Variabilidad genómica de Mycobacterium tuberculosis como elemento explicativo del alto riesgo para tuberculosis del departamento de Norte de Santander

Abstract

RESUMEN: La TB es un problema de salud pública creciente en el mundo. En Norte de Santander- Colombia, el número de casos nuevos notificados ha ido en aumento en los últimos años, convirtiéndolo en el año 2021, en uno de los departamentos de Colombia con mayor carga de TB. El objetivo principal de este estudio fue determinar si la alta transmisión de TB en Norte de Santander está definida por un linaje especifico de Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), para lo cual se diseñó un estudio prospectivo de corte transversal donde se incluyeron 215 aislamientos a conveniencia de M. tuberculosis provenientes de casos de TB notificados por el laboratorio clínico en la ESE-HUEM de Cúcuta, Norte de Santander durante 2015-2018. Se caracterizaron molecularmente 207 aislamientos de M. tuberculosis, usando las herramientas de spoligotyping, MIRU-VNTR y secuenciación de genoma completo. Se combinaron análisis moleculares y SIG para mostrar la ubicación de los casos de TB y la diversidad genética de los aislamientos en Norte de Santander. Se evidenciaron microepidemias en zonas urbanas y en población socialmente marginada además de la existencia de prevalencia oculta de la enfermedad, ambas responsables de mantener la cadena de transmisión. Además, se logró la identificación de linajes mediante spoligotyping mostrando que los aislamientos estudiados pertenecían a LAM (41,1%), Haarlem (11,1%), T (8,2%), Desconocido (2,9%), X (1%), Beijing (1%) y a un grupo de genotipos huérfanos (34,8%). La WGS permitió evidenciar 5 sublinajes del Linaje 4: 4.1.2.1, 4.3.2, 4.3.3, 4.3.4.1, 4.3.4.2 y 4,8 mientras el análisis de la genómica comparativa reveló diversas modificaciones génicas frente a genomas de referencia universal H37Rv y colombiano UT205. Este estudio permitió demostrar que para los casos de TB, la transmisión en los municipios y comunas en Norte de Santander no está determinada por uno o varios genotipos específicos dado que éstos, están circulando indistintamente en localidades de alto y bajo riesgo. Se requiere de intervenciones tempranas para interrumpir los eventos de transmisión presentes en población marginada del departamento de Norte de Santander.

ABSTRACT: TB is a growing public health problem in the world. In Norte de Santander-Colombia, the number of new cases reported has been increasing in recent years, making it one of the departments in Colombia with the highest TB burden by 2021. The main objective of this study was to determine whether the high transmission of TB in Norte de Santander is defined by a specific lineage of Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), for which a prospective cross-sectional study was designed where 215 isolates of M. tuberculosis from TB cases notified by the clinical laboratory in the ESE-HUEM of Cúcuta, Norte de Santander during 2015-2018 were included. A total of 207 M. tuberculosis isolates were molecularly characterized using spoligotyping, MIRU-VNTR and whole genome sequencing tools. Molecular and GIS analyses were combined to show the location of TB cases and the genetic diversity of isolates in Norte de Santander. Microepidemics were evidenced in urban areas and in socially marginalized populations, in addition to the existence of hidden prevalence of the disease, both responsible for maintaining the chain of transmission. In addition, lineage identification was achieved by spoligotyping showing that the isolates studied belonged to LAM (41.1%), Haarlem (11.1%), T (8.2%), Unknown (2.9%), X (1%), Beijing (1%) and a group of orphan genotypes (34.8%). WGS revealed 5 sublineages of Lineage 4: 4.1.2.1, 4.3.2, 4.3.2, 4.3.3.3, 4.3.4.1, 4.3.4.2 and 4.8 while the comparative genomics analysis revealed several gene modifications against universal reference genomes H37Rv and Colombian UT205. This study demonstrated that TB transmission in the municipalities and communes of Norte de Santander is not determined by one or several specific genotypes, given that these are circulating indistinctly in high and low risk localities. Early interventions are required to interrupt the transmission events present in the marginalized population of the department of Norte de Santander.