La tuberculosis acompaña a la humanidad desde hace miles de años y, aunque hoy puede prevenirse y curarse, sigue siendo la enfermedad infecciosa que más muertes causa cada año.
Un estudio publicado en Science Advances presenta un dispositivo que ayuda a entender qué ocurre en las primeras etapas de la tuberculosis, antes de que aparezcan los síntomas visibles.
Esa fase inicial siempre fue un misterio, porque la enfermedad avanza lentamente y puede pasar mucho tiempo entre el contagio y los primeros signos claros.
La tuberculosis infecta a cerca de una cuarta parte de la población mundial, y aunque solo algunos enferman, eso significa más de diez millones de casos nuevos cada año.
Además, la enfermedad provoca más de un millón de muertes anuales, a pesar de los antibióticos disponibles y de los avances en salud pública global.
Uno de los grandes enigmas es por qué los síntomas tardan meses en aparecer, algo que complica el diagnóstico temprano y el control del contagio.
Para investigar ese retraso, los científicos se centraron en los alvéolos pulmonares, pequeños sacos de aire donde ocurre el primer choque entre bacterias y defensas.
Estos alvéolos funcionan como una barrera clave, pero durante mucho tiempo se estudiaron sobre todo en animales, especialmente ratones, que no siempre reflejan lo humano.
Según el investigador Max Gutierrez, los modelos animales son útiles, pero existen diferencias importantes en células inmunes y evolución de la enfermedad.
Por eso creció el interés en tecnologías alternativas, como los llamados órganos en chip, que permiten recrear órganos humanos en dispositivos microscópicos.
Ya existían modelos de pulmón en chip, pero tenían una limitación importante: usaban células de distintos orígenes genéticos dentro del mismo sistema.
Eso impedía reproducir fielmente cómo funciona el pulmón de una persona específica o cómo progresa una enfermedad en un individuo concreto.
El nuevo dispositivo resolvió ese problema al usar solo células genéticamente idénticas, todas derivadas de una misma célula madre humana.
El equipo empleó células madre pluripotentes inducidas, capaces de transformarse en casi cualquier tipo celular del cuerpo humano.
Con ellas crearon células epiteliales alveolares, responsables del intercambio de gases, y células endoteliales que forman los vasos sanguíneos.
Este diseño permitió observar por primera vez la llamada “caja negra” de la tuberculosis, el periodo silencioso entre la infección y los síntomas.
Los investigadores buscaron señales conocidas de la enfermedad, descritas antes en pacientes y en estudios con animales de laboratorio.
Cuando añadieron macrófagos, células clave del sistema inmune, aparecieron agrupaciones con núcleos muertos rodeados de células vivas.
Cinco días después de la infección, las barreras celulares colapsaron, mostrando que el alvéolo había perdido su función normal.
Como no todas las personas reaccionan igual a la tuberculosis, el equipo también analizó el papel de las diferencias genéticas.
Para eso eliminaron un gen llamado ATG14, relacionado con la limpieza celular y la defensa frente a materiales extraños.
Los macrófagos sin ese gen morían más fácilmente y trataban de engullir más bacterias, confirmando su importancia en la respuesta inmune.
Aunque falta investigación, los científicos creen que este chip acerca la medicina personalizada al tratamiento de la tuberculosis.
En el futuro podrían fabricarse dispositivos con células de personas específicas para predecir cómo responderán a infecciones o antibióticos.
Así, una enfermedad antigua podría empezar a combatirse con herramientas hechas a medida para cada paciente, basadas en su propia biología.