La interrupción de dos genes involucrados en la preservación de las moléculas de ARN inhibe la capacidad de la forma masculina del parásito de la malaria para madurar y transmitirse de la sangre humana a los mosquitos, interrumpiendo una etapa clave en el ciclo de vida del parásito y cortando un paso importanteen la propagación de la enfermedad. Investigadores de Penn State y la Universidad del Sur de Florida han identificado un complejo de proteínas codificadas por estos genes que es crucial para la maduración de la forma masculina o gametocito del Plasmodium parásito responsable de la malaria; desarrollar métodos para atacar este complejo con medicamentos antipalúdicos podría conducir a una nueva arma en la lucha contra la enfermedad. Un artículo que describe la investigación aparece el 31 de enero de 2019 en la revista PLOS Patógenos .
"La malaria sigue siendo un problema de salud mundial increíblemente dañino, matando a cientos de miles cada año", dijo Scott Lindner, profesor asistente de bioquímica y biología molecular en Penn State y líder del equipo de investigación. "La malaria se transmite cuando unel mosquito toma una comida de sangre de un individuo infectado e ingiere hombres y mujeres Plasmodium gametocitos, la etapa sexual del ciclo de vida del parásito, que luego madura en el mosquito. Los gametocitos se aparean en el intestino del mosquito y finalmente forman esporozoitos que luego se pueden transmitir a otras personas. Estábamos interesados en identificar importantesprocesos moleculares en la maduración de la etapa sexual del parásito de la malaria, que se requiere para la transmisión a los mosquitos, porque identificar eventos de transmisión se ha identificado como una forma potencialmente efectiva de combatir la enfermedad ".
En los humanos, los parásitos de la malaria primero se instalan en el hígado, donde crecen y se multiplican, eventualmente invaden los glóbulos rojos cuando aparecen los síntomas. La mayoría de estos parásitos en la etapa sanguínea continúan multiplicándose asexualmente, matando los glóbulos rojos y propagándose aotros. Algunos, sin embargo, producen gametocitos masculinos y femeninos. Los gametocitos comienzan su proceso de maduración en la sangre, produciendo moléculas de ARN mensajero ARNm que codifican las proteínas necesarias para su maduración continua, pero las proteínas no se producen realmente hasta los gametocitosse transmiten a un mosquito
"Los gametocitos inmaduros en la sangre deben preservar y estabilizar el ARNm que utilizarán para madurar por completo una vez que estén en el intestino del mosquito", dijo Kevin J. Hart, investigador postdoctoral en Penn State y primer autor del estudio."Nos interesó comprender el papel de un complejo de proteínas conocido de otros organismos para facilitar la degradación del ARNm mediante la eliminación de la cola protectora poli A del ARNm".
El complejo de proteínas CAF1 / CCR4 / NOT contiene dos proteínas, CAF1 y CCR4, que actúan como "deadenilasas", enzimas que pueden eliminar las colas de poli A del ARNm reduciendo la estabilidad del ARNm. Cuando los investigadores alteraron experimentalmente los genes para estasproteínas en los parásitos de la malaria, esperaban que aumentara la estabilidad del ARNm en los gametocitos; sin embargo, vieron exactamente lo contrario.
"Nos sorprendió increíblemente que tanto CAF1 como CCR4 parecieran desempeñar un papel en la preservación de ARNm en los gametocitos", dijo Hart. "Cuando interrumpimos la función de estas proteínas, al eliminar por completo o crear versiones no funcionales delos genes CCR4 o CAF1, los niveles de ARNm disminuyeron y la capacidad de los gametocitos para madurar e infectar mosquitos fue inhibida ".
Los gametocitos masculinos se forman en ondas sincronizadas en la sangre y su maduración se puede observar con un microscopio. Por lo tanto, los investigadores pudieron observar directamente la interrupción de las ondas de formación y desarrollo, pero creen que el complejo CAF1 / CCR4 / NOT es probableinvolucrados en la maduración de gametocitos masculinos y femeninos, lo que podría hacer que la focalización de este complejo sea aún más efectiva contra la malaria.
"Si podemos desarrollar una forma segura de atacar este complejo con medicamentos antipalúdicos, podría ser una nueva herramienta efectiva que inhiba la transmisión de la enfermedad", dijo Lindner. "Actuaría como un tipo de control de la natalidad para el parásito de la malaria,limitando la capacidad de la etapa sexual del parásito para reproducirse en el mosquito y, como consecuencia, reduciendo la propagación de la enfermedad ".
Además de Lindner y Hart, el equipo de investigación incluye a Michael P. Walker, Allen M. Minns y Mark F. Kennedy en Penn State; y Jenna Oberstaller, Ian Padykula y John H. Adams en la Universidad del Sur de Florida.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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