Diversidad Genética en Pacientes de TB en Tanzania

África tiene la mayor diversidad genética entre los humanos. Esta diversidad proviene de muchos grupos étnicos y lingüísticos diferentes que viven en el continente. La larga historia de la evolución humana en África y las grandes poblaciones han llevado a esta variedad. En los últimos años, la migración y la mezcla entre estos grupos también han jugado un papel, llevando a algunas similitudes entre ellos. Las poblaciones africanas de hoy en día suelen tener una mezcla de diferentes ascendencias.

Un evento migratorio significativo que cambió la población en África se conoce como la 'expansión bantú'. Los hablantes de bantú se movieron de África Central hacia el sur y el este, trayendo métodos agrícolas y mezclándose con los cazadores-recolectores y pastores locales. Los estudios muestran que todavía hay algunas diferencias notables entre los grupos de hablantes de bantú, pero la mezcla con las poblaciones locales ha afectado cómo responden a las enfermedades.

Las enfermedades, especialmente las infecciosas, han sido factores importantes en la evolución humana. Por esto, la forma en que las personas reaccionan a las enfermedades puede variar mucho entre diferentes poblaciones. Estudios genéticos recientes han señalado mutaciones específicas que pueden cambiar la probabilidad de que alguien contraiga ciertas enfermedades infecciosas, como la tuberculosis (TB), que sigue siendo la principal causa de muerte por un solo agente infeccioso.

Las bacterias responsables de la TB pertenecen a un grupo llamado complejo Mycobacterium tuberculosis (MTBC), que tiene diez linajes adaptados a infectar humanos y varios otros linajes que infectan animales. Aunque la TB es un problema global, los linajes que afectan a los humanos se encuentran en diferentes partes del mundo. Algunos linajes son muy comunes en todo el mundo, mientras que otros son limitados a regiones específicas. Por ejemplo, algunos linajes se encuentran principalmente alrededor del Océano Índico o se ven sobre todo en ciertas áreas de África.

La relación entre las bacterias que causan la TB y las poblaciones humanas que infectan es compleja. La investigación muestra que las cepas de TB pueden estar estrechamente ligadas al contexto geográfico de los pacientes. Esta conexión puede romperse en personas que también están infectadas con VIH. Diferentes cepas de las bacterias también tienen diferentes características, afectando cómo progresa la enfermedad, cómo se transmite y cómo se presenta en los pacientes.

La variabilidad en cómo las personas responden a la TB también puede rastrearse hasta sus antecedentes genéticos. Ciertos genes en diferentes poblaciones pueden hacer que sean más susceptibles a la TB, y grupos específicos han mostrado diferentes niveles de riesgo para desarrollar la enfermedad. Junto con esta diversidad genética, muchos factores como la desnutrición, VIH, diabetes, pobreza, fumar y el uso de alcohol también juegan papeles importantes en la propagación y gravedad de la TB.

Aunque ha habido muchos estudios sobre cómo los factores individuales se relacionan con la TB, no ha habido muchos que analicen todos estos elementos juntos.

En este estudio, analizamos los antecedentes genéticos de pacientes con TB en Dar es Salaam, Tanzania. Nuestro objetivo era entender la ascendencia genética de estos pacientes, identificar las bacterias de TB que los afectaban y ver cómo ambos factores se relacionaban con la gravedad de sus enfermedades.

#Ascendencia genética de los pacientes con TB en Tanzania

Estimamos las ascendencias genéticas de 7,479 individuos de 249 poblaciones, que incluían 1,444 pacientes tanzanos con TB. Usamos datos de 53,255 SNPs (polimorfismos de un solo nucleotide). El análisis reveló tres principales ascendencias genéticas entre los pacientes tanzanos con TB.

La ascendencia genética más significativa fue llamada “bantú del sureste”, que contribuyó en promedio con un 44%. Esta ascendencia también es prevalente entre otros grupos de hablantes de bantú en el sur y sureste de África. La siguiente ascendencia más común fue “bantú del este”, que conformó alrededor del 22%. Esta ascendencia es común en poblaciones de Kenia. También se encontró una ascendencia “bantú del oeste” en pacientes tanzanos, promediando un 9%, que es más común entre los grupos bantú de África Central Occidental.

Otras ascendencias menos comunes presentes incluyeron contribuciones menores de poblaciones nigerianas, poblaciones de Chad y Sudán, y grupos de cazadores-recolectores de África Occidental. En general, los pacientes tanzanos con TB mostraron poca ascendencia no africana, promediando alrededor del 5%, con muy pocos pacientes teniendo más del 30% de ascendencia no africana.

Este análisis genético indicó que la mayoría de los pacientes con TB en Tanzania eran predominantemente de ascendencia bantú, reflejando una mezcla de diferentes componentes bantú.

#Perspectivas sobre las ascendencias genéticas bantú

Al combinar datos de muchos grupos bantú, vimos que las poblaciones en Kenia y Mozambique también mostraron porciones significativas de ascendencia bantú, mostrando cómo estas ascendencias se difundieron por la región. La ascendencia bantú del este fue más alta en Kenia y Tanzania, pero disminuyó más al sur y al oeste. En contraste, la ascendencia bantú del sureste aumentó hacia el sur y disminuyó hacia el oeste.

La ascendencia bantú del oeste fue más prevalente en poblaciones de Gabón, Camerún y Sudáfrica. Se encontró una clara correlación entre la distribución geográfica de las poblaciones humanas y sus distancias genéticas.

A pesar de que nuestros pacientes con TB eran todos de Dar es Salaam, pertenecían a una variedad de grupos étnicos de diferentes regiones dentro de Tanzania. Esta diversidad geográfica se vinculó a diferencias genéticas entre los pacientes, reforzando la idea de que la diversidad genética humana en Tanzania está estructurada por la geografía.

Encontramos que para los pacientes tanzanos con TB, la ascendencia bantú del sureste aumentó de oeste a este, mientras que la ascendencia bantú del este mostró la tendencia opuesta. La ascendencia genética bantú del oeste aumentó hacia el norte y disminuyó hacia el este.

#Genotipos MTBC en Tanzania

Previamente encontramos una amplia variedad de genotipos MTBC en pacientes tanzanos con TB, con cuatro genotipos principales siendo responsables de un número significativo de casos. Estas cepas dominantes se habían introducido en Tanzania hace más de 300 años. El genotipo más prevalente (L3.1.1) representó aproximadamente el 39% de los casos de TB.

A pesar de la presencia de estas cepas dominantes, no encontramos relaciones significativas entre los diferentes genotipos MTBC y la gravedad de las enfermedades de TB en los pacientes. Utilizamos medidas como puntajes de rayos X, carga bacteriana y puntajes clínicos para evaluar la gravedad de la enfermedad, pero no encontramos correlación.

#Relación entre los genotipos humanos y bacterianos

También investigamos si podría haber factores genéticos del huésped que afectaran cómo se comportaban los diferentes genotipos MTBC. Al comparar los antecedentes genéticos de pacientes infectados con diferentes cepas, encontramos diferencias menores en sus proporciones de ascendencia genética. No hubo correlaciones significativas entre las distancias genéticas humanas y las de las bacterias.

Estos hallazgos sugieren que la transmisión y duración de los períodos infecciosos fueron más influidos por los genotipos bacterianos que por la ascendencia genética de los anfitriones humanos.

#Ascendencia genética humana y gravedad de la enfermedad TB

A continuación, verificamos si la ascendencia genética de los pacientes con TB influía en la gravedad de la enfermedad. Realizamos análisis de regresión logística considerando tres diferentes proxy para la gravedad de la TB, mientras controlábamos factores como edad, sexo, estado de VIH y otras condiciones de salud.

A pesar de nuestras expectativas, no encontramos evidencia que vinculara la ascendencia genética humana con la gravedad de la enfermedad TB entre los pacientes que estudiamos.

#Efecto combinado de la diversidad genética humana y MTBC

Para un grupo más pequeño de 1,000 pacientes con TB, teníamos datos genéticos humanos y bacterianos disponibles. Si bien investigaciones anteriores han indicado que las interacciones genéticas entre humanos y bacterias pueden impactar la gravedad de la TB, no encontramos apoyo para esto en nuestro análisis.

Cuando añadimos el genotipo MTBC dominante a nuestros modelos, junto con su interacción con la ascendencia humana, no se observaron efectos significativos sobre la gravedad de la TB.

#Conclusión

Nuestro estudio indica que los pacientes con TB de Dar es Salaam tienen principalmente ascendencia genética bantú con mínima influencia genética euroasiática. No encontramos evidencia de que los antecedentes genéticos de los pacientes o las cepas MTBC impactaran significativamente la gravedad de la enfermedad de TB, sugiriendo que otros factores como las condiciones sociales y el entorno juegan un papel más crucial en la situación de TB en Tanzania.

Los resultados muestran que, a pesar de la diversidad genética presente en Tanzania, la población de pacientes con TB que estudiamos refleja principalmente migraciones recientes y no captura toda la variedad de diversidad genética humana en el continente. Sin embargo, los estragos subyacentes de MTBC indican que han sido influenciados por múltiples introducciones históricas y se han adaptado con éxito a la población local a lo largo del tiempo.

Esta comprensión enfatiza la importancia de considerar tanto la genética humana como la bacteriana en los esfuerzos de salud pública y resalta la necesidad de abordar los factores sociales y ambientales que impulsan la transmisión y gravedad de la TB en regiones como Tanzania.