Un amplio estudio internacional, en el que participa el Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre (Instituto i+12), ha arrojado nueva luz sobre los trastornos relacionados con el gen TWNK, una enfermedad mitocondrial rara que afecta principalmente a los músculos y al sistema nervioso. Los resultados muestran que, en la mayoría de los casos con inicio en la edad adulta, la enfermedad progresa lentamente y puede asociarse a una esperanza de vida cercana a la normal.

El trabajo, publicado en la revista científica Neurology, analizó los datos clínicos y genéticos de 189 pacientes de siete países de Europa y Estados Unidos. Se trata del mayor estudio realizado hasta ahora sobre esta enfermedad poco frecuente, gracias a la colaboración de centros especializados agrupados en un consorcio internacional.

Los trastornos relacionados con TWNK están causados por alteraciones en un gen esencial para el funcionamiento de las mitocondrias, responsables de producir la energía necesaria para las células. Aunque tradicionalmente se han considerado enfermedades graves y muy variables, este estudio demuestra que la forma más común, que comienza en la edad adulta, suele evolucionar de manera lenta.

Según este trabajo, la mayoría de los pacientes comienza con problemas oculares, como caída de los párpados y dificultad para mover los ojos, pero con el paso de los años pueden aparecer otros síntomas como debilidad muscular lentamente progresiva; pérdida de audición; trastornos del movimiento, como parkinsonismo o afectación de otros órganos en fases más avanzadas. Los casos más graves suelen aparecer en la infancia y son mucho menos frecuentes.

Además, los investigadores identificaron numerosas variantes genéticas del gen TWNK, incluidas algunas no descritas previamente, un hallazgo que contribuye a afinar la interpretación genética y a comprender mejor por qué la enfermedad se manifiesta de formas tan distintas entre los pacientes.

Según los autores, estos resultados son especialmente relevantes para mejorar el diagnóstico, el seguimiento clínico y el asesoramiento a pacientes y familias, así como para preparar futuros ensayos clínicos. El estudio subraya también la importancia de la colaboración internacional para avanzar en el conocimiento de las enfermedades raras.

La neuróloga del Hospital 12 de Octubre, investigadora del grupo Enfermedades Raras, Mitocondriales y Neuromusculares del Instituto i+12 y una de las co-autoras de este estudio, Cristina Domínguez explica que “la colaboración internacional es clave para avanzar en el conocimiento de las enfermedades poco frecuentes. Unir esfuerzos entre centros y países nos permite reunir datos suficientes, comprender mejor la evolución y la diversidad clínica de estas patologías y sentar las bases para identificar nuevos tratamientos. Este enfoque cooperativo es esencial para transformar la investigación en oportunidades reales de mejora para los pacientes”.

Los trastornos relacionados con el gen TWNK son extremadamente raros y no existen estimaciones globales precisas de cuántas personas los padecen en el mundo o en España. Forman parte de las enfermedades mitocondriales, que en conjunto tienen una prevalencia baja (unos 5–15 por 100.000 habitantes en algunos estudios), y muchos casos probablemente permanecen sin diagnosticar.

Un estudio del Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre (Instituto i+12) y de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) aporta nuevas claves para prevenir infecciones nosocomiales ligadas a los denominados biofilms, o finas películas biológicas, formadas por comunidades bacterianas. El trabajo concluye que no se mueven de forma caótica cuando actúan en grupo, sino que cooperan activamente para optimizar el uso de energía, incluso en condiciones extremas de confinamiento. El hallazgo, publicado en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ (PNAS), aporta una nueva perspectiva para afrontar las infecciones intrahospitalarias asociadas a catéteres, sondas, prótesis e implantes, especialmente críticas en áreas como UCI, donde el uso de dispositivos invasivos es frecuente.

En muchas de estas infecciones, el riesgo aumenta cuando las bacterias forman biofilms, comunidades unidas por una sustancia adhesiva protectora, que se adhieren a materiales sanitarios y que favorecen la persistencia, dificultan la erradicación y pueden agravar el impacto de la resistencia antibiótica. El estudio describe claves biofísicas que explican por qué, bajo ciertas condiciones, las bacterias cooperan y migran en grupo, facilitando la expansión sobre superficies artificiales y acelerando la colonización del dispositivo.

Francisco Monroy, investigador del i+12 y de la Universidad Complutense de Madrid e investigador principal de este trabajo explica que “cuando la bacteria coopera, deja de comportarse como una suma de individuos y pasa a funcionar como un sistema colectivo. Entender esa mecánica nos permite pensar en prevención: no solo qué antibiótico usar, sino cómo impedir que la colonización llegue a consolidarse sobre un dispositivo, desde el diseño de superficies y recubrimientos menos susceptibles a la colonización, hasta la identificación de condiciones que permitan interrumpir precozmente la implantación del ‘biofilm’ antes de que derive en una infección persistente”.

SOBRE EL ESTUDIO

El estudio, una nueva visión sobre los principios físicos que gobiernan el comportamiento colectivo de los microorganismos, se ha centrado en Proteus mirabilis, una bacteria conocida por su extraordinaria capacidad de desplazamiento en grupo. Utilizando pinzas ópticas —una técnica que permite atrapar objetos microscópicos con luz láser— los investigadores confinaron pequeños grupos de bacterias vivas y midieron, con gran precisión, las fuerzas y la energía implicadas en su movimiento, permitiéndoles conocer las condiciones que favorecen la colonización.

A escala microscópica, las partículas se agitan constantemente debido a la temperatura. En este contexto, cabría esperar que las bacterias se movieran de forma desordenada. Sin embargo, el equipo observó algo muy distinto.

Cuando varias bacterias quedan atrapadas juntas, sincronizan la acción de sus flagelos —los ‘motores’ que utilizan para nadar— y generan corrientes de movimiento persistentes y coordinadas, similares a pequeños remolinos. Este comportamiento colectivo altamente organizado rompe el equilibrio térmico y mantiene un flujo constante de energía. A medida que aumenta el número de bacterias en el grupo, la fuerza colectiva crece de forma cooperativa hasta alcanzar un umbral crítico. A partir de ese punto, la comunidad funciona como una unidad coherente, enfocada a ahorrar energía. Esta cooperación, que se ha observado incluso en un entorno ruidoso e impredecible y en condiciones de fuerte confinamiento, es la que les permite expandirse y moverse con gran efectividad.

Referencia bibliográfica: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Stochastic motility energetics reveals cooperative bacterial swarming in optical tweezers, Clara Luque-Rioja, Horacio López-Menéndez, Macarena Calero, Niccolò Caselli, Diego Herráez-Aguilar, Juan Pedro G. Villaluenga y Francisco Monroy.