Según el Informe Mundial de la Malaria 2018 de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el parásito de la malaria afecta a 200 millones de personas cada año, causando alrededor de 400,000 muertes.
Este tiene un ciclo de vida complejo en el que se transmite de un lado a otro entre el mosquito en que habita y sus huéspedes humanos. Este ingresa al organismo de un mosquito cuando este toma sangre de un mamífero infectado con el mismo.
Sin embargo, el parásito no puede predecir en qué momento ocurrirán estas interacciones, y por ello necesita estar preparado para reaccionar rápidamente en caso de que sea necesario para poder afrontar los cambios de pasar de un organismo a otro.
Scott Lindner, un profesor asistente de bioquímica y biología molecular en Penn State y uno de los líderes de una nueva investigación, explicó que hasta ahora se sabe cómo se prepara el parásito al pasar de un humano a un mosquito. Pero se sabe muy poco en cuanto a la forma en que se prepara para pasar de mosquitos a humanos.
Pues bien, el estudio de Lindner sugiere que el parásito que causa la malaria expresa genes que codifican las proteínas necesarias para desarrollarse en etapas posteriores de su vida pero aplicando dos procedimientos separados. De esta forma, evita que se produzcan antes de que sean necesarias, lo cual conllevaría un riesgo de dejar de ser infeccioso. Estos hallazgos se publicaron recientemente en la revista Nature Communications.
Identificando todos los ARNm y proteínas de cada etapa
El equipo de Lindner, conformado por especialistas de Penn State, el Instituto de Biología de Sistemas en Seattle, Johns Hopkins y la Universidad de Washington, se dio a la tarea de producir grandes cantidades de esporozoitos de las etapas ovocitos y glándulas salivales.
Entonces aplicaron una secuenciación de ARN de vanguardia y proteómica basada en el método analítico de espectrometría de masas con el fin de identificar esencialmente todos los ARNm y proteínas presentes en cada etapa del desarrollo del parásito.
El análisis se hizo tanto para Plasmodium yoelii, el parásito de la malaria que infecta a los ratones, como para Plasmodium falciparum, el que infecta a los humanos y causa la mayoría de las muertes.
“P. yoelii a menudo se prefiere en estudios de laboratorio porque podemos rastrearlo fácilmente durante todo su ciclo de vida, pero podría tener diferencias importantes con P. falciparum“, dijo Lindner.
“Al estudiar ambos, podemos determinar qué tan conservados están estos procesos y si hay ARNm o proteínas específicos que se comportan de manera similar en las especies de parásitos que infectan a diferentes huéspedes”.
El parásito de la malaria es previsivo
Encontraron que los esporozoitos producen ARNm para los genes que codificarán las proteínas que necesitarán en la siguiente etapa de su ciclo de vida, pero luego reprimen activamente la codificación de proteínas.
Para que el parásito pueda tener listos los ARNm de estos genes debe invertir una gran cantidad de energía, y si las proteínas se forman de manera prematura pueden hacer que este se vuelva no infeccioso. Pero la estrategia de reprimirlas permite que el parásito responda rápidamente a cambios impredecibles, como la transmisión de un organismo a otro.
Conocer la forma en que sobrevive a los cambios de entorno es crucial en la investigación en torno a la malaria, y podría conducir a nuevas estretegias para combatir esta enfermedad que sigue aquejando a miles de personas en el mundo.
Referencia:
Transcriptomics and proteomics reveal two waves of translational repression during the maturation of malaria parasite sporozoites. https://www.nature.com/articles/s41467-019-12936-6