Los científicos muestran cómo la infección parasitaria causa convulsiones, enfermedades psiquiátricas para unos
Cuarenta millones de estadounidenses están infectados con un parásito llamado Toxoplasma gondii. Para la mayoría de los pacientes, la infección es leve, mientras que otros desarrollan convulsiones o trastornos psiquiátricos. Una nueva investigación realizada por científicos del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC describe cómo cambian los circuitos cerebrales a medida que el parásito encuentra refugio a largo plazo dentro de las células cerebrales. Imagen de Gabriela Carrillo/Michael Fox Lab Crédito: Virginia Tech
Piense en el flujo de tráfico de una ciudad: hay señales de alto, calles de sentido único y semáforos para organizar el movimiento en una red amplia. Ahora, imagina lo que pasaría si quitaras algunas de las señales de tráfico.
Entre los 86 000 millones de neuronas de su cerebro se encuentran la versión propia del cerebro de las señales de parada: neuronas inhibidoras que emiten sustancias químicas para ayudar a regular el flujo de iones que viajan por el axón de una célula a la siguiente neurona. Así como una ciudad sin semáforos experimentaría un aumento en los accidentes automovilísticos, cuando las señales inhibitorias del cerebro se debilitan, la actividad puede volverse descontrolada, lo que lleva a una variedad de trastornos.
En un nuevo estudio publicado en Glia el 11 de marzo, los neurocientíficos de Virginia Tech en el Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC describen cómo el parásito común Toxoplasma gondii provoca la pérdida de la señalización inhibitoria en el cerebro al alterar el comportamiento de las células cercanas llamadas microglía.
Los Centros de Control y Prevención de Enfermedades estima que 40 millones de estadounidenses tienen niveles variables de infección por Toxoplasma, aunque la mayoría de los casos son asintomáticos. Comúnmente transmitida a los humanos a través de la exposición a animales de granja, arena para gatos infectada o carne poco cocida, la infección parasitaria causa síntomas imperceptibles o leves, similares a los de la gripe, en la mayoría de las personas sanas. Pero para una pequeña cantidad de pacientes, estos parásitos microscópicos se esconden dentro de las neuronas, causando errores de señalización que pueden provocar convulsiones, trastornos de la personalidad y del estado de ánimo, cambios en la visión e incluso esquizofrenia.
«Después de la infección inicial , los humanos entrarán en una fase de infección crónica. Queríamos examinar cómo cambia el circuito cerebral en estas últimas etapas de la infección del quiste parasitario», dijo Michael Fox, profesor del Instituto de Investigación Biomédica Fralin y autor principal del estudio.
El parásito forma quistes microscópicos escondidos dentro de las neuronas individuales.
«La teoría es que las neuronas son un gran lugar para esconderse porque no pueden producir algunas moléculas que podrían atraer células del sistema inmunológico, «, dijo Fox, quien también es director del Centro de Investigación de Neurobiología del instituto de investigación.
Fox y su colaborador, Ira Blader, informaron recientemente que las infecciones de Toxoplasma a largo plazo redistribuyen los niveles de una enzima clave necesaria en el ne inhibidor urones para generar GABA, un neurotransmisor liberado en la conexión especializada entre dos neuronas, llamada sinapsis.
A partir de ese descubrimiento, los científicos revelaron que la infección parasitaria persistente causa una pérdida de sinapsis inhibitorias, y también observaron que los cuerpos celulares de las neuronas quedaron envueltos por otras células cerebrales, la microglía. Estas microglías parecen evitar que las interneuronas inhibitorias envíen señales a las neuronas envainadas.
«En los trastornos neuropsiquiátricos, se han informado patrones similares de pérdida de sinapsis inhibitoria, por lo que estos resultados podrían explicar por qué algunas personas desarrollan estos trastornos después de la infección. «, dijo Fox.
Fox dijo que la inspiración para este estudio comenzó hace años cuando conoció a Blader, autor colaborador y profesor de microbiología e inmunología en la Facultad de Medicina y Ciencias Biomédicas de la Universidad de Buffalo Jacobs, después de impartió un seminario en Virginia Tech. Blader estudió Toxoplasma gondii y quería comprender cómo las hebras específicas del parásito afectaban la retina en modelos de ratones.
Trabajando juntos, los dos laboratorios descubrieron que, si bien la retina no mostraba cambios notables, las interneuronas inhibidoras del cerebro estaban claramente afectados por la infección. Ratones similares a los humanos exhiben cambios de comportamiento inusuales después de la infección por Toxoplasma. Un síntoma característico de los ratones infectados es su tendencia a acercarse a depredadores conocidos, como los gatos, mostrando falta de miedo, instinto de supervivencia o procesamiento situacional.
«Aunque muchos neurocientíficos estudian la infección por Toxoplasma como un modelo para la respuesta inmunitaria en el cerebro, queremos entender qué hace este parásito para reconfigurar el cerebro, lo que lleva a estos cambios drásticos en el comportamiento», dijo Fox.
Los estudios futuros se centrarán en describir con más detalle cómo se desarrolla la microglía. involucrados en la respuesta del cerebro al parásito.
Entre los colaboradores de la investigación se encuentra Gabriela Carrillo, la primera autora del estudio y estudiante de posgrado en el Programa de Biología Traslacional, Medicina y Salud. Previamente formada como arquitecta antes de seguir una carrera en ciencias, Carrillo eligió este tema para su tesis doctoral porque involucra un enfoque interdisciplinario.
«Al combinar múltiples herramientas para estudiar enfermedades infecciosas y neurociencia, podemos abordar esta respuesta mecanicista compleja desde múltiples perspectivas para hacer preguntas completamente nuevas», dijo Carrillo. «Esta investigación es fascinante para mí porque estamos exponiendo la respuesta microglial activada y aspectos fundamentales de la biología del cerebro a través de una lente microbiológica».
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El parásito Toxoplasma gondii puede alterar la señalización en el cerebro Más información: Gabriela L. Carrillo et al, Infección por Toxoplasma induce el contacto de las microglianeuronas y la pérdida de sinapsis inhibitorias perisomáticas, Glia ( 2020). DOI: 10.1002/glia.23816 Proporcionado por Virginia Tech Cita: Los científicos muestran cómo la infección parasitaria causa convulsiones, enfermedades psiquiátricas para algunos (2020, 3 de abril) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com /news/2020-04-scientists-parasitic-infection-seizures-psychiatric.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.