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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

El disfraz de la malaria

El disfraz de la malaria - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

La malaria continúa siendo la enfermedad parasitaria más importante del mundo. En las regiones en las que está presente, la mitad de los niños resultan infectados, por lo que la malaria causa la muerte de más niños que ninguna otra enfermedad infecciosa.

La malaria está causada por varias especies de parásitos del género Plasmodium. No existe vacuna eficaz contra ninguno de ellos, conque la única manera de prevenir ser infectado es evitar la picadura de los mosquitos Anófeles que los transmiten. Una vez se es infectado, solo es posible el tratamiento con ciertos fármacos, que no resultan eficaces en todos los casos.

Algunas personas podrán sorprenderse de que la enfermedad parasitaria causante de la mayor mortalidad infantil del mundo carezca de vacuna. Al margen de si se han dedicado o no los suficientes recursos para su desarrollo, existe una buena razón para ello: los parásitos del género Plasmodium son unos impresionantes maestros del disfraz y engañan una y otra vez al sistema inmunitario.

Una vacuna eficaz solo es posible si el sistema inmunitario es capaz de acabar con el microorganismo que pretende infectarnos. Si no es así, aunque nos vacunemos de alguna forma, si el microorganismo muta y cambia, y se escapa así al reconocimiento como organismo extraño por las células del sistema inmune, la vacuna no será eficaz. Y bien, varias especies de Plasmodium, a lo largo de la evolución conjunta con el ser humano, han desarrollado un sofisticado mecanismo molecular que engaña al sistema inmune y le permite evadirlo.

CEBOS MOLECULARES

Plasmodium posee para ello numerosas variaciones de un gen llamado PfEMP1, al que a partir de ahora llamaremos Disfraz. Este gen produce una proteína que se coloca en la superficie de los glóbulos rojos, o eritrocitos, las células infectadas por el parásito. Esta proteína cumple dos funciones muy importantes. La primera es la de adherir el eritrocito infectado a la pared de los vasos sanguíneos. El eritrocito infectado no circula pues libremente por la sangre sino que al, pegarse a la superficie de las venas, se evita o se retrasa su llegada al bazo, donde sería detectado y destruido, eliminando con ello al parásito que habitaba en su interior. Así, la proteína del gen Disfraz tiende a evitar la destrucción de los eritrocitos infectados por el parásito.

La segunda función importante de la proteína de Disfraz es la de llamar la atención del sistema inmune y estimular la producción de anticuerpos contra ella. Esta función parece algo paradójica, ya que si el sistema inmune detecta a la proteína del parásito en la superficie del glóbulo rojo, destruirá a este, destruyendo así también al parásito. ¿Por qué entonces esta proteína estimula la actividad inmunitaria contra ella?

La respuesta reside en la estrategia desarrollada por el parásito para agotar las energías del sistema inmune contra él. Esta estrategia, como decíamos, se basa en la existencia de numerosos tipos del gen Disfraz. Tras dejar que el sistema inmune se active y genere anticuerpos contra la proteína, el parásito entonces cambia la variante del gen Disfraz que tenía funcionando hasta ese momento. Otro tipo diferente del mismo gen se pone entonces en marcha, el cual produce una proteína lo suficientemente diferente como para no ser reconocida por el sistema inmune, incluso si había sido activado por la variante anterior. Desde el punto de vista del sistema inmune es como si el parásito infectara de nuevo por primera vez.

UNA Y OTRA VEZ

En estas condiciones, el ciclo vuelve a repetirse: el sistema inmune reconoce a la nueva proteína variante como extraña. Vuelven a producirse anticuerpos contra ella, pero, cuando ya parece que pueden acabar con la infección, el parásito cambia de nuevo la variante del gen Disfraz y se escapa otra vez a la acción protectora del sistema inmunitario.

Plasmodium falciparum, uno de los parásitos causantes de la malaria, cuenta con 60 variantes diferentes del gen Disfraz y puede usarlas todas de manera correlativa, engañando así hasta 60 veces –como si de un vulgar político se tratara– al sistema inmunitario. Solo cuando todas las variantes del gen Disfraz han sido utilizadas, si para entonces la persona aún sigue viva, podremos decir que está inmunizada.

Si conociéramos bien el mecanismo que utiliza Plasmodium para “encender” solo uno de sus 60 genes Disfraz y dejar “apagados” los demás, tal vez pudiéramos manipularlos y forzarle a que “encendiera” todos a la vez, lo que causaría la activación del sistema inmune contra todas sus proteínas al mismo tiempo, y quizá le permitiera eliminar al parásito. No solo eso: el parásito así manipulado, muerto o atenuado, podría ser usado como vacuna eficaz contra la malaria, ya que activaría al sistema inmune contra todas las variantes de la proteína y Plasmodium ya no podría engañarlo.

Pues bien, un numeroso consorcio internacional de investigadores ha logrado comprender el mecanismo molecular por el que Plasmodium enciende uno y apaga sus otros 59 genes Disfraz. Su, para mí, fascinante descubrimiento ha sido publicado en la revista Nature. El mecanismo involucra complejos procesos que causan modificaciones químicas en el ADN de Plasmodium, posibilitadas por la acción de enzimas concretos, los cuales probablemente puedan ser blanco de la acción de fármacos. Esperemos que este nuevo descubrimiento pueda ser utilizado para manipular el funcionamiento de los genes de Plasmodium y lograr así, por fin, generar vacunas eficaces contra él.

OBRAS DE JORGE LABORDA.

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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