De los agujeros negros a los corales del Caribe colombiano: Pesquisa 56

De los agujeros negros a los corales del Caribe colombiano: Pesquisa 56

Los pasados 29 de abril y 4 de mayo la Pontificia Universidad Javeriana realizó el foro La Vacunación, un asunto de todos, en el que participaron académicos y expertos de otros sectores para analizar cómo avanza la inmunización contra la covid-19 en Colombia y qué aportes podría brindar cada actor desde su especialidad.

Para Luis Miguel Renjifo, vicerrector de Investigación de la Javeriana, el conocimiento producido tanto en laboratorios como en el territorio resulta clave en esta coyuntura y, precisamente, es el tema que aborda en su editorial de la edición 56 de Pesquisa Javeriana. Aunque Renjifo toma como ejemplo el foro sobre vacunación, los demás artículos presentados en esta edición también responden al diálogo entre la academia y diferentes problemáticas en salud, deporte y ciencia, que requieren de la investigación y la innovación para ser resueltos.

Si quiere leer la revista en su versión en PDF puede hacer clic aquí, o si prefiere, navegue por el micrositio de la edición 56 de Pesquisa Javeriana a través este enlace.

Sin más preámbulo, ¡Acá le contamos cuáles son los temas de la nueva edición de Pesquisa Javeriana!

Portada:

¿Cómo mejorar el confort sobre la bicicleta para conseguir mejores tiempos en carrera? Esta investigación permite brindar orientaciones para que los pedalistas, a través de su postura, encuentren mejores condiciones aerodinámicas que los lleven a superar sus propios registros.

Ciencia profunda:

Explicar con palabras sencillas cómo funcionan los agujeros negros no es tan simple. Este artículo se propuso encontrar las palabras adecuadas para entender uno de los grandes misterios del universo, al mismo tiempo que se pregunta qué pasa si algo cae adentro de uno de ellos.

Ciencia y sociedad:

80 % de los colombianos pueden estar infectados con Helicobacter pylori, una bacteria que está asociada a la aparición de cáncer gástrico. Investigadoras javerianas son pioneras en el estudio de la fagoterapia (un tratamiento con virus) como posible alternativa para erradicar esta bacteria.

Salida de campo:

¿El turismo puede ser una amenaza para los corales del Caribe colombiano? Dos investigaciones javerianas indican que hay una relación entre esta actividad y la salud de sus ecosistemas.

Investigar el país:

¿Qué significado le dan las comunidades indígenas de Sibundoy a las fotos de sus ancestros tomadas por extranjeros hace cien años? Esta investigación es un ejercicio de volver a mirar cómo fue registrada “la historia” y qué nuevos aprendizajes se pueden obtener en el presente.

Innovación:

La lucha contra el licor adulterado es un asunto de salud pública. Así lo asumieron investigadores javerianos y la Gobernación de Cundinamarca en un trabajo articulado, crearon un dispositivo para detectar estas bebidas en menos de un minuto.

Jóvenes que investigan:

Esta es la historia de Yerson Penagos, un médico de la comunidad nasa que decidió estudiar esta carrera para mejorar el acceso a la salud de su natal Jambaló, ubicada en el Cauca.

Creación artística:

Preservar la memoria del cuidado del territorio en el campo podría ser una forma de preservar prácticas agropecuarias que se ven amenazadas ante el avance del monocultivo de caña de azúcar en el norte del Cauca. Mi Fink le apuesta a conservar las tradiciones agropecuarias a través de una aplicación.

Novedades editoriales:

¿Cómo usar la sistematización de experiencias para contribuir a la generación, difusión y uso de nuevo conocimiento? En el libro titulado Siembra y cosecha de conocimiento. Suyusama: 15 años de construcción de la vida querida con campesinos e indígenas en Nariño, escrito por Rosalba Frías-Navarro, la autora estudia las ventajas de adaptar modelos de creación de conocimiento organizacional en territorios rurales aquejados por el conflicto armado y problemas sociales.

Fagoterapia: ¿cómo atacar bacterias con virus?

Fagoterapia: ¿cómo atacar bacterias con virus?

María Belén Jaimes sintió dolor en el abdomen, sensación de llenura constante e indigestión, así que su médico le ordenó una endoscopia y una biopsia. El diagnóstico fue positivo para Helicobacter pylori (H. pylori), una bacteria que se adquiere en la infancia y permanece en el organismo durante toda la vida si no se trata con antibióticos para erradicarla.

Para el tratamiento se administran dos o tres antibióticos combinados con un inhibidor de bomba de protones (esomeprazol u omeprazol), durante 14 días. La primera terapia de María Belén no funcionó, y lo mismo ocurrió con la segunda, con la tercera, hasta que tuvo éxito con la cuarta. “Mi gastroenteróloga me explicó que, de no haber funcionado, hubiese tenido que seguir en controles y biopsias, pues la bacteria altera la mucosa y puede causar cáncer gástrico, eso era lo que me preocupaba”, recuerda Jaimes.

Según la Guía de práctica clínica para el diagnóstico y tratamiento de la infección por H. pylori en adultos, publicada en 2016 por la Asociación Colombiana de Gastroenterología, el 50 % de la población mundial y el 80 % de los colombianos están infectados con H. pylori. Se calcula que en el país, durante los últimos años, la prevalencia se ha reducido entre un 60 % y 70 %.

En 2017, la Organización Mundial de la Salud (OMS) invitó a los investigadores de todo el mundo a realizar estudios para buscar alternativas, pues H. pylori hizo parte de su listado de ‛patógenos prioritarios′, que incluye doce familias bacterianas que han presentado resistencia a los antibióticos y que son peligrosas para la salud humana. “Así que, motivados por esto, empezamos a buscar nuevas estrategias para eliminar la bacteria”, cuenta Alba Alicia Trespalacios, doctora en Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Javeriana y quien lleva casi 15 años estudiando esta bacteria.

Fagoterapia: una alternativa terapéutica

A este camino de investigación también se sumó Ángela Bibiana Muñoz, quien durante los últimos cuatro años, y en el marco de su doctorado en Ciencias Biológicas en la Javeriana, ha hecho equipo con Trespalacios.

La intención era retomar las terapias emplea – das antes del descubrimiento de los antibióticos, en las que se usaban bacteriófagos o fagos (virus que infectan y matan a las bacterias).

Los fagos tienen dos mecanismos de ata – que a la bacteria: el más efectivo es aquel en el que infecta la bacteria y la lisa (o la destruye), llamado ciclo lítico, y el otro consiste en la integración del fago en el cromosoma de la bacteria sin matarla, denominado profago.

Existen algunas estrategias para activar los profagos, recuperar su actividad lítica y usar – los como terapia. En general, emplear fagos para el control de infecciones recibe el nombre de fagoterapia, “un tratamiento que cada día toma más fuerza, porque tiene un alto índice terapéutico, pues los virus seleccionan a su blanco, en este caso a la bacteria específica, y no tocan a las demás. Tampoco le hacen daño al huésped. Es una ventaja terapéutica porque evitamos efectos adversos”, ilustra Trespalacios, quien acaba de asumir como decana de la Facultad de Ciencias de la Javeriana.
 
Fagoterapia para tratar helicobacter pylori

Profagos con línea evolutiva propia en Colombia

Para conocer la viabilidad de esta alternativa, había que estudiar cómo son los fagos de H. pylori que circulan en Colombia. “Realizamos un análisis genómico de la bacteria y sus profagos, y utilizamos un banco de cepas que el Grupo de Enfermedades Infecciosas de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana ha ido nutriendo durante diez años. Hallamos que los profagos han seguido una línea evolutiva diferente a la descrita inicialmente en Europa y en Asia. Este estudio se constituye como el primer acercamiento de análisis de profagos en H. pylori del continente americano”, señala Muñoz.

“Adicionalmente, nuestra investigación de – mostró que muchas de las cepas de H. pylori que se aíslan en Colombia pertenecen a una nueva población. No es europea, ni amerindia, ni africana, sino una mezcla de todas, con un componente genético principalmente europeo. Esas diferencias se han dado por las migraciones. Con el arribo de población europea y africana también llegaron sus patógenos y reemplazaron la población de H. pylori presente en los aborígenes americanos, dando origen a una nueva línea evolutiva. Además, el profago que venía dentro de la bacteria que llegó con los colonizadores también evolucionó”, puntualiza Muñoz.

La pandemia de la COVID-19 ha frenado la investigación en campo, lo que ha impedido que parte del estudio continúe, pues uno de los retos es encontrar el virus ideal que pueda ser usado como fagoterapia en pacientes colombianos. Para avanzar en esta línea, es necesario retomar la búsqueda de fagos líticos en aguas residuales, materia fecal y biopsias.

Hasta el momento las investigaciones han aportado conocimiento de los fagos inserta – dos en el genoma de H. pylori en Colombia, lo cual es un conocimiento de gran utilidad, no solo para entender la evolución de la bacteria en nuestro entorno, sino también para definir alternativas que activen estos virus que están en el genoma e inducir su fase lítica, lo cual sería una solución complementaria a la fago – terapia tradicional.

Esta investigación se suma a los esfuerzos por hallar moléculas que sean alternativa a los antibióticos disponibles para tratar H. pylori, ya que muchas de las terapias actuales, debido a la resistencia de la bacteria, han perdido su eficacia. La primera terapia puede fallar en 25-30 de cada 100 pacientes, lo que conlleva situaciones como la de María Belén Jaimes, en la que se reciben dos y hasta cuatro esquemas de tratamiento para eliminar la bacteria.

Varios estudios resaltan el beneficio de la erradicación de la bacteria antes de los 50 años, pues en la actualidad es la mejor estrategia para prevenir el cáncer gástrico, una importante causa de mortalidad que en el mejor de los casos tiene una sobrevida de cinco años. “El éxito de estas investigaciones puede convertirse en una nueva opción para reducir la aparición de cáncer gástrico asociado a la infección por H. pylori”, finaliza Trespalacios.

Para leer más:
Trespalacios, A. A.; Muñoz, Á. B. et al. (2020). “Bacteriophages of Helicobacter pylori”. Frontiers in Microbiology. DOI: 10.3389/fmicb.2020.549084

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: An American lineage of Helicobacter pylori prophages found in Colombia
INVESTIGADORA PRINCIPAL: Ángela Bibiana Muñoz
COINVESTIGADORAS: Alba Alicia Trespalacios y Filipa F. Vale, Grupo de Enfermedades Infecciosas, Facultad de Ciencias
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2017-2020

                          

Hallando formas de prevenir el cáncer de estómago

Hallando formas de prevenir el cáncer de estómago

El cáncer fue la segunda causa de muerte en Colombia entre 2007 y 2013 y el cáncer de estómago uno de los principales motivos de fallecimiento por razones de salud en el país. Así lo presenta el Atlas de Mortalidad por Cáncer en Colombia, producido por el Instituto Nacional de Cancerología. Sin embargo, reporta la misma publicación que se observó una tendencia al descenso de la mortalidad por esta enfermedad tanto para hombres como mujeres. La investigación con seguimiento a pacientes que viene liderando desde hace nueve años Alba Alicia Trespalacios, profesora de la Pontificia Universidad Javeriana, encontró una explicación a esa disminución de casos y gracias a esos resultados recibe hoy un reconocimiento por parte de la Academia Nacional de Medicina.

En palabras de la investigadora javeriana, Helicobacter pylori (H. pylori) es el principal factor de riesgo para el cáncer gástrico. Allí radica la importancia de indagar por el tratamiento a esta bacteria y por ello ha ocupado su tiempo y su conocimiento, junto a sus estudiantes de doctorado y maestría, para encontrar el tratamiento anticipado que busque prevenir ese cáncer.

Con la investigación titulada ‘Caracterización molecular de H. pylori e impacto de su erradicación en la metilación de CDH1 y CDKN2A: un camino hacia la medicina de precisión en la prevención de temprana del cáncer gástrico’ buscó determinar la diversidad genética del gen de la oncoproteína CagA que tiene la capacidad potencial de causar cáncer y que es un factor de virulencia producido por Helicobacter pylori. Además, reconociendo que la bacteria produce gastritis, una inflamación crónica del estómago, el equipo de investigación estudió cómo Helicobacter pylori introduce tempranamente modificaciones epigenéticas (al ADN) en el proceso infeccioso que podrían aumentar con el tiempo si la infección no se erradica.

Helicobacter pylori: Infección crónica bacteriana más común en el hombre, afectando actualmente a la mitad de la población mundial Tomb JF. Nature 387,583 586. 1997

Con este panorama, la investigación de Trespalacios quería corroborar si la erradicación exitosa a largo plazo de la infección podría revertir la propensión al cáncer de estómago. Entre los hallazgos se destaca que pacientes con edades por encima de los 50 años podrían tener una infección con las variantes más agresivas y virulentas de la bacteria y se podría asociar un desarrollo de cáncer gástrico. Además, se demostró que los pacientes infectados con H. pylori en Colombia tienen mutados genes relacionados con el desarrollo de cáncer gástrico y que, después de que los pacientes reciben tratamiento y se elimina la bacteria del estómago exitosamente, los cambios epigenéticos inducidos por la infección se van revirtiendo lentamente, encontrando que estos eventos se eliminan por completo después de cinco años de estar libre de la infección. Es decir, que la atención temprana con un tratamiento específico puede prevenir el cáncer de estómago, por lo cual se justifica erradicar activamente el H. pylori antes de los 48 años.

La importancia de este hallazgo radica en la posibilidad de brindar recomendaciones sustentadas en la evidencia científica para el diseño de política pública en salud que propenda por la prevención del cáncer gástrico relacionado con la infección causada por H. pylori y permita la actualización de las guías de práctica clínica sobre la bacteria que se realizó en 2017 y en las que participó la bacterióloga javeriana en conjunto con la Asociación Colombiana de Gastroenterología.

La conclusión principal de la investigación es clara: el H. pylori debe ser erradicado antes de los 50 años y debe hacerse seguimiento al menos durante 5 años de los cambios epigenéticos.

La profesora Alba Alicia Trespalacios, líder del proyecto de investigación javeriano y directora de los posgrados de la Facultad de Ciencias, explica que la Mención de Honor que recibe de la Academia Nacional de Medicina reconoce uno de los trabajos de la línea de investigación con 15 años de historia que dirige en la que se forman una estudiante de doctorado, una de maestría y un joven investigador. Los coautores de la investigación son William Otero, Azucena Arévalo, Eliana Rodríguez, Sandra Perdomo, David Díaz y Paola Betancourt y este proyecto contó con el respaldo financiero de la Vicerrectoría de Investigación de la Javeriana.

Además de este reconocimiento, la línea de investigación ha recibido otros premios y distinciones durante los últimos nueve años, entre ellos, el Premio Nacional de Gastroenterología José Jácome Valderrama en los años 2009, 2011, 2015 y 2019; el Premio Internacional al mejor trabajo de investigación del Congreso Internacional de Bacteriología 2018 del Colegio Nacional de Bacteriología; el Premio Mujeres de Éxito 2013 en la categoría Ciencia y Tecnología, y el Premio Max Meyer de la Asociación Colombiana De Endoscopia Digestiva en 2011.

 

Sobre el Premio Nacional de Medicina

Investigadores e investigadoras de la Universidad de Antioquia, la Universidad Nacional de Colombia, la Pontificia Universidad Javeriana y de Vigicáncer celebran hoy el reconocimiento que reciben a las 6:30 p.m. por parte de la Academia Nacional de Medicina a la Investigación Científica. Además del trabajo de la profesora Trespalacios, las exploraciones académicas exaltadas estuvieron en torno a la caracterización de los linfocitos en personas con infección por el VIH y una posible terapia antirretroviral; también, al análisis de los efectos de la reducción del conflicto armado sobre desenlaces del embarazo; así mismo, a unos estudios genéticos sobre el Alzheimer familiar y posibles implicaciones terapéuticas, y a la investigación a las disparidades en la sobrevida del cáncer infantil en el sistema de salud universalizado en Cali.

La Academia Nacional de Medicina es una institución científica que tiene como propósito contribuir al estudio y progreso de la medicina, de la educación médica y la investigación. Además, es un es un organismo consultor y asesor del Gobierno para todos los asuntos relacionados con la salud pública. En su accionar busca promover e incentivar la investigación y la educación médica en Colombia y para ello otorga cuatro premios: el Carlos Esguerra, el Juan N. Corpas, el Roberto Franco y el Manuel Forero. Este último está dirigido a científicos colombianos con el fin de reconocer investigaciones experimentales que hayan cumplido meritoria y reconocida labor útil que sea benéfica para la salud pública de los colombianos y colombianas.

Conozca aquí el histórico de los reconocimientos del Premio Manuel Forero a la Investigación Científica.

La ceremonia de los Premios Academia Nacional de Medicina a la Investigación Científica 2020 se celebra virtualmente el jueves 29 de octubre a las 6:30 p.m. a través de este enlace.

En la foto de izquierda a derecha: Dr. William Otero, Dr. Barry Marshall, Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 2005, Alba Trespalacios y Francis Megraud, director científico del Centro Nacional de Referencia Francés para Campylobacter y Helicobacter y profesor de la Universidad de Bordeaux en Francia.
En la foto de izquierda a derecha: Dr. William Otero, Dr. Barry Marshall, Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 2005, Alba Trespalacios y Francis Megraud, director científico del Centro Nacional de Referencia Francés para Campylobacter y Helicobacter y profesor de la Universidad de Bordeaux en Francia.
No hay enemigo pequeño: avances contra ‘Helicobacter pylori’

No hay enemigo pequeño: avances contra ‘Helicobacter pylori’

Si usted es colombiano, es muy probable que esté infectado con Helicobacter pylori, una bacteria capaz de vivir en ambientes extremos, responsable de algunos tipos de cáncer gástrico y que se aloja en el estómago del 80% de la población del país.

Durante mucho tiempo, este organismo, que también causa gastritis y úlceras pépticas, ha sido tratado a través de una combinación de antibióticos que no resulta efectiva, en parte porque la bacteria se las ha ingeniado para combatirlos y ser resistente a ellos.

Sin embargo, desde hace más de diez años la investigadora Alba Alicia Trespalacios, del Grupo de Enfermedades Infecciosas de la Facultad de Ciencias de la Universidad Javeriana, y el gastroenterólogo William Otero, de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional, han venido trabajando para comprender las características de la bacteria y del paciente y así erradicar adecuadamente la infección a través de terapias personalizadas.

A propósito de la transferencia de este conocimiento al Hospital Universitario San Ignacio, donde empezará a beneficiar a miles de ciudadanos, Pesquisa Javeriana habló con la bacterióloga Trespalacios sobre los resultados de su trabajo, su trascendencia social y los nuevos retos que enfrenta la investigación de esta bacteria.

Pesquisa Javeriana: ¿Cuál ha sido el principal problema para erradicar la infección causada por Helicobacter pylori?
Alba Alicia Trespalacios: El problema está en el tratamiento, porque en el país no ha existido un consenso claro y hace diez años no teníamos un estado del arte que indicara cuál era la resistencia de esta bacteria a los diferentes antibióticos. Eso me motivó a investigar sobre la resistencia antibiótica y el tratamiento.

PJ: ¿Qué tipo de bacteria es esta?
AAT: Helicobacter pylori es un ser unicelular y autónomo que tiene la capacidad de multiplicarse. Desde el punto de vista de su estructura, es un organismo simple, con un solo cromosoma: un ADN circular y nada más. Es una de las bacterias que mejor se adapta al ser humano; de hecho, convive con nuestra especie desde que aparecimos en la Tierra. Los primeros hallazgos de este organismo —en contenidos gástricos— datan de hace 58.000 años. Incluso ha servido para verificar los procesos migratorios de las poblaciones desde África, Europa y Asia hasta atravesar el estrecho de Bering y llegar a América.

PJ: Siendo el estómago un medio tan ácido, ¿cómo logra la bacteria vivir allí?
AAT: Una vez llega a la mucosa estomacal, produce una enzima que se llama ureasa, capaz de convertir la urea en amoniaco, agua y CO2, que neutraliza el ambiente del estómago y permite la supervivencia de la bacteria.

A pesar de ser un organismo simple, esta bacteria puede causar la muerte.
A pesar de ser un organismo simple, esta bacteria puede causar la muerte.

PJ: ¿En qué consisten las pruebas que se están implementando en el Hospital Universitario San Ignacio?
AAT: Son pruebas que permiten determinar los perfiles de resistencia de la bacteria a los antibióticos y determinar en el paciente características genéticas de las enzimas responsables de metabolizar los medicamentos utilizados en su erradicación. Con esta información, el gastroenterólogo puede seleccionar los antibióticos y las mejores dosis de omeprazol para el tratar al paciente.

PJ: Uno de los aspectos más novedosos de la terapia personalizada es justamente entender cómo cada persona “degrada” los medicamentos. ¿Por qué esto es clave?
ATT: El tratamiento implica dos o tres antibióticos y un inhibidor de bomba de protones, conocido como omeprazol, que permite que el estómago tenga un ambiente neutro, favorable a los antibióticos. Si la enzima que degrada al omeprazol actúa rápido, los antibióticos no pueden cumplir su función. Así que para que el tratamiento sea efectivo es necesario ajustar la dosis de omeprazol de acuerdo con las características de las enzimas de cada paciente.

PJ: Si el 80% de colombianos está infectado con Helicobacter pylori, ¿por qué solo el 2% desarrolla cáncer
AAT: Por lo menos el 95% de los adenocarcinomas gástricos (CG) son secundarios a la infección por Helicobacter pylori. Por ello, la Organización Mundial de la Salud ha ratificado a la bacteria como carcinógeno tipo I. La infección ocurre en la infancia y produce una gastritis crónica que con los años puede ir avanzado y generando daño importante en la mucosa del estómago. Esta gastritis, sumada a otros factores como la alta ingesta de sal y el bajo consumo de verduras y frutas, factores ambientales y la genética del individuo, puede desencadenar adenocarcinoma gástrico generalmente después de los 50 años.

PJ: ¿Por qué es la principal causa de muerte por esta enfermedad en el país?
AAT: La mortalidad por esta patología es alta dado que se diagnostica tardíamente, en especial porque en el país no existen estrategias para la detección temprana de este tipo de cáncer. En Bogotá es la primera causa de muerte. El cáncer gástrico avanzado tiene un tiempo de sobrevida de aproximadamente 5 años.

PJ: ¿Es posible prevenir el cáncer por Helicobacter pylori?
AAT: Eliminar a tiempo la infección por la bacteria es una de las principales medidas para prevenir la aparición de adenocarcinoma gástrico. Así podremos cambiar con el tiempo esta terrible estadística.

El Helicobacter pylori produce gastritis crónica e incluso cáncer gástrico.

PJ: ¿Qué cambios necesita implementar nuestro sistema de salud para lograrlo?
AAT: Se requieren pruebas para establecer los perfiles de susceptibilidad de la bacteria a los antibióticos. Tenemos las técnicas estandarizadas, todo está listo para ser implementado en el sistema; lo que se necesita ahora es voluntad gubernamental para que los hospitales tengan los recursos y lo puedan hacer. Como sociedad debemos sopesar que, en efecto, cuestan más las muertes por cáncer que prevenir la infección a través de un diagnóstico y un tratamiento apropiados.

PJ: ¿En este momento cuáles son los retos investigativos con respecto a Helicobacter pylori?
AAT: Con el Grupo de Fitoquímica de la Facultad de Ciencias estamos enfocados ahora en buscar nuevas estrategias de tratamiento diferentes a los antibióticos. También estamos buscando el “punto de no retorno”: cuando Helicobacter pylori genera cambios en el ADN de la persona, de manera que llega un punto en que el daño le lleva a desarrollar cáncer de manera irreversible, aún erradicando la infección. Estamos determinando cuál es ese punto de no retorno para definir los momentos en los que es recomendado erradicar la infección, para así garantizar la recuperación del daño en la mucosa, detener el proceso y prevenir el desarrollo de cáncer. Aún no puedo poner mi cabeza sobre la almohada y sentir tranquilidad porque a un paciente se le erradicó la infección… yo no sé si ya tiene daños que lo puedan llevar a generar cáncer. Esos son nuestros principales retos ahora.

Investigaciones científicas han encontrado Helicobacter pylori en restos humanos de hace 58.000 años.
Investigaciones científicas han encontrado ‘Helicobacter pylori’ en restos humanos de hace 58.000 años.