Bases genómicas y funcionales del mecanismo alternativo de resistencia a pirazinamida que involucra el rol de bombas de eflujo putativas de ácido pirazinoico en Mycobacterium tuberculosis con pncA silvestre.

La pirazinamida (PZA) es un fármaco esencial para acortar el tratamiento de la tuberculosis, pero su resistencia no siempre se explica por mutaciones en pncA, gen responsable de su activación a ácido pirazinoico (POA). Evidencias previas identificaron aislados clínicos de Mycobacterium tuberculosis resistentes a PZA con pncA silvestre y menor acumulación de POA, lo que sugiere mecanismos alternativos. Entre ellos, el eflujo activo de POA constituye una vía plausible y poco caracterizada. Una proporción de aislados resistentes a PZA conserva un gen pncA funcional, por lo que los mecanismos moleculares responsables de este fenotipo permanecen incompletamente explicados. Datos preliminares sugieren que una mayor capacidad de expulsión de POA podría reducir su acumulación intracelular y favorecer la resistencia; sin embargo, aún no se ha establecido qué transportadores participan, cuáles son sus determinantes genéticos ni su contribución funcional al fenotipo resistente. Para abordar esta problemática, se realizará un estudio experimental, analítico y comparativo que integrará aproximaciones genómicas y de validación funcional. Se analizarán aislados clínicos de M. tuberculosis con pncA silvestre y fenotipos contrastantes de susceptibilidad a PZA, junto con H37Rv como referencia. Se evaluarán variantes en genes candidatos de eflujo, priorizando Rv1258c, Rv0191, Rv3008, Rv3756c y Rv1667c, y su participación se estudiará mediante perturbación genética, cuantificación del eflujo y acumulación de POA, susceptibilidad a PZA y POA, expresión génica y análisis de crecimiento. Se plantea como hipótesis que la resistencia a PZA en aislados de M. tuberculosis con pncA silvestre se asocia con alteraciones genéticas o funcionales en sistemas de eflujo que incrementan la exportación de POA, disminuyen su acumulación intracelular y reducen la actividad anti-micobacteriana del fármaco. En este contexto, el objetivo general será determinar las bases genómicas y funcionales del eflujo de POA y su asociación con la resistencia a PZA en aislados de M. tuberculosis que conservan pncA silvestre, mediante la identificación de transportadores candidatos y la evaluación experimental de su contribución al fenotipo resistente. Específicamente, se buscará identificar variantes genéticas y patrones diferenciales en genes candidatos de transporte asociados con resistencia a PZA; caracterizar la contribución de Rv1258c, Rv0191, Rv3008, Rv3756c y Rv1667c al eflujo y acumulación intracelular de POA; determinar el efecto de la modificación de estos transportadores sobre la susceptibilidad a PZA y POA bajo condiciones relevantes de pH; e integrar los hallazgos genómicos, de expresión y funcionales para establecer cuáles sistemas de transporte contribuyen de manera consistente al fenotipo de resistencia independiente de pncA. Se espera identificar uno o más transportadores cuya variación genética, expresión o actividad funcional se relacione consistentemente con una mayor expulsión de POA y con resistencia a PZA en cepas que mantienen pncA silvestre. La validación mediante perturbación genética permitirá discriminar asociaciones secundarias de mecanismos funcionalmente vinculados con el fenotipo y determinar si la reducción del eflujo favorece la acumulación de POA y aumenta la susceptibilidad al fármaco. Como resultado integrador, se espera generar un modelo del mecanismo del eflujo de POA que explique una fracción de la resistencia a PZA no atribuible a pncA y permita priorizar nuevos marcadores moleculares para estudios posteriores. Este estudio ampliará el conocimiento sobre mecanismos alternativos de resistencia a PZA y podrá contribuir al desarrollo futuro de marcadores diagnósticos más completos, además de identificar sistemas de transporte potencialmente explotables como blancos para restaurar la actividad de PZA y fortalecer el control de la tuberculosis farmacorresistente.