Investigadores analizan el ciclo de vida del parásito responsable de la enfermedad de Chagas

23 de agosto de 2023

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por Michael Miller, Universidad de Cincinnati

Casi todo lo relacionado con los insectos llamados vinchucas es repugnante, desde la forma insidiosa en que muerden la cara de las personas por la noche para beber su sangre mientras duermen hasta la forma en que propagan enfermedades a través de sus heces.

Algunos son portadores de un parásito llamado Trypanosoma cruzi que causa la enfermedad de Chagas, una de las principales causas de discapacidad y muerte prematura en las Américas. Si no se trata, la enfermedad de Chagas puede causar graves problemas cardíacos y digestivos. Está apareciendo cada vez más en pacientes en los Estados Unidos.

Ahora, investigadores de la Universidad de Cincinnati están investigando qué hace que el parásito sea tan resistente.

Los investigadores de la UC están estudiando la vía de señalización que lleva al parásito a transformarse y reproducirse. Siguen ese camino desde el principio, cuando una vinchuca no infectada adquiere el parásito al picar a un mamífero huésped infectado, hasta el momento en que el parásito se desarrolla en el intestino del insecto y se transmite a personas o animales a través de las heces del insecto.

El estudio fue publicado en la revista mBio.

"La mejor manera de tratar la enfermedad es comprender la biología del parásito para que podamos encontrar mejores medicamentos para matarlo antes de que sea demasiado tarde para el paciente", dijo Noelia Lander, profesora asistente de ciencias biológicas en la Facultad de Artes y Ciencias de la UC. Ciencias.

En su laboratorio de parasitología molecular de la UC, Lander y su equipo de investigación examinaron las formas en que T. cruzi sobrevive en diferentes ambientes hostiles. Implementaron tecnología como la herramienta de edición de genes CRISPR/Cas9, análisis de inmunofluorescencia y microscopía electrónica para el estudio.

"Durante su ciclo de vida, el parásito encuentra cambios en la acidez, la temperatura, la disponibilidad de nutrientes y otras condiciones. Necesita sobrevivir de alguna manera. Entonces, lo que estudiamos es cómo el parásito detecta esos cambios microambientales y desencadena reacciones para transformarse", dijo Lander.

Los investigadores descubrieron que ciertas proteínas desempeñan funciones importantes en diferentes etapas de desarrollo del parásito. Entre sus funciones, ayudan al parásito a recuperar el volumen celular en el ambiente hiperosmótico de las heces de los insectos.

También descubrieron dos regiones dentro de la célula donde una importante "molécula mensajera" llamada monofosfato de adenosina cíclico, o AMPc, es responsable de las transformaciones del ciclo de vida del parásito en respuesta al estrés ambiental.

"La idea es comprender mejor la biología de este parásito para descubrir qué proteínas de la célula son buenos objetivos para el tratamiento farmacológico", dijo. "Si podemos evitar que el parásito se transforme, podemos matarlo y también detener la transmisión de enfermedades".

Hay mucho en juego, dijo.

"La enfermedad afecta a unos 8 millones de personas en las zonas rurales de América Latina", dijo Lander. "Se llama una 'enfermedad silenciosa'. La mayoría de las personas infectadas no lo saben".

Pero años o incluso décadas después, la enfermedad de Chagas puede causar una enfermedad cardíaca debilitante, dijo el autor principal e investigador asociado de la UC, Miguel Chiurillo.

"Es una enfermedad crónica que afecta principalmente a la gente pobre de estos países sin acceso a tratamiento", dijo Chiurillo.

Las vinchucas se encuentran a menudo en casas antiguas o mal construidas. A veces viven en techos de paja.

"Nuestra investigación intenta principalmente descubrir nuevos objetivos farmacológicos en el parásito y validarlos para desarrollar estrategias alternativas para controlar la enfermedad", dijo Chiurillo.

El coautor y estudiante de posgrado Joshua Carlson dijo que muy pocas personas en Estados Unidos conocen la enfermedad de Chagas.

"Mucha gente nunca ha oído hablar de él", dijo Carlson. "Pero cientos de miles de personas en Estados Unidos la padecen. Por lo tanto, es importante informarse sobre qué es la enfermedad y cómo se puede transmitir, especialmente si planea viajar a países donde es endémica".

La investigadora de la Universidad de Georgia, Mayara Bertolini, y la graduada de la UC, Aqsa Raja, también contribuyeron al estudio.

Más información: Miguel A. Chiurillo et al, La localización dual de adenilato ciclasas de tipo receptor y la proteína de respuesta 3 a AMPc revela la presencia de dos microdominios de señalización putativos en Trypanosoma cruzi, mBio (2023). DOI: 10.1128/mbio.01064-23

Información de la revista:mbio

Proporcionado por la Universidad de Cincinnati