[en] Tuberculosis (TB) is the worldwide leading cause of death among infectious diseases. Therapeutic surgery is still an invaluable tool to resolve the most complicated TB cases, for instance, if the patient is experiencing persistent lung cavities despite good adherence to chemotherapy. Scientific efforts are focused on identifying which clinical-epidemiological factors lead a patient to evolve poorly during treatment and to identify biomarkers that can predict the treatment response, health status, and fatal outcomes. Nonetheless, these strategies are not reflecting the in situ lung pathology, and therefore, the local host-to-pathogen response is misrepresented. We hypothesized that the study of the local and systemic immune responses from patients undergoing therapeutic surgery for their pulmonary TB could help us to identify potential TB biomarkers and essential information regarding the role of the host in the mechanisms associated to the generation of the TB lesions. Clinical-epidemiological data of a cohort of 137 patients undergoing therapeutic surgery for pulmonary TB were retrospectively analyzed according to the macroscopic features of the removed TB lesions. Next, in a new cohort of 40 patients also receiving therapeutic surgery, we assessed the levels of circulating immune markers and we performed RNA-seq upon the fresh human TB granuloma biopsies, to be correlated with the pathophysiological phenotype of the participants together with the macroscopic lesions' characteristics. We found the persistence of Mycobacterium tuberculosis in surgical TB cavitary biopsies despite microbiological clearance in culture. Sex and toxic habits are important factors that may determine the evolution of the disease. Circulant biomarkers correlated with the size of the lesion, with multi-drug resistant forms, and factors considered to indicate the worst disease outcomes. We noted an immunosuppressive effect exerted by the presence of the TB lesions, suggested by the immune-markers and the human TB granuloma transcriptome. Finally, we generated a 6056-gene signature of the human TB granuloma and a list of genes of interest gathering the total-RNA expression of the main pathophysiological traits of the cohort. The proposed platform of circulant biomarkers and its genes should be further validated and assessed in other active TB patients to confirm the potential use as a prognostic tool.

[es] La tuberculosis (TB), es la mayor causante de muertes asociadas a enfermedades infecciosas en el mundo. La cirugía terapéutica sigue siendo una herramienta esencial en los casos más complicados de TB, por ejemplo, si el paciente muestra persistencia de lesiones cavitarias a pesar de probar una buena adherencia a los antibióticos. Hoy en día, la investigación en TB está centrada en identificar factores clínicos-epidemiológicos que conducen al paciente a evolucionar negativamente durante el tratamiento e identificar biomarcadores que puedan predecir el estado de salud y un mal pronóstico. Estas estrategias no reflejan la enfermedad pulmonar in situ y, por tanto, la respuesta local del huésped al patógeno no está representada. En esta tesis doctoral hipotetizamos que el estudio de la respuesta inmunológica local y sistémica de pacientes que recibirán cirugía terapéutica por su TB pulmonar podría ayudar a determinar nuevos biomarcadores así como información esencial respecto a los mecanismos de respuesta del huésped en la generación de las lesiones tuberculosas. Se analizaron retrospectivamente datos clínico-epidemiológicos considerando las características macroscópicas de las lesiones obtenidas en una cohorte de 137 pacientes tuberculosos sometidos a cirugía. En una nueva cohorte de 40 pacientes sometidos a cirugía terapéutica, evaluamos los niveles de marcadores inmunológicos circulantes y realizamos RNA-seq en biopsias frescas de granuloma tuberculoso humano, para ser correlacionadas con el perfil fisiopatológico de los participantes junto con las características macroscópicas de las lesiones extirpadas. Detectamos persistencia de Mycobacterium tuberculosis en biopsias de lesiones a pesar de mostrar negatividad microbiológica en cultivo. El sexo y los hábitos tóxicos son factores importantes que podrían determinar la evolución de la TB. Biomarcadores circulantes correlacionan con el tamaño de la lesión, formas multi-resistentes y factores considerados de mal pronóstico. Se detectó un efecto inmunosupresor inducido por la presencia de las lesiones, sugerido por marcadores inmunológicos y el transcriptoma de la lesión tuberculosa. Generamos una firma de 6056 genes del granuloma tuberculoso humano y una lista de genes de interés que aglomeran la expresión génica de las características fisiopatológicas de la cohorte. La plataforma de biomarcadores circulantes y los genes deberían ser validados y evaluados en otros pacientes con TB y confirmar su potencial utilidad como herramienta de prognosis de los pacientes con TB.