El parásito de la malaria renueva su hogar: el papel de las proteínas PHIST
El parásito «Plasmodium» tiene un ciclo de vida complejo que alterna entre el mosquito vector y el hospedador vertebrado. Cuando un mosquito pica, el parásito se dirige hacia el hígado, donde invade una célula hepática y se replica asexualmente para producir miles de parásitos. La invasión de los glóbulos rojos marca el estadio hemático patógeno en el que los parásitos pueden replicarse rápidamente de forma asexual y producir también progenie en el estadio sexual infectivo en el mosquito. Dado que los glóbulos rojos están en gran parte desprovistos de maquinaria para el transporte de proteínas, el parásito de la malaria debe crearla desde cero para sobrevivir y propagarse, misión a la que dedica casi el 10 % de sus genes. Así se facilita que el parásito cambie la naturaleza del glóbulo rojo para que este se vuelva rígido y pegajoso y, en última instancia, altere la forma en que fluye dentro del torrente sanguíneo. Si bien esta transformación beneficia al parásito, puede provocar malaria cerebral, la cual lleva al coma y la muerte.
Identificar los principales agentes en la remodelación de los glóbulos rojos inducida por la malaria
El proyecto PfPHIST se diseñó para investigar la forma en que el parásito remodela los glóbulos rojos humanos durante el estadio hemático de su ciclo de vida. Emprendido con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie (MSC), se llevó a cabo en el laboratorio de Taco Kooij en el Centro Médico de la Universidad de Radboud (Países Bajos) y se centró en las proteínas que utiliza el parásito de la malaria para alterar los glóbulos rojos humanos. «Nos interesaba especialmente el mecanismo subyacente a los cambios de rigidez de la membrana propia de los glóbulos rojos, ya que facilita que los parásitos se liberen en el torrente sanguíneo», explica Nick Proellochs, beneficiario de la beca MSC. Numerosas pruebas indican que el parásito exporta un gran número de proteínas al glóbulo rojo para llevar a cabo el proceso de remodelación. Estos cambios de rigidez de la membrana también parecen ser necesarios para el desarrollo sexual del parásito y la transmisión al mosquito. La investigación de PfPHIST se centró en el papel de la familia de proteínas subteloméricas intercaladas helicoidales «Plasmodium» PHIST, por sus siglas en inglés. Con este fin, el beneficiario de la beca MCS manipuló determinados genes del parásito a fin de obtener parásitos mutantes para su análisis.
Los desarrollos tecnológicos facilitan futuras investigaciones sobre la malaria
Los investigadores desarrollaron una nueva estrategia de inactivación de genes basada en fluorescencia, la cual les permitió seleccionar fácilmente parásitos que carecieran de la proteína diana. Al mismo tiempo, pudieron rastrear todo el ciclo vital de estos parásitos fluorescentes de la sangre al mosquito y hasta el hígado. Para medir los cambios en los glóbulos rojos infectados con malaria, el equipo de científicos desarrolló una nueva técnica basada en microfluídica en colaboración con Wilhelm Huck en la Universidad de Radboud. Dicha colaboración les permitió grabar los glóbulos rojos normales e infectados que circulan por canales microscópicos y analizar sus propiedades. Los investigadores descubrieron que cierto gen, que anteriormente se pensaba que desempeñaba un papel en el estadio hemático del ciclo vital de «Plasmodium», está implicado en el desarrollo del parásito dentro del mosquito. Este hecho indicó claramente que la capacidad del parásito de modificar las membranas podría ser importante en otros estadios de su ciclo de vida. «Nuestros hallazgos indican claramente que deberíamos investigar más el ciclo de vida de “Plasmodium” para revelar el papel funcional de estas proteínas exportadas», destaca Proellochs. A pesar de su corta duración, PfPHIST ayudó a revelar el papel que desarrolla la familia de proteínas PHIST del parásito en la remodelación, así como su implicación en la propagación de la malaria. Los descubrimientos del proyecto allanan el camino hacia el esclarecimiento del mecanismo por el cual se propaga el parásito y forjan el futuro desarrollo de estrategias antipalúdicas.
Palabras clave
Pf PHIST, hematíes, malaria, «Plasmodium», mosquito, membrana, parásito de la malaria, proteínas PHIST, glóbulo rojo
