Lucha contra la malaria basada en la focalización de relojes biológicos

May 23, 2023

Protozoo Plasmodium malariae dentro de los glóbulos rojos en la etapa de trofozoíto en forma de anillo, ilustración de computadora [Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images]

Los funcionarios de salud advierten que la resistencia a los medicamentos podría acabar con los avances recientes contra la malaria, particularmente en África y el sudeste asiático. Ahora, los investigadores que buscan otras formas de combatir los parásitos transmitidos por mosquitos que causan la enfermedad se han concentrado en un nuevo objetivo potencial: los relojes biológicos.

En un nuevo estudio, "El ciclo intraeritrocitario del parásito y el ciclo circadiano humano están acoplados durante la infección por malaria" publicado en PNAS, los investigadores analizaron la actividad genética en pacientes que se presentaron en instalaciones médicas a lo largo de la frontera entre Tailandia y Camboya, mostrando signos de una infección por malaria en su sangre

El equipo encontró que los parásitos de la malaria de alguna manera sincronizan sus ritmos moleculares con los relojes internos de 24 horas de sus anfitriones, sus respectivos genes suben y bajan en perfecto paso uno con el otro en el transcurso de un día, como dos relojes de péndulo con oscilaciones sincronizadas.

"Durante las infecciones con los parásitos de la malaria Plasmodium vivax, los pacientes presentan fiebres rítmicas cada 48 h. Estos ciclos de fiebre corresponden al tiempo que tardan los parásitos en atravesar el ciclo intraeritrocitario (IEC). En otras especies de Plasmodium que infectan a humanos o ratones, la IEC es probablemente guiado por un reloj intrínseco del parásito [Rijo-Ferreira et al., Science368 , 746–753 (2020); Smith et al., Ciencia368, 754–759 (2020)], lo que sugiere que los mecanismos intrínsecos del reloj pueden ser una característica fundamental de los parásitos de la malaria", escribieron los investigadores.

"Además, debido a que los tiempos de ciclo de Plasmodium son múltiplos de 24 h, los IEC pueden coordinarse con los relojes circadianos del anfitrión. Tal coordinación podría explicar la sincronización de la población de parásitos en el anfitrión y permitir la alineación de IEC y las fases del ciclo circadiano.

"Utilizamos un cultivo ex vivo de sangre completa de pacientes infectados con P. vivax para examinar la dinámica del transcriptoma circadiano del huésped y el transcriptoma del parásito IEC. La dinámica del transcriptoma reveló que las fases del ciclo circadiano del huésped y el parásito IEC están correlacionadas múltiples pacientes, lo que demuestra que los ciclos están acoplados en fase En los sistemas modelo de ratón, el acoplamiento del ciclo huésped-parásito parece proporcionar una ventaja selectiva para el parásito.

"Por lo tanto, comprender cómo se acoplan los ciclos del huésped y del parásito en los seres humanos podría permitir terapias antipalúdicas que interrumpan este acoplamiento".

El equipo de investigadores de la Universidad de Duke, la Universidad Atlántica de Florida y el Instituto de Investigación de Ciencias Médicas de las Fuerzas Armadas dice que los hallazgos podrían allanar el camino a nuevos medicamentos contra la malaria que desajusten el reloj interno de la malaria con respecto a su anfitrión, esencialmente "chorro de sangre". retrasando" los parásitos.

"Tenemos una razón para preocuparnos por esto", dijo el autor principal Steve Haase, PhD, profesor de biología en Duke. "Estamos en nuestra última línea de medicamentos, terapias combinadas basadas en artemisinina, y ya estamos viendo resistencia a las del sudeste asiático. Explorar algunas ideas nuevas para combatir la malaria tiene sentido".

Como siguiente paso, los investigadores están tratando de averiguar exactamente cómo los relojes del parásito y los humanos se "comunican" entre sí para que sus ciclos se alineen.

"Tiene que haber algunas señales moleculares que se transmiten entre sí", dijo Haase. "No sabemos qué son, pero si podemos interrumpirlos, entonces podríamos tener una oportunidad de intervención".

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