Jin-Tian Xu, et al. DOI: 10.1016/j.ebiom.2025.105776
Recopilado por Carlos Cabrera Lozada. Individuo de Número, ANM Sillón VII. ORCID: 0000-0002-3133-5183. 12/07/2025
Resumen
Desde el descubrimiento de la estreptomicina en la década de 1940, se han introducido continuamente más de una docena de fármacos en la terapia de la tuberculosis (TB). Sin embargo, se ha prestado poca atención a los efectos colaterales de la evolución de la resistencia a los fármacos en Mycobacterium tuberculosis ( Mtb ). Recientemente, observamos una clara discordancia entre la susceptibilidad a la capreomicina (CAP) de los aislados clínicos de Mtb resistentes a la rifampicina (RR) y los resultados adversos asociados con el tratamiento de CAP, lo que indica posibles efectos colaterales entre las mutaciones de rpoB y CAP. Para explorar esta relación, integramos datos de aislados clínicos, datos de evolución experimental, datos fenotípicos, datos de secuenciación y estudios de asociación de todo el genoma (GWAS).
Métodos
Analizamos las correlaciones entre la resistencia a CAP y las mutaciones de rpoB en varios loci con base en perfiles de pruebas de sensibilidad a fármacos fenotípicas (pDST) y datos de secuenciación de rpoB de 565 aislados de Mtb RR recolectados en el sudoeste de China. Para validar las observaciones clínicas, examinamos mutantes RR de Mtb H37Rv y realizamos secuenciación de rpoB para caracterizar los sitios de mutación. Además, construimos varios mutantes de rpoB en Mycobacterium smegmatis ( Ms ). Luego examinamos el impacto de estas mutaciones en la eficacia de CAP a través de pruebas de concentración inhibitoria mínima (CIM) y ensayos de tiempo de muerte en mutantes rpoB de Mtb y Ms. Además, investigamos la influencia de tres mutaciones principales de rpoB en la frecuencia de aparición de rrs A1401G, asociada con la resistencia a CAP, utilizando un GWAS de 607 genomas de Mtb de un conjunto de datos global.
Recomendaciones
Al analizar 565 aislados clínicos del sudoeste de China, encontramos que la resistencia a CAP en aislados con una sola mutación en el sitio rpoB 445 fue significativamente menor que en aquellos con una sola mutación en otros sitios ( P < 0,05, prueba de chi-cuadrado de Pearson y prueba exacta de Fisher; odds ratio = 0,272). Por el contrario, se observó la tendencia opuesta en aislados con una sola mutación en el sitio rpoB 435 ( P < 0,001, prueba de chi-cuadrado de Pearson y prueba exacta de Fisher; odds ratio = 3,067). Posteriormente, utilizando mutantes RR evolucionados en laboratorio, demostramos que las mutaciones en el sitio rpoB 445 o el sitio 441 potenciaron el efecto bactericida de CAP. Sin embargo, se observó el resultado opuesto en mutantes con mutaciones en el sitio rpoB 435. Además, encontramos que la frecuencia de aparición de la mutación rrs A1401G fue significativamente menor en los aislados clínicos con mutaciones rpoB en el sitio 445, pero significativamente mayor en aquellos con mutaciones en el sitio 435.
Interpretación
Aunque las mutaciones de rpoB en Mtb no afectaron la MIC de CAP, influyeron en su efecto bactericida, lo que destaca la necesidad de ensayos de tiempo de muerte cuando se investigan los efectos colaterales. Diferentes mutaciones de rpoB pueden ejercer diversos impactos en el efecto bactericida de CAP (o tolerancia a CAP), lo que subraya la complejidad de los efectos colaterales y respalda el uso de secuenciación dirigida en el diagnóstico molecular de RR Mtb . Como la ARN polimerasa juega un papel central en la transcripción del ARN bacteriano, regula la mayoría de los procesos metabólicos en Mtb . Por lo tanto, diferentes mutaciones de rpoB pueden obtener distintos perfiles de expresión génica tras el tratamiento de CAP, una hipótesis que justifica una mayor investigación. Se necesitan estudios clínicos adicionales para verificar si los resultados adversos del tratamiento de CAP están asociados con infecciones causadas por cepas que albergan mutaciones de rpoB en el sitio 435. De ser así, dichos resultados podrían mitigarse mediante regímenes farmacológicos racionales guiados por un diagnóstico molecular preciso. Este estudio proporciona información sobre los efectos colaterales de las mutaciones de resistencia a los medicamentos y promueve la medicina de precisión en el tratamiento de infecciones causadas por bacterias resistentes a los medicamentos.