Los parásitos de la malaria secuestran el sistema inmunológico al descomponer genes clave

Los parásitos de la malaria secuestran el sistema inmunológico al descomponer genes clave

Investigadores de Weill Cornell Medicine han descubierto cómo un parásito que causa la malaria cuando se transmite a través de la picadura de un mosquito puede ocultarse del sistema inmunológico del cuerpo, a veces durante años. Resulta que el parásito Plasmodium falciparum puede desactivar un conjunto clave de genes y volverse "inmunológicamente invisible".

"Este hallazgo proporciona otra pieza del rompecabezas de por qué la malaria ha sido tan difícil de erradicar", afirmó la Dra. Francesca Florini, investigadora en microbiología e inmunología de Weill Cornell Medicine, quien codirigió el estudio. La malaria infecta a entre 300 y 500 millones de personas cada año, provocando casi 600.000 muertes en todo el mundo.

Los resultados preclínicos, publicados el 16 de mayo en Nature Microbiology, muestran que en regiones donde la malaria es endémica, los adultos asintomáticos probablemente tengan parásitos indetectables que los mosquitos pueden detectar y transmitir a la siguiente persona que piquen.

Las campañas actuales de control de la malaria se centran en tratar a las personas, generalmente niños, que presentan síntomas. Estos resultados sugieren que debemos considerar a los adultos asintomáticos que potencialmente pueden ser portadores de parásitos transmisibles, lo que significa que eliminar la malaria de una región geográfica será más complicado de lo esperado. “

Dr. Kirk Deitsch, profesor de microbiología e inmunología en Weill Cornell Medicine, autor principal del artículo.

Evitando la eliminación

Una vez en el cuerpo humano, el parásito ingresa a los glóbulos rojos para replicarse, pero debe evitar alertar al sistema inmunológico o ser eliminado por el bazo, que filtra las células sanguíneas defectuosas. Su solución para escapar de estos peligros potenciales depende de un conjunto de unos 60 genes llamados var. Cada gen Var codifica una proteína que puede adherirse a la superficie de los glóbulos rojos.

Cuando el parásito activa uno de estos genes VAR, la proteína que sobresale permite que los glóbulos rojos se adhieran a la pared del vaso sanguíneo y permite que la célula (y sus parásitos residentes) eviten un viaje al bazo. El único problema con esta estrategia es que el sistema inmunológico puede producir anticuerpos que reconocen la proteína pegajosa en aproximadamente una semana. Para evitar este contraataque inmunológico, el parásito excluye este gen var y expresa otro de su colección, evitando así la detección y la prolongación de la infección.

"El paradigma era que el parásito tiene un mecanismo de expresión estricto y mutuamente excluyente, lo que significa que siempre expresa uno y sólo un gen Var a la vez", dijo el Dr. German. Pero, ¿qué sucede después de que el parásito recorre todo el set? La reactivación de uno utilizado anteriormente desencadenaría una rápida inmunización. Sin embargo, una infección crónica por malaria puede persistir durante una década o más.

Para resolver este misterio, el Dr. Florini y el estudiante de posgrado Joseph Visone utilizaron tecnologías de secuenciación unicelular para evaluar cómo los parásitos individuales manejan la expresión del gen Var. Descubrieron que, si bien muchos solo activan un único gen var a la vez, algunos activan dos o tres, mientras que otros no expresan ninguno.

Cerrar, esconder

Los parásitos que expresaban algunos genes VAR probablemente fueron atrapados en el acto de cambiar entre uno y otro. "Hay una fase transitoria en la que ambos genes se activan y capturamos el momento del cambio", explicó el Dr. German.

Pero los parásitos sigilosos que desactivaron todos sus genes VAR fueron una sorpresa. "Este 'estado nulo', en el que los parásitos tienen poca o ninguna expresión del gen VAR, habría sido imposible de identificar mediante ensayos basados ​​en la población", dijo el Dr. Florini. "Destaca un nuevo aspecto de cómo la malaria evade la detección por parte de nuestro sistema inmunológico".

Sin embargo, sin la expresión del gen Var, los parásitos también pierden la capacidad de adherirse a las paredes de los vasos sanguíneos. Entonces, ¿cómo evitan el sistema de filtración del bazo? "Sospechamos que se esconden en la médula ósea o en una bolsa expandible de glóbulos rojos no circulantes agrupados en el medio del bazo", dijo el Dr. German. "Si un glóbulo rojo puede permanecer allí durante 24 horas, es tiempo suficiente para que el parásito complete su ciclo de vida".

El Dr. Deitsch planea realizar investigaciones de campo en África occidental para localizar estos reservorios anatómicos ocultos. Encuentran, y aprender cómo los parásitos de la malaria explotan este mecanismo de excreción de escape recientemente descubierto, podría proporcionar nuevas estrategias para tratar el problema de las infecciones crónicas de malaria.

Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud (AI 52390, AI 99327 y una beca predoctoral F31 F31AI164897), la NSF suiza (Early Postdoc. Mobility Grant P2bep3_191777) y la Fundación William Randolph Hearst F31AI164897).

Fuentes: