Descubren cómo el parásito de la malaria se defiende de la fiebre

El parásito de la malaria es capaz de defenderse de condiciones adversas en el huésped, incluyendo la fiebre, gracias a un gen llamado PfAP2-HS, según un nuevo estudio liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal), centro impulsado por la Fundación “la Caixa”. El estudio, publicado en la revista Nature Microbiology, resuelve una pregunta pendiente sobre la manera en que el parásito responde a cambios en su ambiente.

La infección con Plasmodium falciparum, que causa una de las formas más graves de malaria en humanos, se caracteriza por fiebres periódicas (cada vez que se completa un ciclo de reproducción asexual y se liberan parásitos en la sangre). Y es que la fiebre es un elemento importante de la respuesta de nuestro organismo frente a patógenos, ya que afecta la estabilidad de las proteínas celulares y ayuda así a reducir la carga parasitaria. A la vez, la mayoría de los organismos tenemos un sistema de defensa contra el efecto de un aumento en temperatura: la expresión de una serie de proteínas llamadas HSPs (heat-shock proteins, en inglés).

“En la mayoría de los organismos eucariotas, desde las levaduras hasta los mamíferos, la inducción de dichas proteínas depende de un factor de transcripción altamente conservado, llamado HSF1,” explica Alfred Cortés, investigador ICREA en ISGlobal y coordinador del estudio. “Sin embargo, los parásitos de la malaria – que también son eucariotas - no tienen el gen HSF1, aunque sabemos que sí son capaces de sobrevivir a temperaturas febriles,” añade.

 En este estudio, el equipo de Cortés se propuso investigar cómo el parásito de la malaria regula su respuesta a aumentos en la temperatura (o choque térmico), a pesar de la ausencia de HSF1. Observaron que una línea de P. falciparum, cultivada en laboratorio, había perdido la capacidad de sobrevivir cuando es expuesta a una temperatura de 41,5ºC y que esto se debía a una mutación en un gen al que llamaron PfAP2-HS. Demostraron que la PfAP2-HS funciona como factor de transcripción, y que activa la expresión de las proteínas de choque térmico hsp70-1 y hsp90 al unirse a sus respectivos promotores (es decir, el “botón de encendido o apagado” de un gen). También mostraron que los parásitos a los que se les quita el gen PfAP2-HS no solo sobreviven menos cuando son expuestos a altas temperaturas, sino que también crecen más lentamente incluso a temperaturas “normales”, de 37ºC.

“Esto indica que, además de su papel protector frente al choque térmico, la PfAP2-HS juega un rol importante en mantener la estabilidad de las proteínas del parásito, incluso a temperaturas basales,” explica Elisabet Tintó-Font, primera autora del estudio. En efecto, encontraron que la ausencia de PfAP2-HS en P. falciparum resulta en una mayor sensibilidad del parásito al antimalárico artemisinina, como resultado de alteraciones en el balance de proteínas.  El equipo investigador encontró homólogos de PfAP2-HS en todas las especies de Plasmodium analizadas, incluso en aquellas que infectan al ratón y no producen fiebre. “Esto sugiere que, al menos en estas especies, la respuesta regulada por AP2-HS podría jugar un papel protector frente a otras condiciones adversas del huésped,” comenta Cortés. “Se trata del primer factor de transcripción descrito en Plasmodium que es capaz de regular respuestas a condiciones adversas como la fiebre. La PfAP2-HS funciona como “director de orquesta” coordinando las otras proteínas implicadas en la respuesta,” añade.

Referencia

Tintó-Font E, Michel-Todó L, Russell TJ, et al.  A heat-shock response regulated by the PfAP2-HS transcription factor protects human malaria parasites from febrile temperatures. Nature Microbiology. 2021. DOI: 10.1038/s41564-021-00940-w