A 500-year tale of co-evolution, adaptation, and virulence: Helicobacter pylori in the Americas

Helicobacter pylori is a common component of the human stomach microbiota, possibly dating back to the speciation of Homo sapiens. A history of pathogen evolution in allopatry has led to the development of genetically distinct H. pylori subpopulations, associated with different human populations, and more recent admixture among H. pylori subpopulations can provide information about human migrations. However, little is known about the degree to which some H. pylori genes are conserved in the face of admixture, potentially indicating host adaptation, or how virulence genes spread among different populations. We analyzed H. pylori genomes from 14 countries in the Americas, strains from the Iberian Peninsula, and public genomes from Europe, Africa, and Asia, to investigate how admixture varies across different regions and gene families. Whole-genome analyses of 723 H. pylori strains from around the world showed evidence of frequent admixture in the American strains with a complex mosaic of contributions from H. pylori populations originating in the Americas as well as other continents. Despite the complex admixture, distinctive genomic fingerprints were identified for each region, revealing novel American H. pylori subpopulations. A pan-genome Fst analysis showed that variation in virulence genes had the strongest fixation in America, compared with non-American populations, and that much of the variation constituted non-synonymous substitutions in functional domains. Network analyses suggest that these virulence genes have followed unique evolutionary paths in the American populations, spreading into different genetic backgrounds, potentially contributing to the high risk of gastric cancer in the region.Fil: Muñoz Ramirez, Zilia Y.. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL (IPN);Fil: Pascoe, Ben. University of Bath; Reino UnidoFil: Mendez Tenorio, Alfonso. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL (IPN);Fil: Mourkas, Evangelos. University of Bath; Reino UnidoFil: Sandoval Motta, Santiago. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología; MéxicoFil: Perez Perez, Guillermo. New York University Langone Medical Center; Estados UnidosFil: Morgan, Douglas R.. University of Alabama at Birmingahm; Estados UnidosFil: Dominguez, Ricardo Leonel. Western Honduras Gastric Cancer Prevention Initiative Hospital de Occidente Santa Rosa de Copan; HondurasFil: Ortiz Princz, Diana. No especifíca;Fil: Cavazza, Maria Eugenia. No especifíca;Fil: Rocha, Gifone. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Queiroz, Dulcienne. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Catalano, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Zerbetto de Palma, Gerardo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Goldman, Cinthia Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Venegas, Alejandro. Universidad Diego Portales; ChileFil: Alarcon, Teresa. Universidad Autónoma de Madrid; EspañaFil: Oleastro, Monica. Universidade Nova de Lisboa; PortugalFil: Vale, Filipa F.. Universidade Nova de Lisboa; PortugalFil: Goodman, Karen J.. University of Alberta; CanadáFil: Torres, Roberto C.. Instituto Mexicano del Seguro Social; MéxicoFil: Berthenet, Elvire. Swansea University Medical School; Reino UnidoFil: Hitchings, Matthew D.. Swansea University Medical School; Reino UnidoFil: Blaser, Martin J.. Rutgers University; Estados UnidosFil: Sheppard, Samuel K.. University of Bath; Reino UnidoFil: Thorell, Kaisa. University of Gothenburg; SueciaFil: Torres, Javier. Instituto Mexicano del Seguro Social; Méxic

Importancia del ecosistema de la microbiota intestinal en la salud y la Enfermedad Inflamatoria Intestinal

El ser humano ha cohabitado por años con su microbiota y las interacciones entre la comunidad microbiana y el sistema inmunitario de la mucosa intestinal son determinantes en el mantenimiento de la homeostasis a través de la inducción de mecanismos anti inflamatorios promovidos por los productos metabólicos generados por la microbiota saludable. La ruptura de este equilibrio conlleva al establecimiento de componentes de la microbiota que inducen una respuesta pro inflamatoria cuya cronicidad está vinculada a enfermedad. La enfermedad Inflamatoria Intestinal es un proceso inflamatorio crónico y descontrolado que afecta a millones de personas en el mundo y que puede presentarse de dos formas; enfermedad de Crohn y Colitis Ulcerativa. Los factores que contribuyen a la enfermedad han sido foco de numerosos estudios y se sabe que es multifactorial y heterogénea a nivel clínico, inmunológico, molecular, genético y microbiano

Reseña de las investigaciones sobre la infección del virus del papiloma humano en el Instituto de Biomedicina “Dr. Jacinto Convit”

A partir de 1997 se empezaron a formar grupos de investigación local y nacional en Venezuela, con el objetivo de evaluar la prevalencia de Virus de Papiloma Humano (VPH) en distintas entidades, la disponibilidad de tecnologías para su detección y la prevalencia de la infección del virus en el país. El Instituto de Biomedicina “Dr. Jacinto Convit” se unió a esos esfuerzos, las investigaciones aún continúan a pesar de la grave crisis que se vive en Venezuela actualmente. El cáncer del cuello uterino representa la segunda causa de muerte oncológica en la población femenina en Venezuela. Metodología: Se realizó una búsqueda sistemática de las publicaciones sobre el VPH en las cuales el Laboratorio de Microbiología Molecular, Instituto de Biomedicina Dr. Jacinto Convit MPPS–UCV ha participado. Resultados: Se empleó el sistema Prisma para la selección definitiva de las publicaciones por medio del cual se ubicaron 23 referencias que cumplieron con los criterios de inclusión. Conclusiones: Este trabajo reúne los resultados más importantes obtenidos por el grupo de investigación en el cual ha participado el Instituto a través del Laboratorio de Microbiología Molecular, señalando los datos más importantes con proyección de mejorar la calidad de los diagnósticos moleculares, diseñar las investigaciones para establecer la prevalencia en la población venezolana sin restringirla a pacientes con lesiones y evaluar la instrumentación a futuro de la introducción de vacunas contra el VPH, contribuyendo así a la disminución significativa del desarrollo de cáncer de cuello y otras patologías asociadas a este virus

Antibiotic susceptibility in Helicobacter pylori strains isolated from Venezuelan patients with duodenal ulcer

Helicobacter pylori antimicrobial drug resistance has appeared as an important cause of treatment failure. Samples were collected from 38 H. pylori infected patients with duodenal ulcers from the Gastroenterology Service of the “Hospital Vargas”, Caracas, Venezuela (2009-2011) and were processed by the E-test method. The 94.8% isolates were sensitive to clarithromycin and erythromycin with MIC values of <0.5 mg/L and < 2 mg/L respectively. The 92.2% of the strains had a tetracycline MIC under 1 mg/L and 37% of the sensitive H. pylori strains had a metronidazole MIC of <8 mg/L. Metronidazole resistance occurred in 24/38 strains (63.1%), while resistance to erythromycin was found in 2/38 strains (5.2%), clarithromycin in 2/38 (5.2%), and tetracycline in 3/38 (7.8%) of the isolates. None of the strains was found to be resistant to amoxicillin. We observed 6/38 (15.8%) multi-drug resistance of H. pylori isolates in different combinations

Innovación biológica en productos para el diagnóstico: un aporte al desarrollo sostenible de la salud en Venezuela

El Instituto de Biomedicina “Dr. Jacinto Convit”, como resultado de años de experiencia e investigación, ha desarrollado productos biológicos para el diagnóstico de diferentes enfermedades tales como: la leishmaniasis, las micosis sistémicas, las infecciones entéricas producidas por bacterias y la infección por Helicobacter pylori. A lo largo de los años se ha conformado un equipo multidisciplinario de investigadores que conforman los diferentes laboratorios de: Bioquímica, Micología, Enfermedades Entéricas y Microbiología Molecular. Estos productos se desarrollaron inicialmente como parte del avance de las diferentes líneas de investigación en cada uno de los laboratorios y actualmente, cumplen con el objetivo de dar respuesta a la demanda de diagnóstico de estas enfermedades endémicas de gran importancia en Venezuela. Contribuyendo de esta manera con la investigación, la academia, la formación de nuevos talentos y planteando la innovación como un proceso productivo y sostenible de nuestro país

Susceptibilidad antibacteriana y diagnóstico molecular de cepas de Helicobacter pylori en pacientes con gastropatías crónicas

Introducción: H. pylori es de alta prevalencia en Venezuela y el mundo, sus genes vacA y cagA son un factor de riesgo para el desarrollo de patologías gástricas severas. La resistencia y los esquemas de tratamiento deben ser evaluados. Objetivo: Evaluar el perfil de susceptibilidad antibacteriana y realizar detección molecular de H. pylori a partir de aislados de pacientes con gastropatías crónicas. Pacientes y Métodos: Se evaluaron 124 pacientes en el Servicio de Gastroenterología del Hospital Vargas, Caracas-Venezuela. Se realizó endoscopia digestiva, toma de biopsias de antro, pruebas de susceptibilidad a Claritromicina, Amoxicilina y Levofloxacina (E-test) y detección molecular de genes vacA, cagA y mutaciones A2142G / A2143G. Resultados: Solo 7% de los cultivos fueron positivos. Por PCR se detectó 65% de infección y 54% del gen cagA, en cuanto a vacA: s1 30%, s1/m1 22%, s2 21%, s2/m2 7%, s1/m2 5% y 20% de infección mixta. Se detectó 55,5% de resistencia a Claritromicina y 11,1% a Levofloxacina. El 3% presentó la mutación A2143G.  Conclusión: Se evidenció resistencia a claritromicina y a levofloxacina en menor proporción. Las técnicas moleculares para el diagnóstico y evaluación de la resistencia son importantes herramientas a considerar para la evaluación de la infección

Inmunodiagnóstico empleando péptidos sintéticos de CagA para el estudio de la infección por Helicobacter pylori

Introducción: H. pylori tiene alta variabilidad genética, sus genes cagA y vacA le confieren mayor virulencia. Es necesario contar con pruebas de diagnóstico no invasivas que detecten los factores de virulencia. Objetivo: estandarizar un ensayo de ELISA  utilizando péptidos sintéticos para determinar anticuerpos IgA secretores en saliva e IgG séricos anti CagA de H. pylori.  Pacientes y Métodos: Se evaluaron 61 pacientes del Servicio de Gastroenterología del Hospital Vargas de Caracas. Se realizó: estudio histológico, diagnóstico molecular de H. pylori y genes vacA y cagA. Se estandarizaron ensayos de ELISA para la detección de IgA secretora e IgG utilizando péptidos sintéticos de CagA y antígeno de H. pylori. Resultados: 73,7% fue positivo para H. pylori por histología, 62,3% tuvo gastritis crónica activa, 21,3% atrofia gástrica y 13,11% metaplasia intestinal. 85% fue positivo para H. pylori por PCR, 44,68% cagA+ y 32,65% vacA s1m1. Los péptidos de CagA fueron inmunogénicos, valores de anticuerpos IgA secretores e IgG anti péptidos de CagA fueron significativamente más elevadas (p<0,0001) en pacientes cagA+ por PCR que en pacientes cagA-. Conclusiones: El desarrollo de péptidos sintéticos de CagA y su utilización en el inmunodiagnóstico,  puede contribuir como prueba no invasiva de primera línea y estudios epidemiológicos