Txema Marimón, jefe de sección del Servicio de Microbiología de la OSI Donostialdea: “Es un hecho altamente inusual descubrir nuevas especies de bacterias patógenas para el ser humano”

El Servicio de Microbiología de la OSI Donostialdea ha descubierto dos nuevas bacterias patógenas para el ser humano. Estas nuevas bacterias pertenecen al género Nocardia y han recibido los nombres de Nocardia gipuzkoensis y Nocardia barduliensis. No es la primera vez que este servicio descubre una bacteria. En el año 2016 se detectó otra denominada Nocardia donostiensis. Estos descubrimientos sitúan de nuevo a Gipuzkoa y a Euskadi en el mapa mundial de la microbiología y permitirán un diagnóstico más preciso y una mejor optimización del tratamiento. Txema Marimón jefe de sección del Servicio de Microbiología de la OSI Donostialdea nos explica cómo se han detectado estas bacterias y la dimensión de este descubrimiento.

 

¿En que radica la importancia del descubrimiento de estas dos nuevas bacterias?

Su importancia radica en que se han aislado de dos pacientes con infección respiratoria, lo que por un lado nos permite un diagnóstico más preciso del agente causante de la infección y por otro lado una mejor optimización del tratamiento, ya que estas bacterias suelen presentar unos patrones de sensibilidad antibiótica determinados.

 

Estas no son las primeras bacterias que detectáis. Hace 4 años descubristeis la Nocardia donostiensis. ¿Por qué este interés en las Nocardias?

Nuestra “manía “por las Nocardia viene de lejos. Podríamos decir que empezó con la llegada del Dr. Julián Larruskain con la unificación de los Laboratorios en 1997. Él era por entonces el responsable del diagnóstico de infecciones respiratorias y las Nocardia son patógenas principal pero no exclusivamente del sistema respiratorio. EL Dr. Larruskain tenía una capacidad y tenacidad increíble para detectar esta bacteria de difícil diagnostico en las muestras respiratorias que recibía. También el Dr. Emilio Pérez Trallero, jefe del Servicio de Microbiología entonces, tenía un interés especial por este patógeno atípico y sus patrones de resistencia antibiótica. Ambos nos impulsaron a aplicar las nuevas técnicas moleculares para identificar a nivel de especie las Nocardia que se aislaban ya que su identificación utilizando los métodos “clásicos” (fenotípicos) es laboriosa y complicada, y no exenta de errores. Con la introducción de las técnicas moleculares vimos que éramos capaces de identificar más fácilmente y mejor muchas de las especies de Nocardia de los pacientes de nuestro hospital.

 

¿Cómo y cuándo sospecháis que podéis estar ante una nueva bacteria?

Las primeras sospechas surgieron cuando al analizar las secuencias de los genes que se utilizan rutinariamente para la identificación a nivel de especies, éstas no “encajaban” con ninguna de las secuencias de las especies conocidas e incluidas en las bases de datos internacionales. Ello no afecta al paciente, ya que recibe el tratamiento antibiótico adecuado pero sí abre la puerta a investigar más a fondo qué Nocardia es la que está causando la infección. Entonces profundizamos más en la identificación de estas bacterias, analizando más secuencias genéticas de regiones diferentes de su genoma y realizando estudios fenotípicos etc. más complejos que los habituales, que nos permitieron sospechar con mayor certeza que estábamos ante especies no descritas. Posteriormente, buscamos la colaboración de expertos a nivel mundial en Nocardia, que realizaron  otras técnicas de identificación definitivas (hibridación de genoma completo…) y fuera del alcance de los laboratorios de diagnóstico clínico y con todo ello certificamos que estábamos ante dos nuevas especies bacterianas.

 

Descubrir una bacteria es un hecho altamente inusual, pero ¿Dos?

Efectivamente, es un hecho altamente inusual descubrir nuevas especies de bacterias patógenas para el ser humano. Cuando empezamos a hacer los estudios para ver si la que ha sido denominada Nocardia barduliensis era una especie nueva, detectamos otra Nocardia que tampoco podíamos identificar a nivel de especie y resultó ser otra nueva especie a la que hemos denominado N. gipuzkoensis. Digamos que ha sido una coincidencia en el tiempo. Como descubridores de estas dos bacterias nos pareció apropiado denominarlas Nocardia gipuzkoensis y Nocardia barduliensis, en honor a Gipuzkoa (siendo Bardulia una denominación antigua del Territorio).

 

¿Qué particularidades tienen la Nocardia gipuzkoensis y la Nocardia barduliensis?

Desde el punto de vista filogenético N. barduliensis se parece más a N. asiatica mientras que N. gipuzkoensis se asemeja mas en su genoma a N. abscessus. Desde el punto de vista de resistencia antibiótica N. gipuzkoensis era resistente a la combinación antibiótica amoxicilina-ácido clavulánico mientras que las N. barduliensis era resistente a fluoroquinolonas.

 

¿Estos descubrimientos para que sirven?

Clínicamente, la identificación a nivel de especie siempre nos permite conocer mejor las características de la infección por Nocardia y sus tropismos por causar infección en diferentes partes del cuerpo. También orienta a un tratamiento antibiótico más dirigido ya que en esta especie suele haber una asociación muy fuerte entre la especie y los patrones de sensibilidad antibiótica. Desde el punto de vista epidemiológico también es importante para saber cuál es la prevalencia de las especies de Nocardia causantes de infección en diferentes zonas geográficas.

 

En el descubrimiento de la bacteria han participado investigadores de Euskadi y de otras partes del mundo ¿cómo ha sido la metodología de trabajo?

Ha sido un proceso largo y complicado, que requiere tenacidad, efectuado por microbiólogos del Hospital Universitario Donostia, el Instituto de Investigación Sanitaria Biodonostia y la UPV/EHU en colaboración con investigadores de Alemania (Leibniz Institute DSMZ), Inglaterra (Universidad de Newcastle) y Chile (Universidad de Antofagasta). La primera sospecha de que podía tratarse de especies nuevas vino de la investigadora María Ercibengoa, del Servicio de Microbiología del Hospital Universitario Donostia. Se trataba en ambos casos de bacterias aisladas de pacientes gipuzkoanos con infecciones respiratorias. Después, un ingente trabajo y cientos de correos cruzados entre las distintas Instituciones implicadas, repetición una y otra vez de análisis, muchas versiones del artículo científico… pero finalmente las dos nuevas especies han quedado inequívocamente demostradas y el trabajo ha visto la luz en la revista científica Microorganisms1.

  1. Genomic virulence features of two novel species Nocardia barduliensissp. nov. and Nocardia gipuzkoensissp. nov., isolated from patients with chronic pulmonary diseases. Nouioui I, Cortés-Albayay C, Neumann-Schaal M, Vicente D, Cilla G, Klenk HP, Marimón JM, Ercibengoa M.Microorganisms. 2020 Oct 1;8(10):1517. doi: 10.3390.

 

¿A qué tipo de pacientes afectan estas nuevas bacterias y que enfermedades producen?

Las nuevas especies de Nocardia se aislaron de dos pacientes con infección respiratoria. Ambos tenían EPOC, una característica general de las infecciones por Nocardia ya que suelen afectar a pacientes con enfermedad respiratoria de base o inmunodeprimidos.

 

¿Qué importancia tienen las técnicas moleculares en la detección de estas nuevas bacterias?

Sin la ayuda de las técnicas moleculares no habríamos podido siquiera suponer que se trataba de dos especies nuevas. En esta especie bacteriana la identificación a nivel de especie es bastante difícil con las técnicas clásicas fenotípicas. Las técnicas moleculares nos permiten identificaciones mucho más exactas, no solo para las Nocardia sino para muchas otras especies bacterianas.

 

Una vez descubierta, para que una bacteria sea reconocida como nueva especie ¿qué pasos hay que seguir?

Una vez descritas ya quedan como especies. Los siguientes pasos son seguir como hasta ahora, buscando los mejores diagnósticos y mejorar aún más con nuevas técnicas, como las secuenciación masiva que va a permitir hacer el mapa del genoma completo de los aislamientos bacterianos lo que permitirá no solo mejores identificaciones sino analizar si las bacterias que causan las infecciones de los pacientes tienen factores específicos de virulencia, de resistencia a los antibióticos,…

 

En estos momentos de pandemia en los que el Servicio de Microbiología ha adquirido un protagonismo importante, supongo que este tipo de descubrimiento es un espaldarazo para vuestra labor.

Sí, la pandemia ha puesto de relieve la importancia de la Microbiología no solo a nivel social sino también en algunos ámbitos médicos dejando claro que todas las especialidades médicas son importantes. De todas maneras, este trabajo de identificación de las dos nuevas especies de Nocardia viene de antes de la pandemia y gracias al esfuerzo y apoyo de muchas personas del Servicio de Microbiología. Creo que es bueno que se conozca a la Microbiología no solo por el trabajo ingente que estamos desarrollando durante la pandemia sino por muchas otras actividades que, de manera silenciosa, pero muy beneficiosa para el manejo de los pacientes, realizamos día a día.