Mycoplasma genitalium -Mycoplasma genitalium

Mycoplasma genitalium
	Mapa genético de Mycoplasma genitalium . Bandas coloreadas dispuestas circularmente son los genes (525 en número) en su posición en el ADN. El genoma tiene 580,070 pares de bases (580 kb).
clasificación cientifica
Dominio:	Bacterias
Filo:	Tenericutes
Clase:	Mollicutes
Pedido:	Mycoplasmatales
Familia:	Mycoplasmataceae
Género:	Micoplasma
Especies:	M. genitalium
Nombre binomial
	Mycoplasma genitalium; Tully y col. , 1983

Mycoplasma genitalium ( MG , comúnmente conocido como Mgen ), es una bacteria pequeña y patógena de transmisión sexual que vive en las células de la piel de los tractos urinario y genital en humanos . Los informes médicos publicados en 2007 y 2015 afirman que Mgen se está volviendo cada vez más común. La resistencia a múltiples antibióticos es cada vez más frecuente, incluida la azitromicina , que hasta hace poco era el tratamiento más fiable. La bacteria se aisló por primera vez del tracto urogenital de los seres humanos en 1981 y finalmente se identificó como una nueva especie de Mycoplasma en 1983. Puede causar efectos negativos en la salud de hombres y mujeres. También aumenta el factor de riesgo depropagación del VIH con mayor incidencia en aquellos tratados previamente con antibióticos azitromicina .

En concreto, provoca uretritis tanto en hombres como en mujeres, y también cervicitis e inflamación pélvica en las mujeres. Presenta síntomas clínicamente similares a los de la infección por Chlamydia trachomatis y ha mostrado tasas de incidencia más altas, en comparación con las infecciones por Chlamydia trachomatis y Neisseria gonorrhoeae en algunas poblaciones. La secuencia completa de su genoma se publicó en 1995 (tamaño 0,58 Mbp , con 475 genes ). Se consideró como una unidad celular con el tamaño de genoma más pequeño (en Mbp ) hasta 2003, cuando se secuenció una nueva especie de Archaea , a saber, Nanoarchaeum equitans (0,49 Mbp, con 540 genes). Sin embargo, Mgen todavía tiene el genoma más pequeño de cualquier organismo autorreplicante conocido (de origen natural) y, por lo tanto, a menudo es el organismo de elección en la investigación mínima del genoma .

El genoma sintético de Mgen denominado Mycoplasma genitalium JCVI-1.0 (en honor al centro de investigación J. Craig Venter Institute , donde se sintetizó) se produjo en 2008, convirtiéndose en el primer organismo con genoma sintético. En 2014, se describió una proteína llamada Proteína M de M. genitalium .

Signos y síntomas

La infección por Mgen produce una combinación de síntomas clínicos, pero puede ser asintomática . Provoca inflamación en la uretra ( uretritis ) tanto en hombres como en mujeres, que se asocia con secreción mucopurulenta en el tracto urinario y ardor al orinar . En las mujeres, causa cervicitis y enfermedades pélvicas inflamatorias (EPI) , incluidas endometritis y salpingitis . Las mujeres también pueden experimentar sangrado después de tener relaciones sexuales y también está relacionado con la infertilidad por factor tubárico . Para los hombres, los signos más comunes son dolor al orinar o una secreción acuosa del pene. Los análisis de reacción en cadena de la polimerasa indicaron que es una causa de uretritis aguda no gonocócica (NGU) y probablemente NGU crónica. Está fuertemente asociada con la uretritis no gonocócica (NGU) persistente y recurrente, responsable del 15 al 20 por ciento de los casos de NGU sintomáticos en los hombres. A diferencia de otros micoplasmas , la infección no se asocia con vaginosis bacteriana . Está muy asociado con la intensidad de la infección por VIH. Algunos científicos están investigando para ver si Mgen podría desempeñar un papel en el desarrollo de linfomas y cánceres de próstata y ovario en algunas personas. Estos estudios aún tienen que encontrar evidencia concluyente que sugiera un vínculo.

Genoma

El genoma de M. genitalium consta de 525 genes en un ADN circular de 580.070 pares de bases . Scott N. Peterson y su equipo de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill informaron sobre el primer mapa genético utilizando electroforesis en gel de campo pulsado en 1991. Realizaron un estudio inicial del genoma utilizando secuenciación aleatoria en 1993, mediante el cual encontraron 100.993 nucleótidos y 390 genes que codifican proteínas. En colaboración con investigadores del Instituto de Investigación Genómica , que incluía a Craig Venter , hicieron la secuencia completa del genoma en 1995 usando secuenciación de escopeta . Sólo 470 predichos regiones codificantes se identificaron (de 482 proteínas que codifica genes), incluyendo genes necesarios para la replicación del ADN , la transcripción y traducción , la reparación del ADN , transporte celular , y metabolismo de la energía . Fue el segundo genoma bacteriano completo jamás secuenciado, después de Haemophilus influenzae . En 2006, el equipo del Instituto J. Craig Venter informó que solo 382 genes son esenciales para las funciones biológicas. El pequeño genoma de M. genitalium lo convirtió en el organismo elegido en The Minimal Genome Project , un estudio para encontrar el conjunto más pequeño de material genético necesario para mantener la vida .

Fisiopatología

Existe una asociación constante de infección por M. genitalium y síndromes del aparato reproductor femenino. La infección por M. genitalium se asoció significativamente con un mayor riesgo de parto prematuro, aborto espontáneo, cervicitis y enfermedad pélvica inflamatoria. Además, este patógeno puede infectar de forma latente los tejidos de las vellosidades coriónicas de las mujeres embarazadas, lo que repercute en el resultado del embarazo. El riesgo de infertilidad también está fuertemente asociado con la infección por M. genitalium , aunque la evidencia sugiere que no está asociado con la infertilidad masculina. Cuando M. genitalium es un agente co-infeccioso, las asociaciones de riesgo son más fuertes y estadísticamente significativas. M. genitalium está fuertemente asociado con el VIH-1.

Diagnóstico

Investigaciones recientes muestran que la prevalencia de Mgen es actualmente más alta que la de otras ITS ( infecciones de transmisión sexual ) que ocurren comúnmente . Mgen es un organismo exigente con duraciones de crecimiento prolongadas. Esto hace que la detección del patógeno en las muestras clínicas y el posterior aislamiento sean extremadamente difíciles. Al carecer de pared celular , el micoplasma no se ve afectado por los antibióticos de uso común . La ausencia de ensayos serológicos específicos deja a las pruebas de amplificación de ácidos nucleicos (NAAT) como la única opción viable para la detección de ADN o ARN de Mgen . Sin embargo, las muestras con NAAT positiva para el patógeno deben analizarse para detectar mutaciones de resistencia a macrólidos , que están fuertemente correlacionadas con los fracasos del tratamiento con azitromicina , debido a las rápidas tasas de mutación del patógeno. Las mutaciones en el gen de ARNr 23S de Mgen se han relacionado con el fracaso del tratamiento clínico y un alto nivel de resistencia a los macrólidos in vitro . Se han observado mutaciones mediadoras de resistencia a macrólidos en 20-50% de los casos en el Reino Unido, Dinamarca, Suecia, Australia y Japón. También se está desarrollando resistencia hacia los antimicrobianos de segunda línea como la fluoroquinolona .

Según las directrices europeas, las indicaciones para el inicio del diagnóstico de infección por Mgen son:

Detección de ácido nucleico (ADN y / o ARN) específico para Mgen en una muestra clínica
Las parejas actuales de las personas que dieron positivo en Mgen deben recibir el mismo antimicrobiano que el paciente índice.
Si la pareja actual no asiste para la evaluación y las pruebas, se debe ofrecer el tratamiento con el mismo régimen que se le dio al paciente índice por motivos epidemiológicos.
Por motivos epidemiológicos de los contactos sexuales en los 3 meses anteriores; Idealmente, las muestras para una NAAT de Mgen deben recolectarse antes del tratamiento y el tratamiento no debe administrarse antes de que el resultado esté disponible.

El cribado de Mgen con una combinación de detección y mutaciones de resistencia a macrólidos proporcionará la información adecuada necesaria para desarrollar tratamientos antimicrobianos personalizados, con el fin de optimizar el tratamiento del paciente y controlar la propagación de la resistencia a los antimicrobianos (RAM).

Detección de resistencias

Debido a la resistencia generalizada a los macrólidos , las muestras que son positivas para Mgen deberían idealmente ser seguidas con un ensayo capaz de detectar mutaciones que median la resistencia a los antimicrobianos. La Guía europea sobre infecciones por Mgen, en 2016, recomendó complementar la detección molecular de Mgen con un ensayo capaz de detectar mutaciones asociadas a la resistencia a macrólidos.

Tratamiento

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Tienen un régimen recomendado específico con azitromicina y otro régimen recomendado específico con doxiciclina . Como regímenes alternativos, la agencia tiene regímenes específicos, cada uno con eritromicina o etilsuccinato de eritromicina u ofloxacina o levofloxacina .

El tratamiento de las infecciones por Mycoplasma genitalium es cada vez más difícil debido al rápido crecimiento de la resistencia a los antimicrobianos . El diagnóstico y el tratamiento se ven obstaculizados aún más por el hecho de que las infecciones por Mycoplasma genitalium no se analizan de forma rutinaria. Los estudios han demostrado que un curso de 5 días de azitromicina tiene una tasa de curación superior en comparación con una dosis única más grande. Además, una sola dosis de azitromicina puede hacer que las bacterias se vuelvan resistentes a la azitromicina. Entre los pacientes suecos, se demostró que la doxiciclina es relativamente ineficaz (con una tasa de curación del 48% para las mujeres y del 38% para los hombres); y no se prescribe el tratamiento con una dosis única de azitromicina debido a que induce resistencia a los antimicrobianos. El tratamiento de cinco días con azitromicina no mostró desarrollo de resistencia a los antimicrobianos. Con base en estos hallazgos, los médicos del Reino Unido están pasando al régimen de azitromicina de 5 días. La doxiciclina también se sigue utilizando y la moxifloxacina se utiliza como tratamiento de segunda línea en caso de que la doxiciclina y la azitromicina no puedan erradicar la infección. En pacientes en los que fallaron la doxiciclina, la azitromicina y la moxifloxacina, se ha demostrado que la pristinamicina aún puede erradicar la infección.

Historia

Mycoplasma genitalium se aisló originalmente en 1980 a partir de muestras uretrales de dos pacientes varones que padecían uretritis no gonocócica en la clínica de medicina genitourinaria (GUM) del St Mary's Hospital, Paddington , Londres. Fue informado en 1981 por un equipo dirigido por Joseph G. Tully. Bajo microscopía electrónica, aparece como una célula en forma de matraz con una porción terminal estrecha que es crucial para su unión a las superficies de la célula huésped. La célula bacteriana está ligeramente alargada, como un jarrón, y mide 0,6-0,7 μm de longitud, 0,3-0,4 μm en la región más ancha y 0,06-0,08 μm en la punta. La base es ancha mientras que la punta se estira en un cuello estrecho, que termina con una gorra. La región terminal tiene una región especializada llamada siesta, que está ausente en otros Mycoplasma . Las pruebas serológicas indicaron que la bacteria no estaba relacionada con especies conocidas de Mycoplasma . La comparación de las secuencias del genoma con otras bacterias urinogenitales, como M. hominis y Ureaplasma parvum , reveló que M. genitalium es significativamente diferente, especialmente en las vías de generación de energía , aunque compartía un genoma central de ~ 250 genes que codifican proteínas.

Genoma sintético

El 6 de octubre de 2007, Craig Venter anunció que un equipo de científicos dirigido por el premio Nobel Hamilton Smith en el Instituto J. Craig Venter había construido con éxito ADN sintético con el que planeaban hacer el primer genoma sintético. Al informar en The Guardian , Venter dijo que habían unido una hebra de ADN que contiene 381 genes, que consta de 580.000 pares de bases, basados en el genoma de M. genitalium . El 24 de enero de 2008, anunciaron la creación exitosa de una bacteria sintética, a la que llamaron Mycoplasma genitalium JCVI-1.0 (el nombre de la cepa indica el Instituto J. Craig Venter con su número de muestra). Sintetizaron y ensamblaron el genoma completo de 582,970 pares de bases de la bacteria. Las etapas finales de la síntesis implicaron la clonación del ADN en la bacteria E. coli para la producción y secuenciación de nucleótidos. Esto produjo grandes fragmentos de aproximadamente 144.000 pares de bases o 1/4 de todo el genoma. Finalmente, los productos se clonaron dentro de la levadura Saccharomyces cerevisiae para sintetizar los 580.000 pares de bases. El tamaño molecular del genoma bacteriano sintético es 360,110 kilodaltons (kDa). Impresas en fuente de 10 puntos, las letras del genoma cubren 147 páginas.

El 20 de julio de 2012, la Universidad de Stanford y el Instituto J. Craig Venter anunciaron una simulación exitosa del ciclo de vida completo de una célula de Mycoplasma genitalium , en la revista Cell . Todo el organismo se modela en términos de sus componentes moleculares, integrando todos los procesos celulares en un solo modelo. Utilizando programación orientada a objetos para modelar las interacciones de 28 categorías de moléculas, incluidos ADN, ARN, proteínas y metabolitos, y ejecutándose en un clúster de Linux de 128 núcleos, la simulación tarda 10 horas para que una sola célula de M. genitalium se divida una vez: aproximadamente al mismo tiempo que la celda real tarda y genera medio gigabyte de datos.

Investigar

El descubrimiento de la proteína M , una nueva proteína de M. genitalium , se anunció en febrero de 2014. La proteína se identificó durante las investigaciones sobre el origen del mieloma múltiple , una neoplasia hematológica de células B. Para comprender la infección por Mycoplasma a largo plazo , se descubrió que M. genitalium reconocía los anticuerpos de la sangre de los pacientes con mieloma múltiple . La reactividad del anticuerpo se debió a una proteína nunca antes conocida y responde químicamente a todos los tipos de anticuerpos humanos y no humanos disponibles. La proteína tiene un tamaño de aproximadamente 50 kDa y está compuesta por 556 aminoácidos.

Consideraciones futuras

La investigación futura debe centrarse en el desarrollo de nuevos antimicrobianos y algoritmos de tratamiento que hagan hincapié en la terapia antimicrobiana dual y las pruebas de RAM en los protocolos de tratamiento. Es importante destacar que la mayoría de los pacientes con MG reciben un tratamiento sindrómico y este tratamiento se ve aún más comprometido por las resistencias emergentes a varios antimicrobianos. Esto también enfatiza la importancia del conocimiento basado en evidencia con respecto a la actividad de nuevos antimicrobianos contra varios patógenos que causan ITS. El rápido desarrollo de la RAM en Mgen sugiere que la monoterapia antimicrobiana de dosis única puede ser inapropiada incluso para las ITS sin complicaciones. Para Mgen, la terapia de combinación de antimicrobianos y las pruebas de resistencia a los antimicrobianos, junto con el desarrollo y la evaluación de nuevas clases de antimicrobianos, son de suma importancia. Algunos de los nuevos antimicrobianos, en particular el fluorocetólido solitromicina , podrían al menos reemplazar temporalmente a la azitromicina en el tratamiento de Mgen. En última instancia, la única solución sostenible para controlar estas infecciones podría ser el desarrollo de vacunas, una tarea que sigue siendo increíblemente difícil debido a que la mayoría de los patógenos de las ITS que ocurren comúnmente no se pueden cultivar.

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