Resistencia adquirida 54

A diferencia de otros microorganismos, la resistencia adquirida de M. tuberculosis no viene dada por elementos genéticos transmisibles como los plásmidos y transposones, si no que está relacionada con la acumulación de mutaciones que inducen variaciones a nivel fenotípico, las cuales dirigen la evolución del bacilo con el fin de adaptarse a las presiones ambientales [39, 87].

M. tuberculosis tiene una baja tasa de mutación (10-6 _{a 10}-8_{), sin embargo las} mutaciones pueden ser seleccionadas, por ejemplo tras un tratamiento mal administrado con el antibiótico para el cual dichas mutaciones confieren resistencia, de manera que los mutantes resistentes gradualmente superarán en número a las cepas susceptibles y emergerán como cepas dominantes que podrán ser transmitidas a la comunidad [133, 135, 139].

La resistencia por mutaciones se puede clasificar en:

-Resistencia natural: es el resultado de una mutación natural independientemente de la exposición previa al antibiótico.

-Resistencia primaria: son los casos de resistencia en pacientes que no han estado expuestos a antibióticos.

-Resistencia adquirida: son los casos de resistencia en los que los pacientes estuvieron bajo un régimen de tratamiento, generalmente inadecuado [136].

Las bases moleculares de este tipo de resistencia, incluyen una variedad de mutaciones como inserciones, deleciones y mutaciones puntuales en diversos genes. Por ejemplo, mutaciones en el gen katG que codifica la enzima catalasa-peroxidasa

que activa a la isoniacida. Esta mutación es la responsable de cerca del 60% de los casos de resistencia a isoniacida; sin embargo, se han identificado otras mutaciones en otros genes que están igualmente relacionadas con resistencia a este fármaco, como por ejemplo mutaciones en el gen inhA que codifica una enoil reductasa y mutaciones en el gen kasA que codifica una cetoacil sintasa, ambas implicadas en la síntesis de los ácidos micólicos [136, 175, 176]. Otros ejemplos incluyen mutaciones en el promotor del gen ahpC que codifica una alquil hidroperoxidasa, así como las mutaciones en el gen ndh que codifica una NADH deshidrogenasa que produce un incremento en el ratio NADH/NAD inhibiendo competitivamente la unión isoniacida- InhA y las mutaciones en los genes ceoA (UDP galactopiranosa reductasa), mabA (3- cetoacil reductasa), oxyR, acpM y en el gen furA. Por otro lado, las mutaciones en el gen rpoB están relacionadas con resistencia a rifampicina. Este gen codifica la subunidad β de la RNA polimerasa que es la diana de esté antibiótico. El 90-98% de

las cepas resistentes a rifampicina presentan mutaciones en este gen [136, 175, 176] (Tabla 1.6).

La resistencia a pirazinamida se ha atribuido a mutaciones en el gen pncA que codifica la enzima pirazinaminidasa, que se encarga de activar el antibiótico convirtiéndolo en ácido pirazinoico. Cerca del 70% de los aislados clínicos resistentes a este antibiótico presentan mutaciones en este gen. Además este gen puede inactivarse por la inserción de la secuencia IS6110, que es específica y repetida de forma variable entre las cepas del bacilo. Las mutaciones relacionadas con resistencia a fluoroquinolonas se dan principalmente en los genes gyrA y gyrB que codifican la DNA girasa y la DNA topoisomerasa II respectivamente, siendo estas las dianas de este grupo de antibióticos. En cuanto a los aminoglucósidos, se ha observado que mutaciones en los genes rrs y rpsL que codifican la subunidad 16s del rRNA y la proteína S12 respectivamente, confieren resistencia a la estreptomicina en aproximadamente el 65 al 67% de aislados clínicos resistentes. Adicionalmente, se ha encontrado que mutaciones en el gen gidB (que codifica una rRNA metiltransferasa) también contribuyen a la resistencia a la estreptomicina pero a un nivel más bajo, representando cerca del 33% de los casos [139, 177]. Al igual que en el caso de la estreptomicina, las mutaciones en el gen rrs están implicadas en la resistencia a kanamicina, amikacina, viomicina y capreomicina. La resistencia a capreomicina también puede ser debida a mutaciones en el gen tlyA, una metiltransferasa que también está relacionada con la resistencia al ácido p- aminosalicílico [178-181] (Tabla 1.6).

Tabla 1.6. Genes asociados con resistencia adquirida por mutación en M. tuberculosis. Modificado de [139].

Fármaco Gen Producto génico

Frecuencia de mutación (%) asociada con resistencia

Isoniacida

katG Catalasa- peroxidasa 30-60

inhA Enoil reductasa A 70-80

ahpC Alquil hidroperoxidasa reductasa

Desconocida

kasA _β-cetoacil ACP sintasa Desconocida

ndh NADH deshidrogenasa 9.5

Rifampicina rpoB Subunidad _polimerasa β de la RNA 95

Estreptomicina rpsL Proteína ribosomal S12 65-67 rrs rRNA 16S gidB 7- metilguanosina metiltransferasa 33

Etambutol embCAB Arabinosil transferasa 70-90

Pirazinamida pncA Pirazinamidasa >70

Fluoroquinolonas gyrA DNA girasa 42-85

gyrB Kanamicina y Amikacina rrs rRNA 16S >60 Capreomicina y Viomicina rrs rRNA 16S 40-100

tlyA rRNA metil transferasa 80%

Etionamida

inhA Enoil reductasa A >60%

ethA Flavin mono oxigenasa >60%

ethR Represor transcripcional Desconocida Ácido p-amino

salicílico

tlyA rRNA metil transferasa Desconocida

Las mutaciones en el operón embCAB están relacionadas con la resistencia al etambutol. Estos genes codifican arabinosiltransferasas implicadas en la biosíntesis del arabinogalactano de la pared celular. Aproximadamente el 65% de los aislados clínicos resistentes a etambutol presentan mutaciones en estos genes [182]. Al igual que la isoniacida, la etionamida es un pro-fármaco, que en este caso es activado por la monoxigenasa EthA cuya mutación está relacionada con la resistencia a este fármaco. Adicionalmente, esta resistencia también se ha asociado con mutaciones en el gen inhA [183] (Tabla 1.6).

También se han descrito resistencias por mutaciones a los fármacos de nueva generación como PA-824 y OPC-67683, unos pro-fármacos cuya resistencia está relacionada con mutaciones en el gen Rv3547 implicado en el proceso de activación

de estos compuestos. También se han aislado cepas resistentes al fármaco TMC207, que presentaban mutaciones en su gen diana atpE, que codifica para una ATP sintasa [184] (Tabla 1.6).