfoque multiplataforma para aislar los biomarcadores candidatos para B. burgdorferi , puede ser aplicable a una amplia gama de enfermedades infecciosas. El estudio descubre seis biomarcadores potenciales que pueden usarse en combinación para hacer una identificación precisa y temprana de la enfermedad de Lyme.
Si bien la investigación se realizó en un modelo animal de la enfermedad y requerirá la validación final en humanos, los resultados del estudio sugieren que el método puede ofrecer un nuevo y poderoso enfoque para identificar esta enigmática enfermedad, así como otras enfermedades infecciosas que suponen un desafío para el diagnóstico.
"Este estudio representa un nuevo paradigma creciente para el diagnóstico médico", dice LaBaer. "Cada vez más, nos hemos dado cuenta de que el antiguo enfoque de medir un solo analito como indicador para todos los individuos infectados no funciona para muchos patógenos. Irónicamente, elEl enfoque anterior se estableció en parte con otra espiroqueta, Treponema pallidum sífilis, donde un solo anticuerpo era suficiente para identificar la mayoría de los casos. Pero ahora vemos que muchos patógenos no son tan simples porque diferentes pacientes a veces responden de manera diferente y requieren un enfoque multiplataforma.de esta manera para encontrar varios marcadores. Una sola prueba omitiría a demasiados pacientes ".
Además de dirigir el Biodesign Institute, LaBaer es el director del Biodesign Virginia G. Piper Center for Personalized Diagnostics. A él se unen los colegas de Biodesign D. Mitchell Magee y Lusheng Song.
David P. AuCoin del Departamento de Microbiología e Inmunología de la Escuela de Medicina de Reno diseñó y supervisó el estudio y es el autor correspondiente del artículo.
La investigación apareció recientemente en la revista Fronteras en microbiología celular y de infecciones .
Acechando en la maleza
Por diversas razones, la enfermedad de Lyme, una enfermedad potencialmente grave transmitida por garrapatas de patas negras, ha experimentado un ascenso alarmante. Los inviernos más cálidos han permitido que las garrapatas se activen más temprano en la temporada y colonicen nuevas regiones, al tiempo que cambian los patrones de la tierra.El uso ha facilitado la reproducción y propagación de estos insectos.
En el noreste, el Atlántico medio y el centro-norte de los Estados Unidos, la enfermedad de Lyme se transmite por la garrapata de patas negras o la garrapata del venado Ixodes scapularis , mientras que la garrapata de patas negras occidental Ixodes pacificus, propaga la enfermedad en la costa del Pacífico.
Dependiendo de su especie y etapa de desarrollo, las garrapatas de patas negras pueden alimentarse de aves, reptiles o anfibios, pero adquieren el patógeno bacteriano responsable de Lyme de los mamíferos, cuando las garrapatas se alimentan de la sangre de huéspedes infectados.
El final de la primavera y el verano presentan el mayor riesgo de transmisión de la enfermedad de Lyme. Durante estos meses, las garrapatas jóvenes en su etapa ninfal están activas y en busca de sangre, que es esencial para su crecimiento y supervivencia.
Las garrapatas en la etapa ninfal son pequeñas, del tamaño de una semilla de amapola y, a menudo, son difíciles de detectar. A diferencia de muchos otros insectos, las garrapatas no son capaces de volar o saltar. En cambio, descansan pacientemente en las puntas de las hierbas y arbustos.en una posición conocida como "búsqueda", uniendo la parte inferior de las piernas a las hojas o la hierba mientras mantienen la parte superior de las piernas extendidas en busca de un huésped adecuado. Cuando el huésped pasa, la garrapata que espera sube a bordo y comienza a alimentarse de la sangre del huésped.
La saliva de las garrapatas es un cóctel complejo de ingredientes, que incluye analgésicos que ayudan a prevenir la detección de la picadura, así como sustancias químicas que inducen vasoconstricción, anticoagulantes, histaminas antiinflamatorias y agentes inmunomoduladores.
Seguimiento de infección
En los seres humanos, una erupción en forma de ojo de buey conocida como eritema migratorio a menudo sigue a la infección con la bacteria y aparece en el sitio de la picadura de la garrapata. En algunos casos, sin embargo, no se produce ninguna erupción. Después de la infección, pueden aparecer una variedad de síntomas,incluyendo fiebre, dolor de cabeza, problemas musculares y fatiga.
En general, la enfermedad de Lyme se puede tratar con éxito con un ciclo de antibióticos que dura varias semanas, siempre que la enfermedad se detecte lo suficientemente temprano. Aquí es donde surge el desafío. A menudo, el diagnóstico de Lyme solo se produce mucho después de que aparecen los síntomas y la peculiarUna variedad de indicadores de Lyme da lugar a diagnósticos erróneos frecuentes. Si no se trata, los efectos de la enfermedad de Lyme pueden ser duraderos y graves y pueden incluir complicaciones reumatológicas, cardíacas y neurológicas.
A diferencia de muchos otros patógenos, la espiroqueta bacteriana responsable de la enfermedad de Lyme no se puede cultivar fácilmente en el laboratorio, lo que hace que el diagnóstico adecuado dependa de la evaluación clínica, más que del cultivo de bacterias en el laboratorio.
Actualmente, no existe una firma confiable de infección o biomarcador para la enfermedad de Lyme. En cambio, los ensayos existentes evalúan la producción del sistema inmunológico de anticuerpos contra la bacteria, un método inexacto y que requiere mucho tiempo y requiere análisis de laboratorio especializados y varias semanas paraidentificación.
La detección de la enfermedad de Lyme basada en la respuesta inmunitaria del paciente tiene varios inconvenientes :
El tiempo necesario para producir una respuesta de anticuerpos después de la infección puede retrasar el tratamiento varias semanas.
No todos los pacientes infectados se registran como positivos en tales pruebas, lo que requiere más pruebas para su confirmación.
Por último, estas pruebas pueden no distinguir entre las nuevas infecciones y las tratadas anteriormente.
Tales retrasos e inexactitudes son un serio inconveniente para la detección de Lyme, ya que pueden permitir la diseminación de la enfermedad por todo el cuerpo, lo que resulta en consecuencias potencialmente peligrosas. Además, los análisis existentes pueden pasar por alto fácilmente los casos de la enfermedad de Lyme cuando la producción de anticuerpos es inferior a la detectablelímites o producir falsos positivos en casos no infectados.
El nuevo estudio intenta establecer biomarcadores confiables para la enfermedad de Lyme con un enfoque multiplataforma. Se utilizaron métodos de detección directa e indirecta, incluido el análisis de espectrometría de masas y microarrays de proteínas, que pueden capturar la unión de antígenos de enfermedades específicas presentes en la sangre.
El uso de múltiples plataformas permitió el descubrimiento de seis biomarcadores candidatos para la enfermedad de Lyme en muestras y pruebas superpuestas. La detección directa de proteínas se realiza mediante espectroscopia de masas EM. El método de diagnóstico indirecto detecta antígenos microbianos para B. burgdorferi en sangre o potencialmente en orina, utilizando un paso conocido como inmunoprecipitación. Esta técnica de enriquecimiento de biomarcadores permite a los investigadores identificar las proteínas que circulan durante la infección por debajo de los niveles detectables por la EM, una ventaja crucial, especialmente durante las primeras fases de la enfermedad.
Se necesitarán más validaciones antes de que la nueva técnica pueda encontrar su camino hacia el uso clínico, pero una prueba de biomarcadores exitosa para la enfermedad de Lyme sería una hazaña impresionante y podría abrir un nuevo camino para diagnosticar una amplia gama de enfermedades infecciosas que son resistentes a la detecciónpor medios convencionales. De hecho, la técnica multiplataforma descrita en el nuevo estudio se está utilizando actualmente para explorar biomarcadores antigénicos para un par de patógenos infecciosos que desafían el diagnóstico Francisella tularensis y Burkholderia pseudomallei .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Original escrito por Richard Harth. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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