Genética molecular de los parásitos

Por Marytere Narváez

Mérida, Yucatán. 11 de enero de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- En el Laboratorio de Bioquímica y Genética Molecular de la Facultad de Química de la Universidad Autónoma de Yucatán (Uady), el investigador Julio Torres Romero se ha especializado en la genética molecular de Giardia y Trichomonas vaginalis.

Micrografía del intestino delgado de un gerbillo infestado con Giardia. Imagen: Stan Erlandsen/United States Department of Health and Human Services.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el investigador presentó avances de estudios mediante los que se ha podido conocer el comportamiento de algunos de los organismos del mundo microscópico causantes de las enfermedades más comunes que padecen los seres humanos.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo inicia en el estudio de los parásitos?

Julio Torres Romero (JTR): Durante el doctorado empezó mi inquietud por el trabajo de investigación con parásitos y específicamente trabajé con Trichomonas vaginalis en la Unidad Zacatenco del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN). En la Facultad de Química de la Uady el doctor Julio Lara Riegos me invitó a participar en el área de investigación del laboratorio clínico. Él quería aprovechar las ventajas de estar en un laboratorio clínico en el que se reciben muestras que tenemos a nuestra disposición y me solicitó que diseñara un estudio basado en parasitología de aplicación clínica.

Lo primero que hice fue conocer cuál era la parasitosis de mayor importancia para la comunidad en ese momento; analizando los datos de los casos clínicos, me di cuenta que uno de los principales problemas que había era giardiasis en niños. Debido a que la giardiasis es un problema a nivel nacional, constituyó el primer proyecto de carácter clínico que desarrollé en la facultad.

AIC: ¿Cómo fue el desarrollo de la investigación de la Giardia?

JTR: Los estudios en giardiasis que existen únicamente diagnostican el parásito por medio de microscopía, pero no sabíamos qué genotipo tenía. Sabemos que hay algunos genotipos de carácter sintomático y asintomático, y de acuerdo con estos algunos se presentan de manera más agresiva y pueden expresar mayor cantidad de factores de virulencia como diarreas acuosas y evacuaciones abundantes que no permiten que el parásito se enquiste y que trae como consecuencia la presencia de trofozoítos.

En Europa hay muchos estudios para conocer los genotipos que andan rondando por los brotes para saber su agresividad, pero en México se considera que una infección general en la población infantil y adulta es normal, por lo que no se hacen muchos estudios de tipificación.

AIC: ¿Cómo surge la investigación en Trichomona?

JTR: En las convocatorias pasadas se había hecho el intento de participar en las convocatorias de ciencia básica, y en la convocatoria de 2014 tuvimos la oportunidad de meter el proyecto de tricomonas.

julio torres romero01 Retomamos un poquito de lo que yo ya había trabajado en el doctorado y teníamos la inquietud de conocer la biología de este parásito, que es muy sui géneris. A diferencia de la Giardia, la Blastocystis hominis o la ameba, que tienen forma de resistencia de quistes que les permiten mantenerse por mucho tiempo en el ambiente y transmitirse mejor, en el caso de Trichomona no hay reportes de quistes.

Es una enfermedad de transmisión sexual que consiste únicamente en su forma vegetativa, que es el trofozoíto. Al ser una infección de transmisión sexual está entre los problemas de salud pública a nivel mundial. Fuera del VIH, que es una pandemia, la tricomoniasis es la afectación de transmisión sexual más común. Casi 50 por ciento de las enfermedades de transmisión sexual, fuera del VIH, son causadas por tricomonas vaginales.

AIC: ¿Cómo es que un parásito que no tiene forma de resistencia posee una de las tasas de incidencia y permanencia más altas a nivel mundial?

JTR: Lo que nosotros queremos conocer precisamente es el mecanismo mediante el cual el parásito es capaz de tener nutrientes esenciales para su metabolismo. Uno de estos mecanismos es que depende mucho de las concentraciones de iones divalentes como el hierro, el zinc y el calcio. Hay proteínas en el metabolismo de este parásito que requieren necesariamente de estos iones metálicos como cofactores para su desarrollo, su transporte de electrones, su actividad como factores de transcripción, mecanismos de óxido-reducción, etcétera.

Los antecedentes en la literatura indican que el hierro es un elemento esencial para su multiplicación, la expresión de factores de virulencia, de modificación de mecanismos de patogenicidad, etcétera, pero ¿cómo es capaz de incorporar el hierro del medio ambiente en el que se desarrolla?, que en este caso, se trata del ambiente vaginal donde la sintomatología es más evidente que en los varones, a quienes puede afectar también.

Se ha atribuido que el parásito lo obtiene tanto de las células del epitelio vaginal como de los eritrocitos durante el flujo menstrual. Se ha observado que el parásito es capaz de regular la expresión de esas proteínas dependiendo de la concentración de hierro en que se desarrolla.

AIC: ¿Cómo actúa el parásito dentro del ambiente vaginal?

JTR: Cuando hay flujo menstrual hay mucho hierro porque hay mucho eritrocito y es cuando el parásito expresa más moléculas de adhesión para que se pueda pegar al epitelio y, de esa manera, no ser arrastrado por el flujo menstrual. Cuando ya no hay tanto flujo menstrual o las concentraciones de hierro decaen, el parásito ya no se adhiere tanto y se moviliza en busca de esos nutrientes. Es en esos momentos cuando obtiene el hierro de las células epiteliales y sus efectos citotóxicos se incrementan; es capaz de desprender literalmente las células del epitelio vaginal para poder fagocitarlas y obtener esos nutrientes.

AIC: ¿Cómo actúa el parásito en el caso de los hombres?

JTR: Se ha observado que la sintomatología de la Trichomona se presenta en los hombres que poseen bajas concentraciones de zinc en el líquido prostático. Por el contrario, el parásito no se mantiene viable en la mayoría de los hombres infectados debido a las concentraciones de zinc en el líquido espermático. Se ha sugerido que el zinc puede actuar como un tricomonicida natural, es decir un agente que mata al parásito.

Sin embargo, si bien el zinc en altas concentraciones es malo para el parásito, también es requerido como elemento esencial en este para la expresión de proteínas que utilizan el zinc como un activador en factores de transcripción.

AIC: ¿Cómo actúa el parásito para obtener las concentraciones que requiere para su supervivencia?

JTR: En las células eucariotas la homeostasis de estos iones se hace a través de tres mecanismos para mantener concentraciones estables: el de entrada, de utilización y el almacenamiento o salida del metal. El parásito, aunque es un primitivo, sigue siendo una célula eucariota, entonces queremos saber si posee mecanismos similares a los de las eucariotas superiores o los mamíferos, al momento de permitir la entrada de estos iones.

El proyecto ahora está encaminado a la identificación de estos mecanismos de entrada y de la búsqueda de transportadores esenciales o específicos de estos tres iones: hierro, zinc y calcio. Este será el abordaje inicial, ya que la homeostasis es un proceso difícil de abordar por completo.

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