La toma de huellas dactilares de ADN ha revelado cómo el parásito de la malaria mezcla genes para crear diferentes cepas y esconderse de nuestro sistema inmunológico. Este truco permite que el parásito no sea detectado y vuelva a infectar a las mismas personas, al igual que la gripe.
Un estudio que involucró a más de 600 niños que vivían en una pequeña aldea en el sureste de Gabón, cerca de la frontera con la República del Congo, encontró que cada niño infectado en una aldea africana tenía una cepa diferente del parásito de la malaria y un conjunto delos hasta 60 genes en los que se centra el sistema inmunológico humano para detectar y controlar esta infección.
Los hallazgos ayudan a explicar por qué las personas no pueden desarrollar inmunidad contra la malaria e indican que los programas de control ahora deberían centrarse en observar el impacto no solo en el número de infecciones, sino también en la estructura de diversas cepas del parásito.
La Universidad de Melbourne y la Universidad de Chicago, con un equipo de científicos de EE. UU., Europa y Australia, han publicado esta investigación en la revista PNAS .
"El estudio comenzó con la extracción de sangre de 641 niños, de entre 1 y 12 años, que vivían en la pequeña aldea de Bakoumba, Gabón. Los niños de la zona están expuestos con frecuencia a la malaria y reciben alrededor de 100 picaduras de mosquitos infectados cada año,", dijo la profesora Karen Day, autora del estudio y profesora de Ciencias de la Población y Decana de Ciencias de la Universidad de Melbourne.
"Producimos una huella genética de los parásitos de la malaria a partir de pequeñas cantidades de sangre a partir de los llamados genes var o antígenos variantes. Estos genes codifican proteínas que recubren la superficie de los glóbulos rojos cuando se infectan con un parásito y son importantes porquepermiten que el parásito se disfrace del sistema inmunológico humano ", agregó el profesor Day.
El parásito de la malaria es un microorganismo unicelular conocido como a Plasmodio que infecta a los glóbulos rojos y se transfiere de un ser humano a otro a través de los mosquitos.Cada parásito tiene aproximadamente 60 de estos genes var y puede cambiar entre ellos.
"Mirando por el microscopio, pensaría que todas las infecciones tienen el mismo aspecto, pero cuando hicimos la huella genética con este sistema de genes de antígeno variante, pudimos ver que cada niño tenía una huella diferente de parásito y, lo que es más importante, cada huella digital eramuy poco relacionado con todas las demás huellas dactilares ".
"Nuestros resultados muestran que el parásito ha desarrollado esta enorme diversidad con una superposición limitada entre los conjuntos de genes var. Esta estructura permite que cada parásito se vea diferente al sistema inmunológico y brinda la posibilidad de que el parásito de la malaria siga reinfectandolas mismas personas porque existe como diferentes "cepas" que pueden persistir durante muchos meses.
Los análisis informáticos de la variación en estos conjuntos de genes y cómo podrían responder a los esfuerzos de control con medicamentos contra la malaria mostraron que estos patrones no eran aleatorios. El nivel extremadamente alto de diversidad ayuda a explicar cómo el parásito evade el sistema inmunológico de su huésped.
El patrón no aleatorio tiene "implicaciones para el éxito de los programas de control de la malaria", señalan los autores. Apoya la idea de que un gran número de cepas de la enfermedad, cada una caracterizada por una combinación significativamente diferente de proteínas de la capa superficial, podría resultar en que muchos niños permanezcan infectados incluso después de esfuerzos agresivos para intervenir, como la administración masiva de medicamentos.
"Si la teoría de la cepa es correcta", dijo la autora del estudio Mercedes Pascual, PhD, profesora de ecología y evolución en la Universidad de Chicago, "nos gustaría repensar cómo enfocamos el tratamiento para la malaria en regiones como Gabón, donde múltiplesla regla son cepas diversas. Además, tendríamos que repensar cómo modelamos la transmisión de la malaria, en lugar de depender de modelos matemáticos existentes diseñados para una población de parásitos mucho menos diversa ".
"Hay decenas de miles de tipos de genes var diferentes", dijo Pascual. "Algunos se conservan y otros son muy variables". ¿Son los parásitos básicamente combinaciones aleatorias, una mezcla aleatoria, de toda esta variación, o son combinaciones diferentes¿Con una estructura especial? Cuando ella y sus colegas analizaron las secuencias de genes de múltiples parásitos, encontraron una estructura de superposición mínima, mucho menos de lo esperado.
"Forman nichos", dijo Pascual. "Se diversifican. A través de la evolución se distancian entre sí, de modo que no compiten entre sí por los huéspedes. Esto abre el camino a una mejor comprensión del éxito de los parásitos".una pista que nos ayudará a interrumpir su persistencia ", dijo." Pero puede ser difícil intervenir en un sistema con un conjunto tan diverso de tensiones ".
Los investigadores ahora están tomando huellas digitales de código var y modelando cepas de malaria en poblaciones humanas más grandes a lo largo del tiempo. La Dra. Kathryn Tiedje, investigadora del equipo del profesor Day en la Universidad de Melbourne y una de las autoras del estudio, está estudiando cómo los métodos de control podríanimpactar la diversidad de la malaria.
"La reducción de la prevalencia de la malaria reconfigurará de alguna manera la diversidad genética var", preguntó, "y las intervenciones también pueden reducir el número de cepas de malaria en la población.
"En última instancia, la pregunta que todos queremos responder es, ¿cómo podemos derrotar al enemigo más implacable de la humanidad?"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Melbourne . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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