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Epigenética, malaria humana y mosquitos

La malaria es una enfermedad causada por parásitos protozoos del género Plasmodium, que transmiten mosquitos e infecta a varios grupos de animales, incluidos humanos. Pese a los avances en materia de investigación en la actualidad no existe vacuna efectiva contra la malaria. El Plasmodium para transmitirse y adaptarse a sus hospedadores, ha desarrollado una enorme variabilidad de formas a lo largo de ciclo de desarrollo así como la capacidad de evadir al sistema inmune mediante la expresión variante de genes de virulencia. Y todo esto lo hace mediante mecanismos de tipo epigenético. Además de esta capacidad del parásito para cambiar "de camisa" en respuesta al ambiente y de modular su virulencia, existe un conocimiento limitado de su ciclo de vida completo, limitados a las etapas de desarrollo del parásito en humanos, mientras no se conoce casi nada de lo que ocurre durante el ciclo de vida del parásito en el mosquito. Esto es fundamental ya que el control de las fases de transmisión en el mosquito es crítico para la erradicación de la malaria y para el desarrollo de vacunas más efectivas. Además, las adaptaciones entre el parásito, el mosquito y el humano son muy específicas, de aquí la importancia de estudiar la enfermedad en las condiciones naturales de la transmisión. En este estudio se han caracterizado los patrones de expresión así como estudiado diversos mecanismos epigenéticos implicados en la regulación de genes, del parasito de la malaria humana P. falciparum a su paso por el mosquito vector Anopheles gambiae. Para ello se ha utilizado un sistema experimental natural en un área de malaria endémica en África (Burkina-Faso). Nuestros resultados muestran que el paso por el mosquito tiene efectos a nivel de la regulación global de genes y también altera la expresión y el perfil epigenético en genes implicados en la patogénesis y virulencia de malaria en humanos. Más importante, la familia clonal variante de genes var que codifican para el antígeno de superficie PfEMP1, también se encuentran alterados durante el ciclo de vida del parásito en el mosquito. La mayor parte de los genes de virulencia, y en concreto todos los genes var que codifican para esta proteína PfEMP1, se encuentran silenciados o se expresan a niveles muy bajos en los estadios del parasito en el humano. Tras la infección del mosquito, solo uno de estos genes se activa y se amplifica en el estadio de esporozoíto en las glándulas salivares del mosquito, el estadio en el que se transmite mediante la picadura de este mosquito infectado a otro humano. Entre los mecanismos epigenéticos identificados implicados en la activación del gen var que codifica para una variante de PfEMP1 en el mosquito se encuentran ARN largos no codificantes (lncRNAs) y factores de transcripción específicos. Estos resultados son de gran relevancia ya que ponen al mosquito en una posición central en las estrategias de control de malaria futuras. Así es, un mejor conocimiento de cómo opera la epigenética en el parásito mientras se encuentra dentro del mosquito es el primer paso para identificar puntos débiles del parásito, como pueden ser genes o mecanismos moleculares claves para su desarrollo y supervivencia, y para dirigir la investigación en vacunas y otras estrategias de control. informacion[at]ebd.csic.es: Gómez-Díaz et al (2017) Epigenetic regulation of Plasmodium falciparum clonally variant gene expression during development in Anopheles gambiae. Sci Rep doi:10.1038/srep40655


http://www.nature.com/articles/srep40655
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