Toxoplasma, un parásito que "controla la mente", se esconde del sistema inmunitario gracias a 2 genes clave
El parásito Toxoplasma gondii se esconde hasta en la mitad de los seres humanos (se abre en una nueva pestaña), aunque rara vez causa síntomas. Pero cuando infecta a ratones, el organismo unicelular puede ejercer una especie de "control mental" para cambiar el comportamiento de los roedores y ayudarse a sí mismo a propagarse.
Ahora, los investigadores informan de que están un paso más cerca de curar las infecciones por T. gondii en humanos, que pueden ser de por vida debido a la capacidad del parásito para transformarse en un estado latente y defensivo. Dos factores de transcripción -proteínas que activan y desactivan genes- son la causa de esta metamorfosis, y el descubrimiento abre vías para bloquear el proceso.
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A menudo apodado el "parásito del control mental", T. gondii se apodera de las mentes (se abre en una nueva pestaña) de los ratones infectados y los dirige hacia los gatos para convertirlos en su próxima comida. Esto permite a los parásitos saltar a nuestros amigos felinos, los únicos huéspedes conocidos (abre en nueva pestaña) en los que pueden reproducirse sexualmente.
Los científicos siguen sin estar seguros de si el parásito puede controlar de forma similar el cerebro humano; algunos estudios sugieren que podría contribuir a la agresividad, el comportamiento impulsivo (se abre en nueva pestaña) y la esquizofrenia (se abre en nueva pestaña), mientras que otros estudios (se abre en nueva pestaña) cuestionan estos efectos. La mayoría de las personas portadoras de T. gondii no desarrollan ningún síntoma, pero más raramente, la infección puede desencadenar síntomas leves, parecidos a los de la gripe, o incluso enfermedades graves. Los fetos en desarrollo, los recién nacidos y las personas con sistemas inmunitarios débiles son los más vulnerables a la toxoplasmosis grave, que puede dañar los ojos y el cerebro y a veces ser mortal.
¿Puede un parásito felino controlar tu mente?
El parásito prolifera rápidamente en su forma de "taquizoito". Pero en condiciones de estrés, como un ataque inmunitario, T. gondii penetra en el tejido cerebral y muscular y se transforma en un "bradizoito", que se encierra en un quiste y espera a volver a su estado activo. Las células inmunitarias y los tratamientos actuales pueden eliminar los taquizoítos, pero los quistes protegen a los bradizoítos (se abre en una nueva pestaña) de los ataques.
El parasitólogo Sebastián Lourido (se abre en nueva pestaña) y sus colegas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) descubrieron anteriormente (se abre en nueva pestaña) una proteína que "enciende" genes esenciales para convertir taquizoítos en bradizoítos, a la que denominaron Bradyzoite-Formation Deficient 1 (BFD1). Sin embargo, la regulación de BFD1 sigue siendo poco conocida.
En el nuevo estudio publicado el 20 de abril en la revista Nature Microbiology (se abre en una nueva pestaña), el equipo descubrió otro factor de transcripción que regula el BFD1, al que denominaron BFD2.
Según Mohamed-Ali Hakimi (opens in new tab), parasitólogo de la Universidad de Grenoble Alpes (Francia) que no participó en el trabajo, el estudio "añade mucho desde el punto de vista mecánico" a la historia inicial.
Cuando los investigadores suprimieron el gen que codifica el BFD2, descubrieron que los taquizoítos no podían transformarse en bradizoítos y formar quistes. Los científicos inyectaron 100 copias del parásito sin el gen en ratones y no detectaron quistes en las autopsias cerebrales realizadas 45 días después. Esto no pudo explicarse porque el sistema inmunitario eliminara con éxito el parásito, ya que aún se detectaban niveles bajos de taquizoítos.
A continuación, el equipo determinó que BFD1 y BFD2 se regulan mutuamente. El estrés potenció tanto el BFD1 como el BFD2 en ratones, pero la supresión del gen que codifica el BFD1 también silenció el gen del BFD2. Los investigadores determinaron que BFD1 se une al gen que codifica BFD2 y lo "enciende".
Sin embargo, BFD2 regula BFD1 de forma diferente. Cuando se eliminó el gen de BFD2, el gen que codifica BFD1 permaneció "activado" y sus instrucciones genéticas se copiaron en moléculas de ARNm, necesarias para sintetizar la proteína BFD1. Sin embargo, no se produjo ninguna proteína.
El equipo determinó que las células de T. gondii mantienen un suministro de este ARNm, pero sólo pueden fabricar la proteína BFD1 cuando BFD2 se une al ARNm y desencadena así la síntesis de la proteína. Esta unión sólo se produce cuando la célula está sometida a estrés.
Al perpetuar mutuamente su actividad, los dos factores de transcripción pueden obligar a los taquizoítos a transformarse en bradizoítos, "bloqueando la célula en esta trayectoria de desarrollo", explica M. Haley Licon (se abre en una nueva pestaña), parasitóloga y autora principal del estudio. La investigación futura podría desentrañar qué factores "desactivan" este bucle que se autoperpetúa, añadió, permitiendo a los bradizoítos volver a ser taquizoítos cuando las condiciones de estrés desaparecen.
"Aún no sabemos cuáles son las señales que controlan la diferenciación", dijo Lourido a Live Science en un correo electrónico. Desentrañar esas señales puede ser clave para detener la formación de bradizoitos, añadió.
"Las terapias actuales contra el Toxoplasma no pueden curar la infección porque las fases crónicas son resistentes", explicó Lourido. Añadió que la inhibición de la diferenciación podría hacer al parásito "susceptible a los fármacos existentes", que podrían curar la infección.
Hakimi argumentó que los científicos están muy lejos de desarrollar tales fármacos. "Es muy difícil dirigirse a los factores de transcripción" y, aparte de algunos fármacos utilizados en el tratamiento del cáncer (se abre en una nueva pestaña), "muy pocos medicamentos" lo hacen, afirmó.
Licon está de acuerdo, pero es optimista en cuanto a que "la comprensión del circuito y su regulación" podría revelar formas de impedir que el parásito entre en su estado protegido e inactivo.
