L'activació o silenciamient de certs gens ajuda el paràsit de la malària a adaptar-se a diferents condicions ambientals

Un estudi codirigit per Alfred Cortés, investigador ICREA d’ISGlobal i investigadors del Institut de Medicina Tropical (ITM) d'Anvers, Bèlgica, evidencia que els paràsits que infecten humans usen només un gen de la família clag3 a la vegada, diferent del que usen paràsits cultivats en el laboratori. També mostra que els patrons d'expressió es restableixen abans d'infectar un nou hoste. Els resultats, publicats al Journal of Infectious Diseases, reforcen la idea de què els gens que s'activen en certs paràsits i se silencien en uns altres (gens amb expressió variant) poden facilitar l'adaptació del paràsit P. falciparum a diferents condicions ambientals.

Durant el seu cicle de vida, el paràsit de la malària necessita adaptar-se a condicions ambientals canviants, com ara les concentracions de nutrients, la presència de fàrmacs, la febre o la resposta immune de l'hoste. Aquesta adaptació suposa la selecció natural de paràsits, els gens variants dels quals s'expressen per conferir-los un avantatge competitiu més gran sota les noves condicions ambientals. Aquests gens es regulen mitjançant mecanismes anomenats epigenètics, que es poden transmetre a la següent generació.

Un exemple és el gen clag3 (amb les variants 3.1 i 3.2), que juga un paper en l'absorció de nutrients. L'equip de Cortés va descriure prèviament que el paràsit en cultiu pot alternar espontàniament entre diferents estats (expressió d'un gen, de l'altre, o de cap), la qual cosa permet la contínua generació de diversitat en la població de paràsits. Tanmateix hi havia poc coneixement sobre l'expressió del gen clag3 durant la infecció humana.

En aquest estudi, els autors van analitzar mostres de sang obtingudes de viatgers que van acudir a l'hospital a Anvers i de nens de Gàmbia, així com de voluntaris humans infectats de manera experimental. Van trobar que els paràsits que infecten a l'humà usen només una variant del gen, que és diferent al que usen els paràsits cultivats al laboratori. Canviar el paràsit de condicions de sang humana a condicions de cultiu o a l'inrevés, o exposar-ho a compostos tòxics es tradueix en canvis en l'expressió del gen clag3. També van observar que els patrons d'expressió es restableixen a l'atzar (en altres paraules, s'esborra la memòria epigenètica) abans d'infectar un nou hoste, la qual origina una població diversa de paràsits amb probabilitat de supervivència més gran en un nou hoste humà amb condicions imprevisibles.

“Aquests resultats reforcen la idea de què els gens amb variants al·lèliques com clag3 juguen un paper important en l'adaptació del paràsit” explica Sofia Mira-Martínez, primera autora de l'estudi i becària TransGlobalHealth, “i ofereixen una primera visió de com s'expressen durant la infecció humana”. 

L'Institut de Salut Global de Barcelona és un centre impulsat per l'Obra Social “la Caixa”.

Referència

Mira-Martinez S, van Schuppen E, Amambua-Ngwa A, et al. Expression of the Plasmodium falciparum clonally variant clag3 genes in human infections. J Infect Dis jix053, 07 February 2017