Los parásitos de la malaria perciben y se adaptan al estado nutricional de su huésped

UNIVERSITY PARK, Pa. — Las posibilidades de sobrevivir a una infección de malaria pueden ser mayores cuando el huésped consume menos calorías, según una nueva investigación. Un nuevo estudio muestra que el agente infeccioso responsable de la malaria, el parásito Plasmodium, es capaz de detectar el estado nutricional de su huésped y adaptarse activamente a través de cambios en la expresión génica para reducir el número de descendientes que produce.

Usando modelos de malaria en ratones, un equipo internacional de investigadores dirigido por Maria M. Mota del Instituto de Medicina Molecular de Lisboa (iMM Lisboa), mostró que los ratones que comían un 30 por ciento menos de calorías tenían una carga de parásitos significativamente menor y vivían más tiempo.

“Este hallazgo altera nuestra comprensión de la dinámica de las infecciones de malaria en el campo y podría ser muy relevante frente a la alarmante tendencia de aumento global de las poblaciones con sobrepeso versus bajo peso, incluso en las regiones endémicas de malaria”, dijo Mota.

El estudio, que apareció el 5 de julio en la revista Nature, revela por primera vez que la cantidad de crías de parásitos producidas en cada ronda de replicación depende de la ingesta de calorías del huésped. El parásito puede reproducirse dentro de los glóbulos rojos cada 48 horas. La replicación reducida del parásito en huéspedes con una ingesta calórica más baja puede determinar en última instancia si el huésped puede o no sobrevivir a la infección. Con aproximadamente 200 millones de nuevas infecciones cada año, la malaria mata aproximadamente a un niño cada minuto.

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“Este es uno de los mejores ejemplos que demuestran que los parásitos de la malaria perciben y se adaptan al entorno metabólico de su huésped a través de cambios transcripcionales y de desarrollo”, dijo Manuel Llinás, profesor de bioquímica y biología molecular en Penn State y autor del artículo. “Descubrir con precisión cómo ocurre esto puede conducir a nuevas estrategias de intervención terapéutica para reducir significativamente la carga de parásitos”.

Los investigadores controlaron la ingesta de alimentos de los ratones antes de infectarlos con diferentes parásitos Plasmodium y estudiar la respuesta. Sus observaciones sugirieron que los parásitos se estaban adaptando activamente al nuevo entorno dentro de un huésped con una menor ingesta de calorías al ralentizar su replicación, o estaban luchando para replicarse debido al hecho de que faltaban algunos nutrientes clave.

“Durante varios meses, me sorprendió la asombrosa velocidad a la que se adaptan estos parásitos”, dijo Liliana Mânico-Silva de iMM Lisboa, la primera autora del estudio. “Fue muy emocionante.”

Para probar si los parásitos se estaban adaptando o simplemente luchando por replicarse, los investigadores observaron la expresión génica en los parásitos y probaron varias cepas del parásito Plasmodium a las que les faltaban enzimas clave que pueden estar involucradas en la detección de nutrientes. Descubrieron que los parásitos a los que les faltaba una enzima llamada KIN no ralentizaban su replicación en respuesta a un huésped con una ingesta reducida de calorías. Estos resultados implican que KIN actúa como un sensor de nutrientes y un importante regulador de la capacidad del parásito para responder a los cambios nutricionales.

“Esta es la primera vez que alguien ha visto que un parásito puede restringir activamente su crecimiento en el medio ambiente y cambia por completo la forma en que vemos el crecimiento del parásito”, dijo Oliver Billker, miembro del equipo de investigación del Instituto Wellcome Trust Sanger. . “Si bien es necesaria una investigación futura para comprender el alcance total de estos hallazgos, es posible que tengan implicaciones no solo para la malaria, sino también para otras enfermedades infecciosas”.

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Los datos también fueron sorprendentes porque KIN no tiene muchas de las características esperadas de otras moléculas sensoras de nutrientes compartidas entre levaduras, plantas y mamíferos. Los estudios futuros investigarán cómo se controla KIN y con qué otras enzimas puede funcionar. Una mejor comprensión de este sistema puede ayudar a los investigadores a diseñar estrategias que engañen al parásito para que ralentice su replicación para que sea más fácil de controlar.

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