Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

El cerco al Helicobacter pylori

Su identificación, en 1982 por los médicos australianos Barry Marshall y Robin Warren, es considerada como uno de los episodios científicos de mayor envergadura en los últimos 25 años. En algunos países se ha instalado de un modo casi universal y, en otros más desarrollados, como los del norte europeo y Estados Unidos, la cifra de conquistas es menor, pero está comprendida entre el 30% y el 50% de la población.

Se trata de una bacteria. De la Helicobacter pylori, capaz de vivir en el agresivo entorno tremendamente ácido del estómago. Efectivamente, es un bacilo Gram negativo, alargado y curvado, que se aloja en la mucosa gástrica. Y está implicada en muy diversas patologías gástricas: gastritis crónica activa, úlcera péptica y cáncer gástrico. Los estómagos de los afectados albergan a cientos de millones de ejemplares de la bacteria. El conocimiento de sus características ya está permitiendo su control mediante antibióticos. Las nuevas profundizaciones moleculares que comienzan a aflorar permitirán su futura erradicación

HISTORIA. Normalmente, en los próximos años, muchos cientos de millones de personas desarrollarán úlceras pépticas, decenas de millones necesitarán cuidados médicos y varios millones habrán de ser hospitalizadas. En cuanto al cáncer de estomago su incidencia sigue siendo muy alta, llegando a ser, en algunos países la mayor causa de muerte por cáncer entre los hombres.

Ya, a finales del s. XIX, Bizzonero había descrito la presencia de bacterias espirales en estómagos de perros y gatos, pero no fue hasta 1970 cuando un patólogo inglés sugirió la asociación entre gastritis y presencia de bacterias estomacales. La demostración definitiva de tal asociación se dio cuando el médico australiano Barry J. Marshall, en 1985, para probarla ingirió una preparación del cultivo bacteriano que le produjo inmediatamente una dolorosa inflamación de la mucosa gástrica. Los siguientes experimentos demostraron no solo colonizaba los tejidos inflamados sino que era la causa de la inflamación.

En los primeros momentos se pensó que se trataba de una nueva especie dentro del género Campylobacter, pero los modernos estudios genómicos, sobre todo el conocimiento de las secuencias de su ácido ribonucleico ribosomal 16S, demostraron que se trataba de géneros diferentes. Y, desde 1989 quedó establecido que pertenecía a un nuevo género, el Helicobacter, en el que ya se han descubierto, al menos, otras 19 especies. Para diagnosticar su infección, actualmente se disponen y están en desarrollo diversos métodos, directos e indirectos, agresivos y no agresivos.

La H. pylori posee por sí misma ciertas enzimas que usa para obtener energía o defenderse del medio hostil en el que se desarrolla. Ello ha servido para desarrollar métodos específicos para su identificación. Entre tales enzimas destaca la ureasa, que cataliza la hidrólisis de la urea, produciendo amoníaco, lo que conduce a una alcalinización del medio ambiente próximo.

VIRULENCIA. Las características de esta peligrosa bacteria le permiten colonizar la mucosa gástrica del estómago así como producir daños en los tejidos invadidos y liberarse de sus mecanismos de defensa. A ello contribuyen diversas características: a). La estructura espiral, que facilita su penetración a través de la mucosa gástrica, a modo de un sacacorchos: b). La movilidad. Sus seis flagelos le confieren gran movilidad y una gran protección para no ser eliminado de la zona por el huésped; c) Las adhesinas son unas moléculas proteínicas propias que reconocen a una serie de receptores específicos de la mucosa gástrica, lo que es imprescindible para el inicio de la colonización: d) Una toxina vacuolizante que produce unas grandes vacuolas en las células de las zonas de mucosa infectada. La toxina está codificada por el gen vac-A, presente en todos los aislamientos, aunque la toxina se produce en ciertos casos y no en otros (posiblemente ello esté asociado a cambios de la secuencia de gen). La toxina acompaña a los casos más graves de la enfermedad; e). En la zona cromosómica llamada Isla de Patogenicidad se encuentra localizado el gen Cag A, que codifica a la toxina vacuolizante cagA (iniciales que corresponden a la expresión inglesa de gen asociado a la citotoxina)

La implicación de la bacteria con las graves patologías gástricas hizo que en 1994 fuese incluida esta bacteria bajo la consideración de agente carcinógeno de tipo I. Ello ha intensificado las investigaciones sobre la misma, de modo que éstas suelen presentar incrementos cuantitativos anuales del orden del 20%, alcanzando la cifra total de unos 15.000 trabajos, de los que cerca de 3.000 fueron publicados en el año último. En agosto de 1997 se publicó su secuencia genómica completa, habiendo sido el sexto de los genomas procariotas secuenciado. Posteriormente se ha realizado otra secuenciación completa de otra cepa de la bacteria, lo que es muy útil a efectos comparativos y de descubrimiento de funciones.

CagA. Un nuevo e importante descubrimiento acaba de realizarse sobre la H. pylori, habiéndose publicado recientemente en la versión electrónica de la revista SCIENCE. Lo han realizado un grupo de investigadores médicos japoneses pertenecientes a tres Facultades de Medicina japonesas. Guarda relación con el gen y la proteína CagA, que está presente en las cepas virulentas (tipo I) de la bacteria.

La proteína CagA de Helicobacter pylori es liberada desde las células bacterianas que colonizan la mucosa gástrica pueden sufrir o no una modificación química consistente en la fosforilación (unión a grupos fosfato) de la proteína. Los procesos de fosforilación y desfosforilación regulan la mayor parte de los procesos moleculares de señalización de diferenciación celular y de desarrollo, estando involucrados en las actuaciones y funciones de oncogenes, genes supresores de tumores, etcétera. Las células epiteliales gástricas afectadas modifican su forma, asemejándose a la de un colibrí.

En este caso, la CagA silvestre, fosforilable, funciona induciendo que la célula de la célula epitelial gástrica produzca una sustancia de tipo factor de crecimiento. Las CagA resistentes a la fosforilación (debido a que su información genética no es exactamente la misma que la de la CagA silvestre) no induce tal producción. A nivel molecular lo que parece que hace la entrada de la proteína CagA hace en las células epiteliales gástricas es alterar un cierto número de funciones celulares en las que se sabe que tiene protagonismo una enzima fosfatasa conocida con las siglas SHP-2. En efecto, la proteína CagA se une físicamente a la proteína SHP-2 y la activa haciendo que su actividad fosfatasa se incremente enormemente.

Esta Investigación que aclara algunos aspectos moleculares de la acción de la bacteria H. pylori y del inicio del proceso de la irritación gástrica es solo un primer paso que habrá de venir acompañado de otros muchos permitan, por un lado, conocer más científicamente los mecanismos de infección y de malignización celular y, por otro, luchar con armas cada vez más eficaces contra la insidiosa bacteria Helicobacter pylori.