El parásito que controla la mente Toxoplasma gondii se esconde del sistema inmunológico con dos genes clave

Un nuevo estudio podría ayudar a los científicos a encontrar una cura para las infecciones de por vida causadas por el parásito Toxoplasma gondii. (Crédito de la foto: KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY a través de Getty Images)

El parásito Toxoplasma se esconde en hasta la mitad del cuerpo humano (se abre en una nueva pestaña), aunque rara vez causa síntomas. Pero cuando infecta a los ratones, el organismo unicelular puede ejercer una especie de «control mental» para cambiar el comportamiento del roedor y ayudarse a propagarse.

Ahora, los investigadores informan que están un paso más cerca de curar las infecciones por Toxoplasma gondii en humanos, que pueden persistir de por vida gracias a la capacidad del parásito para pasar a una defensa latente. Dos factores de transcripción, proteínas que «activan» y «desactivan» los genes, están en la raíz de esta perversión, y el descubrimiento abre caminos para bloquear este proceso.

Toxoplasma gondii, a menudo llamado el «parásito del control mental», se apodera de las mentes (se abre en una nueva pestaña) ratas infectadas, y llévalas a los gatos, que se convierten en su próxima comida.Esto permite que el parásito salte a nuestro amigo felino, el único huésped conocido (se abre en una nueva pestaña) Pueden reproducirse sexualmente en él.

Los científicos aún no están seguros de si el parásito puede controlar de manera similar el cerebro humano.Algunas investigaciones sugieren que puede conducir a un comportamiento agresivo e impulsivo. (se abre en una nueva pestaña) y esquizofrenia (se abre en una nueva pestaña)mientras que otros estudios (se abre en una nueva pestaña) cuestionar estos efectos. La mayoría de las personas que portan Toxoplasma no experimentan ningún síntoma, pero en casos raros, la infección puede desencadenar síntomas leves similares a los de la gripe o incluso una enfermedad grave. Los fetos en desarrollo, los recién nacidos y las personas con sistemas inmunitarios debilitados son más susceptibles a la toxoplasmosis grave, que puede dañar los ojos y el cerebro y, en ocasiones, es mortal.

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Los parásitos se multiplican rápidamente en sus ‘taquizoítos’ (se abre en una nueva pestaña)» forma. Pero bajo condiciones estresantes, como un ataque inmunológico, Toxoplasma se introduce en el cerebro y el tejido muscular y se transforma en un «bradizoíto», que se sella a sí mismo dentro del quiste y espera para reanudar su estado activo. Las células inmunes y los tratamientos actuales pueden Borrar taquizoítos, pero se encapsula para proteger a los bradizoítos (se abre en una nueva pestaña) del ataque

Parasitólogo Sebastián Lorido (se abre en una nueva pestaña) y sus colegas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) encontraron previamente que (se abre en una nueva pestaña) Una proteína que «activa» un gen necesario para convertir los taquizoítos en bradizoítos, a los que denominaron defecto de formación de bradizoítos 1 (BFD1). Sin embargo, la regulación de BFD1 sigue siendo poco conocida.

En una nueva investigación publicada el 20 de abril en la revista Nature Microbiology (se abre en una nueva pestaña)Luego, el equipo descubrió otro factor de transcripción que regula BFD1, al que llamaron BFD2.

Mohamed-Ali Hakimi dice que el estudio «agrega mucho mecánicamente» a la historia original (se abre en una nueva pestaña)un parasitólogo de la Universidad de Grenoble Alpes en Francia, no participó en el trabajo.

Cuando los investigadores eliminaron el gen que codifica 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 encontraron quistes en las autopsias cerebrales realizadas 45 días después. Esto no puede explicarse por la eliminación exitosa del parásito por parte del sistema inmunitario, ya que todavía se detectaron niveles bajos de taquizoítos.

Luego, el equipo determinó que BFD1 y BFD2 se regulan entre sí. El estrés impulsó tanto BFD1 como BFD2 en ratones, pero la eliminación del gen que codifica BFD1 también silenció el gen BFD2. Los investigadores determinaron que BFD1 se une al gen que codifica BFD2 y «lo enciende».

Sin embargo, BFD2 regula BFD1 de manera diferente. Cuando se elimina el gen BFD2, el gen que codifica BFD1 permanece «activado» y sus instrucciones genéticas se copian en la molécula de ARNm necesaria para sintetizar la proteína BFD1. Sin embargo, no se produjo ninguna proteína.

El equipo determinó que las células de Toxoplasma mantienen un suministro de este ARNm, pero solo pueden producir la proteína BFD1 cuando BFD2 se une al ARNm, lo que desencadena la síntesis de proteínas. Esta unión solo ocurre cuando las células están bajo estrés.

Al perpetuar las actividades del otro, los dos factores de transcripción pueden convertir los taquizoítos en bradizoítos al «bloquear la célula en esta trayectoria de desarrollo», dice M. Haley Licon. (se abre en una nueva pestaña), parasitólogo y autor principal del estudio. Agregó que la investigación futura puede revelar qué factores «desactivan» este bucle que se perpetúa a sí mismo, lo que permite que los bradizoítos se reviertan a taquizoítos cuando desaparecen las condiciones estresantes.

«Todavía no sabemos cuáles son las señales que controlan la diferenciación», dijo Lourido a WordsSideKick.com en un correo electrónico. Desenredar estas señales podría ser la clave para detener la formación de bradizoítos, agregó.

“Las terapias actuales contra Toxoplasma gondii no pueden curar la infección porque la fase crónica es resistente”, explicó Lourido. Agregó que la inhibición de la diferenciación podría hacer que el parásito «se sensibilizara a los medicamentos existentes» y, por lo tanto, curar la infección.

Según Hakimi, los científicos aún están muy lejos de desarrollar tales medicamentos. ‘Factores de transcripción difíciles de atacar’, todos menos medicamentos selectos para el tratamiento del cáncer (se abre en una nueva pestaña)«muy pocas drogas» hacen eso, dijo.

Licon está de acuerdo, pero es optimista de que «comprender el circuito y su regulación» podría revelar formas de evitar que el parásito entre en su estado latente protegido.