Entrevista al Dr. Daniel Paredes-Sabja “Clostridium difficile: Un desafío constante”

Entrevista al Dr. Daniel Paredes-Sabja “Clostridium difficile: Un desafío constante”

Daniel-Paredes-SabjaUn café ubicado en el corazón del barrio República fue el escenario en donde el Doctor Daniel Paredes-Sabja dio una entrevista para la Sociedad de Bioquímica.

En compañía de un expreso y un latte, conversamos por más de 1 hora sobre su reciente incorporación a la Sociedad y sus estudios en relación a la bacteria Clostridium difficile.

¿Cómo se produjo su incorporación a la Sociedad de Bioquímica?

Cuando llegué a Chile, el año 2011, no pertenecía a ninguna Sociedad. Mi formación de pre-grado, es ser Ingeniero en Alimentos, entonces soy totalmente un foráneo al mundo de las Sociedades Científicas. No conocía a ningún Bioquímico o Biólogo.

Cuando llegué al país pensé que si me incorporaba a una sociedad, debía ser a una que abordara el tema biológico, por mi formación doctoral. Fue entonces cuando el año pasado, a raíz de un tema de investigación muy interesante que teníamos; acerca de cómo las esporas de Clostridium interactúan con factores del complemento mediando factores de  persistencia; pensé que dicho estudio era apropiado para la Sociedad de Bioquímica, ya que en ella hay grupos de investigadores que me podían dar un buen feedback en relación a este tema. Entonces, esa fue la decisión por la cual el año pasado decidí incorporarme. En el fondo estaba buscando mayor diversidad científica en las diferentes temáticas existentes y eso te lo entrega esta Sociedad.

¿En qué aspectos quisiera aportar  a la Sociedad de Bioquímica?

Quiero impregnarme de la cultura de la Sociedad, lo que se logra a partir del conocimiento que voy a tener en torno a cada uno de los miembros que la componen, observar cómo funciona y de ahí ver mi forma de contribución, ya sea por medio de seminarios o coloquios. Pero primero quiero sondear el ambiente.

Mi contribución, por cierto, se realizará mediante introduzca mis áreas de investigación. Específicamente: Cómo el patógeno “Clostridium difficile” interacciona con el hospedero a través del Sistema Inmune Innato.

También aportando en áreas como la genética molecular, biología celular y microbiología clásica. Es una mezcla de todas esas disciplinas, por lo que se torna un ejercicio integral.

Usted es parte de una nueva generación de científicos, la cual dispone de otro tipo de herramientas para realizar sus investigaciones. ¿Cómo analiza el momento actual de la investigación científica en Chile? Y ¿cuáles son los cambios, que a su juicio, han generado estas nuevas tecnologías?

En Chile hay varias cosas que están ocurriendo, que no solo se relacionan con las nuevas tecnologías, sino también, con varias herramientas que se están abriendo para postular a proyectos financiables, que son herramientas de información aplicada y no se limitan al clásico FONDECYT.

En ese sentido, mi área de trabajo es transversal y transdimensional, esto permitió que cuando llegué a Chile, nos adjudicáramos dos FONDECYT regulares en estos últimos 4 años, uno de ellos se posicionó primero en el grupo de estudio, lo que fue un buen logro.

También nos adjudicamos un FONDEF, a partir de la idea de terapias alternativas para combatir las infecciones, derivado de nuestro trabajo de ciencia básica, y nos adjudicamos un proyecto, bien aplicado por cierto, que es clínico. El cual se relaciona con la creación de nuevos protocolos para combatir estas infecciones desde un punto de vista médico.

Es así como hemos realizado un trabajo bien transversal y ese enfoque, que se relaciona con la transversalidad, es algo que falta desarrollar aún.

Últimamente, gracias a que los estudiantes de biotecnología están impulsando a profesores dentro de esas áreas, es que se ven más académicos abordando dichas temáticas.

El otro punto, es la aplicación de nuevas tecnologías  masivas -carísimas por cierto- que son las ómicas, trancriptómicas, proteómicas y  metabolómicas. La verdad es que la incorporación de esas tecnologías en Chile ha sido un poco lenta por variados factores.

Primero: En las instituciones hay pocos núcleos que alberguen ese tipo de tecnologías, en donde los científicos pueden ir y hacer servicio. Hay algunas que los tienen, pero la calidad no es la mejor y uno termina yéndose al extranjero por la falta de seriedad de las personas. Se necesitan expertos en meta análisis de datos, por citar un ejemplo.

Segundo: Todas estas herramientas son complementarias al trabajo que estamos haciendo, si bien somos hijos de la ciencia reduccionista, vieja escuela, y las tecnologías nuevas nos invitan a ser más de biología- sistema, siempre uno va a tender al reduccionismo, porque con estas tecnologías ómicas lo que uno va a lograr  es tener una mirada transversal a las distintas etapas  de la biología en el modelo que estés estudiando. Pero siempre hay que volver a aquellas herramientas reduccionistas para comprobar.

En Chile no hay muchos expertos en estas tecnologías por lo que buscamos tratar de complementar esa necesidad fuera.

Frente a la pregunta anterior ¿Cree usted que los científicos deben desarrollar su trabajo buscando una mayor divulgación social, utilizando por ejemplo, herramientas como las redes sociales?

No, yo no creo que esa sea nuestra labor. Nuestra labor como científicos en Chile y también en países desarrollados, siempre ha sido y será: hacer ciencia, formar personas, generar soluciones para los problemas actuales de la sociedad y para eso estamos formados. No comparto la idea de que el científico tiene que hacer divulgación. No comparto la idea de que tengamos que tener un twitter o un blog y estar publicando ahí nuestros estudios. Eso debe ser trabajo de un equipo multidisciplinario, que debiesen tener las universidades, en la cual se haga la divulgación de nuestra ciencia. Este equipo tendría que estar formado por expertos en difusión y ¿quién más experto que un periodista, para difundir esta  información científica como corresponde a la sociedad?

Separo las tareas, porque de lo contrario estaríamos haciendo de todo un poco, y lo terminaríamos haciendo mal. “Pastelero a sus pasteles”, en el fondo.

Como acápite a lo dicho anteriormente. Expreso que estoy muy de acuerdo en que nosotros hagamos seminarios de difusión serios que vayan a colegas, de por ejemplo: el Instituto de Salud Pública (ISP), Servicio Agrícola y Ganadero (SAG), etc.

¿Pero, siempre a personas vinculadas con el área científica?

Claro, a personas involucradas, a personas que les pueda servir lo que nosotros hacemos. A la sociedad normal, eso  debiesen gestionarlo los periodistas, e invitarnos a nosotros como expositores de un pequeño tópico, pero desde una vereda social.

¿No cree usted que la información está muy encapsulada?

Estoy de acuerdo con que la información está muy encapsulada y también estoy de acuerdo con que exista mayor divulgación. Pero a nosotros no nos debiesen pedir generarla, porque no corresponde que lo hagan.  Nosotros no podemos estar catalizando esas divulgaciones. Porque es un gasto de energía que no se nos retribuye científicamente, y como dije antes: para eso hay otro tipo profesionales.

Usted es Ingeniero en alimentos de la Universidad Austral (2002), posteriormente en 2009, recibió su título de Doctor en la Universidad Estatal de Oregon, con variados reconocimientos, como el “Oregon Lottery Scholarship” y el “Outstanding Doctoral Student Savery Award”, ambos relacionados con la alta productividad científica y destacados méritos académicos. A su juicio: ¿Cuáles fueron los principales valores que lo hicieron acreedor de estos premios?

Lo principal fue que trabajé como Chileno. Piñera lo dijo cuando rescató a los mineros, a la: “Chilean way”, y si entonces “Chilean way” significa bien, pues yo trabajé así. A la “Chilean way”, pero en Estados Unidos.

Fue tremendamente productivo, un total de 16 papers, como primer autor, en revistas de alto impacto, o tradicionales. Lo que involucró un arduo trabajo. El que por cierto, estructuré de manera bien ingenieril, organizando bien mis tiempos.

Durante el día hacía cartas Gantt de mis actividades diarias; trabajaba 12 horas al día en el laboratorio sin parar generando datos. Y en la noche analizaba mis datos y escribía mis publicaciones. También trabajaba el sábado durante media jornada y los domingos en la noche iba al laboratorio a dejar todo preparado para el lunes. Fue un régimen tremendamente productivo. Y gracias a eso logré antes de llegar a Chile adjudicarme un FONDECYT regular y aterrizar en la Universidad con ese proyecto en mano.

¿Cuál es la invitación que le hace a las nacientes generaciones de científicos en Chile, para alcanzar este tipo de logros?

Lo que sucede es que hay dos caminos: Uno se relaciona con ser intelectualmente muy bueno y el otro con ser experimentalmente muy bueno. Y para ser bueno en el segundo punto, se debe ser bueno en el primero. Entonces escogí el camino experimental para demostrarme a mi mismo que soy microbiólogo. Pero se me pasó la mano. Fue un poco brutal la productividad.

La motivación mía fue el demostrarme que si me la podía como microbiólogo molecular y que puedo enfrentar temáticas relacionadas con esa área. Y lo bonito de la ciencia, y es aquí donde invito a todos, es que la meritocracia funciona. En ciencia si funcionan los méritos, porque los reconocen para postular a proyectos, para ser considerado en una oportunidad de trabajo, puestos académicos o para pedir más espacios en los laboratorios, por ejemplo.

Usted se ha especializado en todos aquellos aspectos que tienen relación con la bacteria “Clostridium difficile” ¿Qué lo incentivó a investigar este tipo de organismos?

Durante el doctorado yo trabajé con otra variedad, que es la “Clostridium perfrigens”, que producía una infección de alto espectro, que no solo generaba infección en humanos sino también en animales. Su transmisión sonótica era grande en humanos y animales, pero la verdad fue que no tenía la relevancia necesaria a nivel mundial. Y en ese tiempo, cuando tuve que optar por un tema para realizar mi post doctorado, habían varias opciones; o me quedaba ahí mismo en Oregon State University o me podría haber ido a la Universidad de California o alguna universidad un poco más grande, pero investigando temas asociados a bacterias patógenas que ya están  mega estudiadas, como la salmonella, listeria y cólera.

Entonces surgió la alternativa de quedarme en el mismo laboratorio y trabajar con Clostridium difficile, de la cual no se sabía nada de genética y que realmente era un tema relevante a nivel mundial. Fue ahí que tomé el desafío, sin saber nada, básicamente porque habían pocos laboratorios que trabajaban con Clostridium difficile, a pesar de lo relevante que era y continúa siendo, por cierto.foto2

En ese sentido, yo sentía que las esporas eran uno de los factores más importantes en la infección. Como es un patógeno anaeróbico no es capaz de sobrevivir en el ambiente en estado vegetativo, muere a los 30 minutos, entonces forma esporas en el intestino de los pacientes y cuando espurula, son absolutamente indestructibles por el Sistema Inmune Innato del hospedero. Tampoco se levantan anticuerpos en contra de esas esporas y tampoco son destruidas por los antibióticos. Además, son las esporas las que permiten que se disemine la infección de un paciente a otro. Entonces como yo era un experto en esporas de Clostridium, encontré que ahí había un buen nicho y que podía comenzar a domesticar este nuevo patógeno.

foto3Las personas pueden contagiarse con esta bacteria si han estado sometidos a un tratamiento de uso de antibióticos por tiempo prolongado. Específicamente, ¿por qué ocurre esta situación? ¿Cuál es la propiedad que tienen los antibióticos que facilita el contagio de Clostridium difficile?

La microbiota colónica está compuesta por más o menos 800 especies, pero hay varios filotipos que son los más predominantes. Entre ellos están los bacteroidetes, firmícutes, protobacterias y lactobacillales.  Durante el tratamiento con antibióticos de amplio espectro, se van eliminando estas especies y con eso cambia toda la metabolómera que está en la microbiota. Es bien compleja la interacción, pero tú podrías visualizar que la microbiota compite con difficile, muy eficientemente, entonces si nosotros nos infectamos con difficile y tenemos una microbiota saludable, no nos hará  acrecentar la infección.

Básicamente porque la microbiota:

  • Compite por los nutrientes que utiliza difficile.
  • Por los nichos ecológicos, ósea la superficie en donde se adhiere. Que todavía no se han descrito, pero esa es una hipótesis.
  • La vía de metabolización de las sales biliares también es clave para prevenir la infección: en una microbiota normal se metabolizan sales primarias y secundarias. Pero cuando esta se ve tratada por antibióticos hay especies específicas de Clostridium que son eliminadas o disminuyen y la metabolización deja de ocurrir. Se produce entonces, una acumulación de sales biliares primarias que promueven el crecimiento de difficile.
  • Disminuye la capacidad de competir por nutrientes y nichos ecológicos con difficile.

Entonces, entre más largo el tratamiento con antibióticos más atenuada estará la microbiota y  más probable será tener un cuadro clínico.

Por otro lado, al  hablar de contagio, es cuando se contagia la sintomatología de la enfermedad. Si tú contagias el vector o la bacteria y no presentas síntomas, no estás contagiado, sino que eres un portador asintomático. Entonces en el contexto de difficile hay dos cosas claves para que se produzca la infección:

  • Tienes que ser portador o haber ingerido esporas contaminándote del medio.
  • Tienes que tener la microbiota en un estado de disbiosis, eso quiere decir que hayas sido tratado con antibióticos los últimos tres o cuatro días. Ya que los antibióticos lo que hacen es disminuir la diversidad de especies que tienes en la flora intestinal. Eso sumado a que tengas la bacteria (CD), te hace tremendamente susceptible a una infección.

Nosotros en el laboratorio, lo más probable, es que seamos portadores asintomáticos, pero como tenemos una microbiota sana, no nos va a pasar nada.

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¿Y qué pasa si alguno de ustedes es hospitalizado?

Hay alumnos que se han operado, se han hospitalizado y no les ha pasado nada.

¿Las normas de bioseguridad en su laboratorio deben ser rigurosas?

Muy rigurosas, de hecho he tenido que despedir gente del laboratorio por lo mismo: no cumplir los protocolos. Diariamente se hace aseo en todas las superficies con cloro, por otro lado, las personas usan delantal en todo momento, lo mismo con los  guantes de protección; no se puede comer, no se puede escuchar música, no se puede masticar chicle. En el fondo entras al laboratorio y solo debes trabajar.

Por otro lado, el Cloro mata las esporas, por lo que las rutinas de aseo que tenemos eliminan la carga que hay en la superficie. Entonces se puede decir que cumplimos con todas las normas de bioseguridad.

¿Hay algún grupo etario en el que sea más factible el contagio?

La microbiota de las personas de la tercera edad es más propensa a ser alterada con los antibióticos, entonces por eso la mayoría de los casos de personas contagiadas con Clostridium difficile, se producen en personas pertenecientes a este rango. Así al menos lo dicen las estadísticas.

La edad promedio de los estudios clínicos que se realizan es desde los 55 años. Rara vez uno ve pacientes jóvenes  infectados. Los hay, pero los efectos son menos agresivos, debido a que la microbiota se recompone en  menor tiempo.

Por otro lado, las mayores tasas de contagio se producen en hospitales y centros de salud en donde los pacientes permanecen hospitalizados. Popularmente se asocian esos contagios a que estos lugares carecen de higiene. ¿Qué hay de cierto en ello o  es solo un mito? ¿Cuál es la principal razón de contagio desde el medio externo?

Recientemente ha aparecido mucha evidencia de que Clostridium difficile es de transmisión sonótica también, lo que quiere decir que animales de consumo humano que porten difficile, al ser faenados, pueden contaminar los productos cárnicos. Los cuales al ser consumidos, permitirían el ingreso de las esporas a pacientes.

 

¿Aunque estén cocinados?

Las esporas sobreviven a las temperaturas de cocción. Este  año debiese salir un trabajo en el cual hablamos de los perfiles de inactivación térmica de Clostridium difficile. Es más, en ese paper y en otro, en dónde demostramos que las esporas sobreviven a temperaturas de congelamiento, aislamos esporas de productos cárnicos, obtenidos de un supermercado y probamos su resistencia.

foto5Son capaces de sobrevivir hasta 85°C por un rango de 30 minutos. Y si pensamos en cuando alguien cocina un pedazo de carne, sobre todo si le gusta a medio punto, no llega a 85°C, con suerte a 60°C. Entonces se cree que hay una transmisión sonótica que podría estar causando gran parte de los casos de Clostridium difficile que se reportan en la comunidad.

Más o menos el 30% de las infecciones comienza en la comunidad, ya sea por gente que tomó antibióticos no prescritos y consumió carne (llegando  al hospital con diarrea por difficile) o  porque estuvo bajo terapia de antibióticos en casa.

Entonces eso es un factor importante, la transmisión sonótica y que pacientes que hayan consumido antibióticos en la casa hayan sido infectados.

Es súper normal que te envíen a la casa por infección bacteriana y te den antibióticos. Puede haber otras causales, por ejemplo: se cree que la colitis al alterar la microbiota te hace propenso al contagio de difficile y hay varios alimentos que son laxantes, entonces, ahí también hay factores de riesgo.

¿El alcohol debilita la microbiota?foto6

La altera y además el alcohol en sí te inhibe el Sistema Inmune. Reduce la capacidad de los macrófagos de fagocitar. Entonces es por eso que te vuelves más susceptible a los resfriados después de un carrete.

 

Volviendo a la pregunta principal.

En los hospitales si se hace un aseo fuerte con cloro, yo lo he visto, tengo familiares que trabajan en hospitales, me llaman cuando tienen pacientes con difficile y me preguntan “¿seguro que esta solución de cloro es la correcta?” Yo les respondo: “si huele a cloro, matas todo”, y eso es lo que hacen, limpian el piso, las murallas y el techo con cloro.

El problema es que se ha reportado que las esporas también pueden ser transmitidas por el aire (vía aérea). De hecho en Estados Unidos han hecho experimentos de sondeo de los ductos de aire acondicionado y sí, las han encontrado. Entonces efectivamente se pueden transmitir por otras vías y ese es un tema también. Al ser colitis fulminantes, salen grandes cantidades de esporas que posiblemente pueden quedar en algún rincón  a pesar de realizar una gran limpieza.

Es posible pensar que los hospitales concentren una gran cantidad de esporas, debido a que el 60% de los casos son intrahospitalarios.

 

Según su punto de vista ¿Cuáles son los principales desafíos que se presentan en torno a la investigación de  Clostridium difficile? ¿Y cómo le gustaría que avanzara su estudio?

El principal desafío es entender como las esporas interactúan con el hospedero. Porque se lleva mucho tiempo investigando la toxina y se sabe que una vez inactivada se puede atenuar la infección, pero la toxina está sujeta a mutaciones que pueden ocurrir y es súper plástico el genoma en ese sentido.

La célula vegetativa por sí sola, produce toxinas y esporas, pero no causa recurrencia. En cambio, la espora sobrevive a los antibióticos y al Sistema Inmune Innato, ya que de alguna forma bloquea la presentación de antígenos. Además se sabe muy poco acerca de los mecanismos de persistencia, entonces ahí está el punto clave.

Sin embargo, debemos ser el único laboratorio que ha declarado que está investigando eso (interacción: espora-hospedero).

En el caso de cómo me gustaría que avanzara la investigación,  quisiera encontrar los receptores celulares del hospedero que utiliza la espora para poder persistir. Ver el mecanismo mediante el cual es capaz de bloquear la presentación de antígenos, posiblemente inhibiendo la presentación de antígenos vía MHC I, MHC II, que son vías que generan una reacción por parte de los linfocitos T. También tratar de encontrar qué factores de la espora están implicados en esa atenuación de la respuesta inmunológica y a la vez, conocer qué proteínas asociadas a la superficie de las esporas están implicadas en la persistencia.

 

¿Cree que en Chile se incentivan los estudios relacionados con su área de investigación?

 No y  tampoco los relacionados al área de la salud donde esté involucrada difficile. Pero como ocurre acá en Chile; en ciencia básica tú puedes investigar lo que quieras. Una buena propuesta, se aprueba, una mala, se rechaza.

Nunca he escuchado que  en Chile digan: “Oigan a este patógeno hay que darle con fuerza”, lo que sí sucede en Estados Unidos, donde el Gobierno nombra patógenos prioritarios y la comunidad científica investiga en relación a ellos generando una batería de proyectos.

En Chile somos el único laboratorio que trabaja con Clostridium difficile; creo que hay otro que toma muestras de pacientes y hacen crecer la bacteria, pero no realiza genética o biología molecular, tampoco realiza biología celular con ella.

Dicho eso y desde un punto de vista positivo, tenemos un especialista de Clostridium en Chile.

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