Investigador mexicano reta al sagaz parásito de forma innovadora

“Es contradictorio,” dice Gabriel López Velázquez, doctor en Ciencias Biológicas del Grupo de Investigación en Biomoléculas y Salud Infantil del Instituto Nacional de Pediatría (INP), “porque amo a ese protista pero a la vez busco su muerte.”

Así comenzó la conversación con uno de los científicos mexicanos que usando un medicamento típicamente utilizado para otro malestar parece haber encontrado una forma original, segura y eficaz para contrarrestar una de las enfermedades diarreicas por parásito con un total de 280 millones de personas sintomáticas en todo el mundo y 500,000 nuevos casos cada año según datos de la Organización Mundial de la Salud.

¿Quién es la Giardia? Ó conoce al parásito que parece que sonríe

La giardiasis es una enfermedad que se adquiere por ingerir agua de albercas, ríos, cuencas o alimentos contaminados con quistes del protozoario Giardia lamblia. Una vez dentro del organismo, el quiste se abre y surgen de él dos trofozitos que se pegan con sus ventosas a las paredes intestinales provocando diarrea, cólicos abdominales, fatiga, pérdida de peso, náusea y malestar general. Algunos de los trofozitos permanecen en el intestino aprovechando los nutrientes para replicarse y continuar la infección mientras otros se reenquistan y salen del cuerpo en las heces. Estos quistes pueden permanecer en el medio ambiente varias semanas, incluso meses en estado durmiente, hasta que ingresan a un nuevo huésped que le permita comenzar de nuevo el ciclo infeccioso.

El investigador mexicano Sergio Enríquez Flores, colaborador del mismo grupo del INP, comentó que “es fundamental buscar nuevos tratamientos para la giardiasis ya que cada vez se ven más casos difíciles de tratar, el parásito se ha vuelto altamente resistente a los fármacos que habitualmente se utilizan como el metronidazol y la nitazoxanida, que además son sumamente tóxicos y conllevan varios efectos secundarios.” En el 2018, el Departamento de Salud del estado de Kansas en Estados Unidos reportó que en el 10% de los pacientes con giardiasis los tratamientos convencionales fracasaron.

Según el médico infectólogo Jorge García Méndez, en México no se le da tanta atención a la giardiasis porque muchas veces no es una enfermedad con síntomas aparentes, “pareciera tan solo una mala digestión o diarreas incómodas por lo que pocas personas acuden al médico haciendo que sea una enfermedad sub-diagnosticada que resulta en el abuso de medicamentos auto-recetados que a su vez promueven que el patógeno se haga resistente.”

Gabriel López Velázquez, quien ha trabajado desde hace varios años con el protozoario, confirmó que en México la infección por Giardia no es mortal en la mayoría de los casos, “algunas veces la población infantil menor a 5 años, que generalmente la adquiere por malas prácticas de higiene en guarderías, requieren hospitalización” sin embargo, frecuentemente los médicos no realizan los análisis confirmatorios para buscar al parásito y solamente dan los medicamentos sin identificarlo, tratando a los enfermos por la sintomatología clínica. No hacer estos exámenes de laboratorio hace que pareciera que hay menos casos de los que realmente suceden.

En México, la giardiasis ya aparece en el Boletín de Vigilancia Epidemiológica Semanal con 6,342 nuevos casos acumulados anuales hasta el 20 de julio del 2019, siendo la entidad con mayor casos Chiapas seguido de Sinaloa, Estado de México y Oaxaca. En llamada telefónica, el Ingeniero Carlos Escondrillas Maya, jefe del Departamento de Procesamiento de la Información Epidemiológica de la Secretaría de Salud, comentó que “es difícil conocer el verdadero número de casos de giardiasis ya que es una enfermedad que la Secretaría de Salud tiene catalogada dentro de las enfermedades de vigilancia convencional; es decir, que únicamente se conocen los datos de números probables de infección que los médicos reportan a los centros de salud a través de un diagnóstico exclusivamente clínico; no existe un sistema establecido para obtener el número exacto de datos confirmados como se hace con otras enfermedades cuyo reporte exige mayor rigor.”

Francisco Lagunas, investigador del CINVESTAV quien asistió el pasado junio a la reunión internacional sobre Giardia en Francia, insiste en la importancia de diagnosticar y tratar la enfermedad ya que se ha reportado que la giardiasis no resuelta atrasa el crecimiento en niños hasta en 7 centímetros y ocasiona mala absorción de nutrientes, triplica la probabilidad de tener síndrome de intestino inflamado y se asocia con intolerancia a la lactosa en adultos.

El doctor Sergio Enríquez Flores, sentado entre los múltiples aparatos de laboratorio, agregó, que además del interés por entender a profundidad la patogénesis de este microorganismo para tratar el problema de salud pública, Giardia lamblia es estudiada por muchos grupos científicos ya que contiene varias respuestas de interés evolutivo por pertenecer al grupo de los primeros eucariontes que habitaron la Tierra desde hace 2,100 millones de años.

📷 Trofozoito de Giardia lamblia en cultivo. Fotografía tomada con objetivo de 100 X, utilizando el método de iluminación por contraste de interferencia diferencial, combinado con epifluorescencia. Gabriel López Velázquez. Julio 2019

Además, la giardiasis es una enfermedad que no solamente afecta a los humanos; frecuentemente también es un tema de salud en animales domésticos como perros, gatos y otras especies como roedores; en especial el castor; razón por la cual ha adquirido también el nombre de fiebre del castor. El médico veterinario Joe Khodari compartió que en su práctica ha encontrado también cada vez más casos difíciles de resolver por el aumento en la resistencia del parásito en sus pacientes, “a pesar de que no es común la transmisión de Giardia de las mascotas a sus dueños, siempre recomiendo tener mucha higiene y no medicar con antiparasitarios a los animales asintomáticos por el riesgo de hacer aun más resistente al microorganismo.”

Durante la entrevista, los investigadores del INP explicaron el riesgo que existe del mal uso de los quistes de Giardia de cepas resistentes para bioterrorismo. “Hace unos años, el Centro de Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos había catalogado a la Giardia como un organismo de bioterrorismo clase B por ser un agente potencialmente útil para contaminar una toma de agua.” Podría servir como una arma biológica ya que la única forma de limpiar el agua es a través de filtraciones lentas con poros muy cerrados o hirviéndola para matar el quiste. “Se ha encontrado que el quiste puede aguantar temperaturas extremas e inclusive es resistente a las concentraciones de cloro de las piscinas y de los niveles usados en los procesos de potabilización de agua, por lo que las albercas y acueductos contaminados con materia fecal pudieran ser un posible foco de infección.” La lista de agentes de bioterrorismo actual no incluyen a la Giardia sin embargo las características del quiste y su aumento en resistencia a medicamentos hacen que sea un potencial candidato.

El doctor Eric Daniel Gutiérrez López, gerente de calidad del agua de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), explicó que “los indicadores microbiológicos utilizados en México para evaluar la calidad del agua potable obedecen los requerimientos de la NOM-127-SSA1-1994 y no son actualmente adecuados para evaluar la presencia o ausencia de protozoarios como la Giardia. Los sistemas de potabilización utilizan desinfección con cloro, pero éste no es efectivo para su eliminación, se requieren otros procedimientos… sin embargo hasta el momento la Secretaría de Salud no ha indicado que hubiera un problema de salud que requiera tomar mayores acciones en los sistemas de potabilización para controlar este tipo de contaminante microbiológico.” Instancias de otros países, como la Agencia de Protección del Ambiente (EPA) de Estados Unidos, filtra las aguas superficiales desde 1989 para eliminar el 99.9% de los quistes de Giardia previniendo así el uso del quiste como agente de bioterrorismo y disminuyendo los brotes de epidemias.

El momento eureka ó causalidades no tan casuales

En el laboratorio del quinto piso de la Torre de Investigación del INP, Gabriel López Velázquez relató cómo fue que tuvo la innovadora idea de probar el omeprazol, uno de los medicamentos más usados en el mundo contra la acidez estomacal, para tratar la giardiasis. “En esa época estaba trabajando con una sustancia llamada DTNB que bloqueaba con gran eficacia la generación de energía de la Giardia (y sin energía ningún organismo puede subsistir), cuando casualmente mi esposa, que laboraba para una empresa farmacéutica me pidió ayuda para entender mejor uno de los medicamentos que vendía; justamente el omeprazol.”

El científico mexicano, miembro del Sistema Nacional de Investigadores nivel 2, recordó cómo observó la estructura química del omeprazol y le pareció similar a la del DTNB con la que trabajaba en el laboratorio (ver figuras A y B). “Esta similitud en la forma de la molécula me hizo tener la idea de llevar al laboratorio un poco del omeprazol y revisar si podría funcionar impidiendo la generación de energía del microorganismo, al igual que lo hacía el DTNB que ya usábamos para bloquear las vías metabólicas. Los resultados que reportamos fueron extraordinarios; el omeprazol actuaba sobre los cultivos de parásito.” Gabriel López Velázquez, quien hace un mes publicó en Scientific Reports el mecanismo por el cual se inactiva la enzima triosafosfato isomerasa de la Giardia lamblia (GlTIM) agregó emocionado, “fue una verdadera serendipia”.

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Figura A. DTNB Figura B. Omeprazol

NOTA: La similitud estructural radica en los anillos hexagonales laterales y el azufre (S) en la parte central

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Gráficas para comparar la disminución en la actividad de la enzima triosafosfato isomerasa de Giardia ante el DTNB y el omeprazol (líneas rojas) vs. la actividad enzimática de humano (línea negra). En ambos casos se puede apreciar que la actividad de la enzima del parásito disminuye dramáticamente al aumentar la concentración de DTNB y omeprazol comprobando que ambas sustancias tienen la capacidad de bloquear la actividad de la enzima GlTIM sin afectar la actividad de la enzima del huésped. Gráficas cortesía de Gabriel López Velázquez. Julio 2019

El omeprazol fue sintetizado en los setentas y es uno de los fármacos más utilizados en el mundo; pertenece a los denominados inhibidores de la bomba de protones que actúan reduciendo la cantidad de ácido gástrico que produce el estómago ayudando así a resolver la gastritis, úlceras gástricas y reflujo esofágico; explicó la Doctora Marissa González, médico internista, “luego de la pérdida de la patente de la molécula original han proliferado una gran gama de genéricos de omeprazol; tan solo en México pueden encontrarse 24 nombres comerciales con 204 presentaciones del fármaco pertenecientes a 19 laboratorios distintos.”

El reto de los siguientes pasos ó ¿quién confirmará esta idea 100% mexicana?

El gastroenterólogo pediatra Jacobo Borovoy Gurvich comentó que lo más interesante del hallazgo en el uso del omeprazol para tratar esta infección es que es un medicamento de bajo costo y alto perfil de seguridad; “sin embargo a pesar de que funcione químicamente, en el tubo de ensaye, el reto es confirmarlo en casos clínicos.” Para ello se requiere comprobar la existencia del parásito en heces del paciente antes y después del tratamiento por un estudio costoso a nivel molecular llamado PCR (reacción en cadena de la polimerasa), no solamente por el estudio coproparasitoscópico convencional. Además, habría que hacer un seguimiento y volver a realizar el análisis de heces por PCR unos meses después para comprobar que realmente se haya resuelto la infección por completo.

A pesar de que el investigador Gabriel López Velázquez y su equipo han comprobado con varios experimentos y publicado en revistas internacionales de prestigio el efecto del antiácido en cultivos de Giardia no sólo sensibles sino también en los cultivos del parásito resistentes a los medicamentos habituales, concuerdan con la importancia de tener protocolos clínicos rigurosos que confirmen la efectividad del tratamiento en pacientes enfermos.

La doctora con especialidad en gastronutrición pediátrica Rosalía Figueroa Salazar, también colaboradora del mismo grupo del INP, ha logrado buenos resultados en casos puntuales al combinar omeprazol en el tratamiento de algunos pacientes. “Theo ya no ha tenido recaídas gracias al tratamiento con omeprazol” reportó la señora Nidia García madre de Theoden Alí Morales quien desde hacía 2 años sufría de infecciones de Giardia recurrentes no resueltas con los antiparasitarios comunes, “este hallazgo terapéutico ha sido una diferencia positiva en la salud de mi hijo de 4 años 11 meses” agregó.

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Distintos cultivos de Giardia lamblia. Carol Perelman. Julio 2019

“Claramente la giardiasis es una enfermedad que requiere nuevos tratamientos por su ubicuidad, sus riesgos y sus recientes casos de resistencia; sin embargo, debido a que la patente del omeprazol se liberó hace ya varios años, será difícil que las empresas farmacéuticas encuentren un incentivo para financiar estudios para la búsqueda de nuevos usos para esta molécula” reflexionó el doctor internista Rafael Bravo colaborador de la industria farmacéutica, “sin embargo vale la pena hacerse la pregunta de que siendo aun la giardiasis una enfermedad no satisfecha, qué otros actores, como organismos internacionales, institutos de salud publica, ONGs y/o la academia, deben ser fuente de financiamiento para el desarrollo y estudio de nuevos tratamientos.” El reto será ver quién tomará el liderazgo para comprobar la eficacia terapéutica ante el aumento a la resistencia de los medicamentos actuales.

¿Habrá un grupo de médicos, alguna institución, que lleve a cabo un protocolo de investigación clínica que confirme la hipótesis del laboratorio de Gabriel López Velázquez? ¿Un equipo que utilizando como tratamiento el omeprazol en pacientes con giardiasis haga los estudios necesarios para lograr la inclusión de este fármaco como medicamento para el tratamiento de este parásito?

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Doctor Gabriel López Velázquez y su grupo de investigación en Biomoléculas del

Instituto Nacional de Pediatría. Carol Perelman. Julio 2019

Finalmente, el científico mexicano Gabriel López Velázquez aseguró que de ser confirmada la efectividad del omeprazol para tratar la giardiasis en el ámbito clínico bajarían los riesgos de epidemias y ayudaría a millones de personas que sufren cotidianamente con la incomodidad de este parásito recurrente siendo éste antiácido una alternativa altamente segura, de muy bajo costo y sin efectos secundarios importantes.

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