Los parásitos del toxoplasma manipulan las células cerebrales para sobrevivir
Una célula humana infectada con toxoplasma momentos antes de que estalle. Crédito: Instituto de Investigación Médica Walter y Eliza Hall
Los investigadores de WEHI han descubierto cómo los parásitos de Toxoplasma latentes en el cerebro manipulan sus células anfitrionas para asegurar su propia supervivencia.
Los investigadores demostraron que los parásitos podían permanecer latentes y sin ser detectados dentro de las neuronas (células cerebrales) y las células musculares mediante la liberación de proteínas que desactivan la capacidad de las células para alertar al sistema inmunitario. Con la experiencia y las tecnologías de las instalaciones de Genómica Avanzada y el Centro de Imágenes Dinámicas de WEHI, pudieron visualizar los parásitos en tiempo real.
El descubrimiento proporciona una mejor comprensión de cómo los parásitos Toxoplasma pueden esconderse en el cerebro y qué los desencadena para reactivarse y causar enfermedades. Podría allanar el camino para nuevos objetivos farmacológicos para tratar a pacientes que padecen infecciones crónicas por toxoplasmosis.
La investigación, dirigida por la Dra. Simona Seizova, Ph.D. la estudiante Sra. Ushma Ruparel, el profesor asociado Chris Tonkin y sus colegas de WEHI, se publicó en la revista Cell Host & Microbe.
Una ‘batalla molecular’ por la supervivencia
La toxoplasmosis es una infección parasitaria que afecta a humanos y otros mamíferos. Es causada por comer carne poco cocida o contaminada, y por la exposición a heces de gato infectadas.
Alrededor de uno de cada cinco australianos ha sido infectado con Toxoplasma gondii, el parásito que causa la toxoplasmosis. Las infecciones por toxoplasma pueden causar defectos de nacimiento congénitos, ceguera y disfunción neurológica en los niños por nacer. En adultos inmunocomprometidos, puede causar ceguera e incluso la muerte.
Ph.D. La estudiante Ushma Ruparel dijo que los parásitos de Toxoplasma a menudo permanecen latentes en el cerebro del animal huésped, donde pueden reactivarse y causar una enfermedad grave.
«Sabemos que los parásitos de Toxoplasma fabrican sus propias moléculas y proteínas que exportan al célula huésped para protegerse de la detección por parte del sistema inmunitario. Si bien esto se comprende bien en la etapa inicial aguda de la infección, se desconocía cómo Toxoplasma secuestra sus células huésped en su forma latente», dijo la Sra. Ruparel.
«Con nuestros colegas que tienen experiencia en genómica e imágenes avanzadas, demostramos que el parásito exporta proteínas llamadas Inhibidor de la transcripción STAT1 (IST) a la célula huésped para suprimir las señales inmunitarias».
Profesor asociado Tonkin dijo que IST desempeñó un papel clave en la limitación de la señalización del interferón en los bradizoítos, para proteger a las células huésped de la muerte celular mediada por el sistema inmunitario, que es esencial para la lucha del cuerpo contra el toxoplasma.
«El interferón es la molécula guía del sistema inmunitario sistema. Da de f una señal parpadeante para notificar al sistema inmunológico que el cuerpo ha sido infectado con una variedad de enfermedades, incluido el toxoplasma», dijo.
«El interferón es crucial en la lucha contra la enfermedad. Sin embargo, el astuto parásito intenta apagar esta señal durante el período de latencia, ya que es la única forma en que puede sobrevivir. Mientras que el sistema inmunitario está decidido a eliminar la infección del cuerpo, el parásito solo tiene en mente la supervivencia. Entonces, es esencialmente un tira y afloja, una batalla molecular».
Enlace a la enfermedad neurológica
Si bien el mecanismo exacto de por qué y cómo se reactiva el patógeno para crear la enfermedad es Poco entendido, parece haber una correlación entre las personas que tienen inmunodeficiencias y lesiones cerebrales.
La asociación de Toxoplasma con afecciones neuropsiquiátricas durante la última década es otro elemento curioso de esta enfermedad, dijo el profesor asociado Tonkin.
«Si bien existe una correlación entre la infección por toxoplasma y la esquizofrenia, el trastorno bipolar y otras afecciones neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, aún no existe una causalidad, ya que no conocemos la causa y el efecto», dijo el profesor asociado Tonkin.
«La forma en que este parásito reside en nuestro cerebro durante una infección crónica y la forma en que apaga nuestro sistema inmunitario innato para sobrevivir es bastante singular. Si bien todo este trabajo se realizó en el laboratorio, sentará las bases para acercarnos a la comprensión de estas antiguas preguntas sobre cómo estos patógenos interfieren en nuestras vías neuronales y cuál es su función exacta.
» Nuestro siguiente paso es descubrir qué tienen las infecciones crónicas que hacen que esos cambios sean realmente exclusivos de las infecciones crónicas. Hemos encontrado una proteína parásita específica que parece tener un papel, pero no parece explicar todos los cambios, y queremos explorar si hay otros».
Hacer frente a una carga de salud clave
Los hallazgos han comenzado a desentrañar los jugadores moleculares que ayudan a los patógenos a crear latencia, lo que podría allanar el camino para una mejor comprensión del impacto de los parásitos en el cerebro.
El profesor asociado Tonkin dijo que las infecciones latentes eran una de las mayores cargas de salud global.
«Enfermedades como el VIH, la hepatitis, la malaria y la tuberculosis son ejemplos de infecciones crónicas o latentes que causan enfermedad, discapacidad e impacto económico. Si podemos entender qué hace que estas infecciones latentes se reactiven y su control sobre nuestras células y cerebro, estaremos en camino de encontrar nuevos tratamientos que disminuyan esta carga para algunas de las personas más desfavorecidas del mundo».
Explorar más
El ‘secuestro’ y la hibernación del parásito podrían alterar el comportamiento cerebral Más información: Simona Seizova et al, La modificación transcripcional de las células huésped que albergan bradizoítos de Toxoplasma gondii previene la muerte celular mediada por IFN gamma, Cell Host & Microbe (2021). DOI: 10.1016/j.chom.2021.11.012 Información de la revista: Cell Host & Microbe
Proporcionado por Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research Cita: Los parásitos del toxoplasma manipulan las células cerebrales para sobrevivir (21 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-toxoplasma-parasites-brain-cells-survive.html Este documento está sujeto a los derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo para th El propósito de estudio o investigación privada, ninguna parte puede ser reproducida sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.