Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana han descubierto cómo un parásito peligroso mantiene un suministro constante de nutrientes mientras se replica dentro de su célula huésped: requiere entrega.
Toxoplasma gondii es un parásito unicelular capaz de infectar a cualquier animal, incluidos los humanos. Hasta un tercio de las infecciones en personas ocurren por contacto con desechos de gatos o alimentos o agua contaminados. Aunque el parásito solo causa enfermedades agudas en personas inmunocomprometidas,la infección es permanente y se ha asociado con enfermedades neurológicas como la esquizofrenia y el trastorno de la ira.
El parásito puede invadir prácticamente todos los tipos de células en el cuerpo. Una vez dentro, comienza a dividirse exponencialmente, un proceso que requiere una gran cantidad de recursos. El parásito extrae la mayoría de los nutrientes que necesita para la replicación de su célula huésped,incluidos los aminoácidos esenciales como la arginina. Debido a que la arginina se agota rápidamente de la célula huésped, los investigadores querían saber de dónde obtiene el parásito más aminoácidos para alimentar su expansión a cientos.
En un estudio colaborativo financiado por los Institutos Nacionales de Salud, el profesor de microbiología e inmunología Bill Sullivan, PhD y el profesor de bioquímica y biología molecular Ronald Wek, PhD identificó una respuesta de estrés de inanición celular que ocurre dentro de las dos horas posteriores a la infección por Toxoplasma. El estudio fuedirigido por Leo Augusto, un becario postdoctoral en los laboratorios Sullivan y Wek, que utilizó una variedad de células huésped mutantes para discernir que una proteína llamada GCN2 se activa a medida que los parásitos consumen el suministro de arginina de la célula huésped. Augusto trazó la cascada de eventos después de GCN2activación, lo que lo lleva a descubrir que las células huésped infectadas con Toxoplasma expresan más de un transportador de arginina llamado CAT1 en su superficie celular. CAT1 trae más arginina a la célula infectada para que el Toxoplasma pueda continuar atragantando.
Estos hallazgos sugieren que las células huésped infectadas pueden sentir que se agotan sus nutrientes. Sin darse cuenta de los parásitos que crecen dentro de ellas, las células huésped se preparan sin darse cuenta para traer más arginina para compensar la pérdida. La identificación de proteínas como GCN2 que son importantes parael crecimiento y la replicación del parásito pueden servir como nuevos objetivos prometedores para el tratamiento de patógenos intracelulares.
"Los patógenos que viven y crecen dentro de las células enfrentan desafíos especiales", dijo Sullivan. "Los patógenos intracelulares tienen que replicarse sin generar alarmas, pero para crecer necesitan robar nutrientes del huésped. Nuestro estudio muestra que el toxoplasma obtiene másnutrientes simplemente secuestrando una respuesta de inanición ya incorporada en la célula huésped ".
Si el parásito hace esto a propósito o si es un accidente feliz sigue siendo una pregunta persistente. El trabajo de Augusto parece sugerir esto último, ya que los parásitos deficientes en la captación de arginina no provocaron una fuerte respuesta de inanición en las células huésped.
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Materiales proporcionado por Universidad de Indiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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