Se ha pensado durante décadas que las formas de Tripanosoma brucei, parásitos causantes de la enfermedad del sueño en humanos y nagana en el ganado, caballos y otros animales, dependen exclusivamente de la glucólisis, utilizando la glucosa como sustrato, para la producción de ATP, una molécula energética indispensable para su subsistencia.

Pero los resultados de una reciente investigación revelan una flexibilidad metabólica en los parásitos tripanosomas, la cual puede ser esencial para su adaptación a las condiciones ambientales y supervivencia en diferentes tejidos hospedadores de mamíferos.

Flexibilidad metabólica

La forma infecciosa del parásito en los mamíferos, generalmente llamada forma del torrente sanguíneo (BSF), vive en la sangre de los huéspedes mamíferos y entra en el sistema nervioso central, lo que lleva a una enfermedad mortal si no se trata.

Mosca tsetse, insecto responsable de la transmisión del parásito tripanosoma.

Recientemente se detectaron tripanosomas en tejido adiposo en un modelo de ratón y en la piel de humanos y ratones, lo que indica que las BSF ahora deben considerarse residentes del sistema nervioso central, del tejido adiposo o formas residentes de la piel.

Las moscas tsetse sirven como vehículo de trasmisión de estos parásitos, los cuales crecen en el intestino medio del insecto y luego migran a las glándulas salivales, para a través de la saliva de la mosca infectar al huésped. Cada una de las etapas del parásito se adapta morfológica y metabólicamente a las condiciones ambientales respectivas.

La glucólisis es la vía metabólica con el mayor flujo en BSF de T. brucei; esta vía se ha estudiado a fondo y durante mucho tiempo se ha considerado un potencial productor de fármacos.

Por otra parte, la gluconeogénesis (GNG) es una ruta metabólica que resulta en la generación de glucosa a partir de sustratos de carbono sin carbohidratos, como glicerol, lactato o aminoácidos glucogénicos. En principio, es lo contrario de la glucólisis.

No tan simple

Lo que descubrieron los investigadores es evidencia de que el parásito T. brucei puede utilizar glicerol para la gluconeogénesis y para la producción de ATP. Por lo tanto, el metabolismo en estos parásitos no es tan simplificado y reducido como se había pensado.

Profesor David Horn, autor principal de la investigación.

De hecho, los investigadores demostraron algo de GNG incluso en células de tipo salvaje cultivadas en glicerol, incluso cuando la glucosa también estuvo disponible. El metabolismo puede ser simple y depender de la glucólisis en la sangre, pero ahora parece probable que el GNG se pueda activar en diferentes entornos.

El investigador David Horn, profesor en la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Dundee, en Reino Unido, y autor principal del estudio, puntualizó:

“Estos hallazgos desafían un dogma que ha persistido durante más de 30 años, que sostiene que estos parásitos dependen únicamente de la glucosa y la glucólisis para la producción de energía en sus huéspedes mamíferos”.

Los autores del estudio indican que los resultados de la investigación revelan que los tripanosomas exhiben una flexibilidad metabólica y adaptabilidad que sobrepasa lo asumido hasta ahora, y resaltan que el hallazgo debe ser considerado al momento de diseñar terapias dirigidas metabólicamente.

Referencia: Gluconeogenesis using glycerol as a substrate in bloodstream-form Trypanosoma brucei. Plos Pathogens, 2018. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007475