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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

La astucia de la Malaria

La astucia de la Malaria - Quilo de Ciencia podcast - CienciaEs.com

La realidad está de acuerdo, en este caso, con las predicciones teóricas obtenidas por ordenador.

Como sabemos, las interacciones entre los seres vivos de un ecosistema determinado son complejas. Cada especie desarrolla estrategias conducentes no solo a su supervivencia, sino también a su expansión. Es una lucha sin cuartel por los siempre limitados recursos necesarios para seguir con vida.

Mientras las interacciones en un mismo lapso de tiempo entre, por ejemplo, predador y presa, se limitan a dos especies, no sucede lo mismo con los parásitos. Muchos parásitos necesitan de, al menos, otras dos especies para su supervivencia: una necesaria para su reproducción; otra, para su transmisión. Es el caso, bien conocido, de los parásitos causantes de la malaria, que necesitan de un animal de sangre caliente para su reproducción, y de un insecto para su trasmisión, el cual suele ser un mosquito. Esto abre la posibilidad de interacciones aún más complejas de lo normal entre el parásito y las especies que necesita para sobrevivir.

El parásito de la malaria debe usar estrategias que aseguren su transmisión de un individuo a otro. Existen al menos dos posibilidades para ello, que voy a llamar la pasiva y la activa. En la modalidad pasiva, el parásito se reproduciría a la misma velocidad hubiera o no mosquitos en el exterior que permitieran su transmisión; el parásito sería “ciego” a los mosquitos, y “confiaría” en su presencia tarde o temprano. En la modalidad activa, en cambio, el parásito detectaría la presencia en el entorno de mosquitos transmisores, probablemente tras una picadura, y se reproduciría con más rapidez en ese momento, para aumentar así la cantidad de microorganismos en la sangre del hospedador, a la espera de otra inevitable picadura que infectaría a un mosquito y posibilitaría la trasmisión a otro sujeto.

Investigadores del Centro de Ecología Funcional y Evolutiva de Montpellier, en Francia, se preguntaron cuál de estas dos posibilidades sería más eficaz. Para averiguarlo, en primer lugar, realizaron un estudio que no suele ser habitual en Biología: una simulación por ordenador. Utilizando un modelo matemático, los investigadores encontraron que en el caso de que las poblaciones de mosquito fluctúen con el tiempo o las estaciones, la estrategia más inteligente de transmisión del parásito sería la de adaptarse a dichas fluctuaciones. Al parásito le convendría reproducirse en la sangre del hospedador precisamente cuando más mosquitos haya afuera, más probable sea una picadura de uno de ellos y, por consiguiente, más fácil resulte que pique también a otro infortunado hospedador y lo infecte. Para conseguir esto, el parásito debería entrar en un estado latente y “rebrotar” cuando detecte la presencia de mosquitos. En efecto, la capacidad de latencia es propia de los protozoos causantes de la malaria.

Malaria Canaria

Sin embargo, no importa lo que los modelos simulados por ordenador indiquen, las conclusiones que de ellos se extraigan pueden servir de hipótesis, pero nunca de evidencia conclusiva. En Biología es siempre necesario realizar observaciones o experimentos que confirmen o refuten las hipótesis, incluso si algunas de ellas disponen del apoyo de una simulación informática.

Por esta razón, los investigadores decidieron averiguar si la estrategia de transmisión activa del parásito de la malaria existía en la Naturaleza, o era solo una posibilidad teórica que, en realidad, había sido descartada por la evolución. Para ello, los científicos intentaron descubrir si las picaduras de mosquito estimulaban los rebrotes del parásito en la sangre, y si estos rebrotes inducían una mayor frecuencia de transmisión de unos individuos a otros.

Evidentemente, estos estudios no pueden realizarse con pacientes humanos de malaria, por obvias razones éticas. Afortunadamente para la ciencia, no solo los humanos sufrimos malaria; las aves también son afectadas por parásitos específicos que les causan una enfermedad similar. Así, los investigadores estudian qué sucede con el parásito Plasmodium relictum, responsable de la malaria en aves europeas, transmitida en este caso por el mosquito común (Culex pipiens), ese que también nos pica en verano. En este caso, por fortuna, no somos afectados por el parásito que transporta.

Los científicos infectaron a canarios domésticos con Plasmodium relictum y estudiaron si las picaduras de mosquitos no infectados aumentaban la frecuencia de rebrotes de malaria en dichas aves. En efecto, eso fue lo que sucedió. Además, esto aumentó igualmente la frecuencia de transmisión de la malaria a otros canarios por los mosquitos que se habían infectado con el parásito durante la picadura. Estos resultados han sido publicados en la revista PLOS Pathogens.

La conclusión de estos estudios es que la realidad está de acuerdo, en este caso, con las predicciones teóricas obtenidas por ordenador, lo que apoya la idea de que aquello que supone un ventaja para la supervivencia de una especie en relación con otras, probablemente habrá sido implementado por la evolución. Esto, a su vez, sugiere que el mismo fenómeno ocurre en el caso de la malaria humana. Además, estos estudios permiten ahora investigar los mecanismos moleculares, hasta ahora insospechados, por los que el parásito detecta la picadura de los mosquitos. La comprensión de dichos mecanismos podrá tal vez permitir el desarrollo de nuevos fármacos para bloquearlo y disminuir así la frecuencia de transmisión de la malaria. Esperemos que este conocimiento contribuya al objetivo de acabar con esta terrible enfermedad que sufren más de doscientos millones de personas.

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