Imagen de microscopio electrónico de barrido de la bacteria Vibrio cholerae, que infecta el sistema digestivo. Crédito: Ronald Taylor, Tom Kirn, Louisa Howard/Wikipedia
Los expertos han utilizado métodos computacionales sofisticados para descubrir los factores genéticos que hacen que la bacteria detrás del cólera sea tan peligrosa, una clave para prevenir esta enfermedad mortal.
Un estudio de progreso publicado en Comunicaciones de la naturalezaLa profesora Tania Dotorini de la Universidad de Nottingham dirigió el Instituto de Epidemiología, Control e Investigación de Enfermedades de Bangladesh (IEDCR), un centro internacional para la investigación de enfermedades diarreicas, en colaboración con Bangladesh y la Universidad Norte Sur.
Una investigación innovadora combina el aprendizaje automático, la genómica, el modelado metabólico a escala genómica (GSMM) y el análisis estructural en 3D para revelar los secretos genéticos de la bacteria detrás de Vibrio cholerae: el cólera.
El cólera es una enfermedad diarreica mortal que amenaza a millones de personas en todo el mundo, con 4 millones de casos y 143.000 muertes cada año. Sólo en Bangladesh, el cólera es una amenaza constante, con 66 millones de personas en riesgo, más de 100.000 casos y 4.500 muertes al año.
Vibrio cholerae está evolucionando de manera que hace que la enfermedad sea más grave y difícil de controlar, pero hasta ahora, los científicos han luchado por identificar los factores genéticos exactos que impulsan estos cambios.
Se sabe poco sobre las características genómicas responsables de la gravedad del cólera en estos linajes. Debido a la combinación de síntomas (principalmente diarrea, vómitos y deshidratación), 1 de cada 5 personas con cólera experimenta una afección grave.
En este nuevo estudio, un equipo de investigación británico-bangladesí analizó muestras bacterianas de pacientes con cólera en seis regiones de Bangladesh, recolectadas entre 2015 y 2021. Identificaron un conjunto de genes y mutaciones únicos en el Vibrio cholerae más reciente y dominante. Un brote devastador en 2022.
Estos rasgos genéticos están relacionados con la capacidad de la bacteria para causar síntomas graves como diarrea crónica, dolor abdominal intenso, vómitos y deshidratación, que en casos graves pueden provocar la muerte.
El profesor Dotorini afirmó: «Al identificar factores genéticos clave que impulsan tanto la prevalencia como la gravedad del cólera, hemos dado un paso significativo hacia el desarrollo de tratamientos más eficaces e intervenciones específicas. Esto podría salvar miles de vidas, no sólo en Bangladesh, sino en todo el mundo».
Los hallazgos del estudio revelaron que algunas de estas propiedades que causan enfermedades se superponen con propiedades que ayudan a que las bacterias se propaguen más fácilmente. Los hallazgos muestran cómo estos factores genéticos permiten que Vibrio cholerae sobreviva en el intestino humano, haciéndolo más resistente a los factores estresantes ambientales y más eficiente a la hora de causar enfermedades. Esta investigación destaca las complejas interacciones entre la composición genética de las bacterias y su capacidad para causar enfermedades graves.
Este nuevo marco computacional es un gran paso adelante en la lucha contra el cólera. Al identificar los factores genéticos clave que hacen que Vibrio cholerae sea más peligroso, los científicos pueden desarrollar mejores tratamientos y estrategias más específicas para controlar y prevenir futuros brotes. Este avance ofrece una nueva esperanza para mejorar la salud pública en Bangladesh y potencialmente salvar innumerables vidas en todo el mundo.
Dr. Dottorini añade: «Nuestros hallazgos abren la puerta a una nueva era de investigación del cólera en la que podemos desarrollar herramientas para predecir y potencialmente prevenir brotes graves antes de que ocurran. El objetivo final es traducir estos conocimientos en soluciones del mundo real que protejan a las poblaciones vulnerables. «
«Este progreso sólo ha sido posible gracias a una estrecha colaboración entre nuestros socios del Reino Unido y Bangladesh. Juntos, hemos combinado herramientas computacionales de vanguardia con experiencia local para abordar uno de los desafíos más apremiantes de la salud pública».
Más información:
Comunicaciones de la naturaleza (2024) DOI: 10.1038/s41467-024-52238-0. www.nature.com/articles/s41467-024-52238-0
Proporcionado por la Universidad de Nottingham
referencia: Expertos descubren la genética mortal del cólera, clave para su prevención (23 de septiembre de 2024) Consultado el 23 de septiembre de 2024 en https://phys.org/news/2024-09-experts-deadly-genetics-cholera-key.html
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