jueves, 19 de mayo de 2016

El sorpresivo origen de la malaria, una de las enfermedades más mortales para el hombre



La malaria causa casi medio millón de muertes al año en todo el mundo y puede ser transmitida por una sola picadura de mosquito.

Es una de las varias enfermedades que traspasaron la barrera de las especies desde los animales a los humanos.

Su forma más letal es provocada por el parásito protozoario Plasmodium falciparum, uno de varios parásitos que causan este mal, también conocido como paludismo.

Sin embargo, los mosquitos son simplemente portadores y, por lo tanto, rastrear el origen del parásito ha sido todo un desafío.

Para poder entender cómo evoluciona una enfermedad, es crucial saber dónde y cuándo comenzó a afectar a los humanos.

Eso es algo que puede ayudar a los científicos a desenredar los mínimos cambios genéticos que podrían haberla hecho tan letal.

Gorila responsable

En 2010 un grupo de científicos consiguió un importante avance al analizar muestras fecales de gorilas occidentales que contenían parásitos Plasmodium.

En sus investigaciones descubrieron que la versión humana del P. falciparumera muy parecida a uno de los tres parásitos Plasmodium alojados en los gorilas.

Y quedó establecido por primera vez que la forma más letal de la malaria humana surgió de los gorilas, no de los chimpancés o de otras especies, tal como se había sugerido previamente.


De manera que todo empezó cuando un mosquito picó a un gorila infectado y luego, con otra picada, el insecto transmitió el parásito a un ser humano.

Una vez que llegó a los humanos se pudo propagar rápidamente, siempre que hubiera suficientes mosquitos para pasar el parásito de persona a persona.

Sin embargo, la historia seguía estando incompleta.

En especial, no estaba claro cuándo el parásito pasó del gorila a los humanos.

El problema era que las muestras fecales solo contenían trazos del ADN delPlasmodium del gorila y los investigadores necesitaban muestras de sangre para obtener secuencias completas del genoma y determinar el momento de la transmisión.

Pero es casi imposible conseguir sangre de gorilas salvajes.

Por fortuna, los chimpancés también poseen tres especies distintas dePlasmodium y resulta relativamente fácil conseguir muestras de sangre de chimpancés que viven en santuarios de Camerún, cerca de lugares donde habitan los chimpancés salvajes.

Un nuevo estudio publicado en la revista Nature Communications obtuvo la secuencia completa de los genomas de dos parásitos de los chimpancés, permitiendo a los investigadores estudiar con mayor detalle el árbol genealógico del Plasmodium.

Y eso ofreció sorprendentes pistas sobre el letal origen de la malaria.

Un salto reciente

Los parásitos de los chimpancés eran diez veces más diversos que la versión humana, el P. falciparum.


"Es algo que cambia nuestra perspectiva sobre cuándo pudo ocurrir la transmisión original a los humanos", dice Paul Sharp, coautor del estudio de la Universidad de Edimburgo, en Reino Unido.

El salto a los humanos pudo haber ocurrido hace apenas 10.000 años, revela la investigación.

Y eso coincide con la época en que los humanos comenzaron a formar asentamientos cerrados y a desarrollar la agricultura.

Ese cambio hizo que se desplazaran menos que sus antepasados, dándole así a los mosquitos mayores probabilidades de picarnos.

"Se ha especulado que el P. falciparum estuvo en los humanos por cientos de miles de años", dice Sharp. "Lo que podemos ver en términos de la diversidad del parásito humano es que habría sucedido en un período relativamente corto".

Si fuese más antiguo, el parásito habría tenido mucho más tiempo para crear nuevas mutaciones y mostraría una mayor diversidad genética.

"Descubrir que estos chimpancés tienen mucha más diversidad genética es algo que enfatiza la poca diversidad que tienen los parásitos humanos", agrega.

Cuello de botella

Esa falta de diversidad es a la que los científicos se refieren como un "cuello de botella" genético.

Las especies de Plasmodium en gorilas y chimpancés pueden haber tenido millones de años para mutar, mientras que el hecho de que el P. falciparumcontenga pocas mutaciones muestra que apenas entró en su huésped humano hace relativamente poco tiempo.


Generar diversidad genética es algo que toma tiempo, resalta Beatrice Hahn, de la Universidad de Pensilvania, EE.UU., otra de las coautoras del estudio.

"Un parasito tiene que replicarse y luego se introducen las mutaciones y así sucesivamente".

El trabajo también hizo énfasis, como ya se había insinuado en 2010, que la forma más letal de malaria provocada por el P. falciparum es el resultado de una sola picada ocurrida hace miles de años.

Eso es sorprendente, pero de alguna manera reconfortante. Incluso el VIH ha sido transmitido de simios a humanos varias veces. "Una vez que algo funciona, usualmente funciona más de una vez, incluso si fue un caso raro", afirma Hahn.

No es estúpida

Siguiendo esa lógica, deberíamos haber visto varias transmisiones de P. falciparum de gorilas a humanos. Después de todo, hay bastantes mosquitos y humanos en áreas donde habitan gorilas infectados.

Y, sin embargo, eso no ha ocurrido. Ninguna de las seis especies conocidas dePlasmodium en simios se encuentran en los humanos actualmente.

De manera tal que persiste el misterio de cómo se transmitió originalmente elP. falciparum.

El hecho de que no haya sucedido con más frecuencia revela que nuestras barreras incorporadas -que normalmente impiden la transmisión entre especies –funcionan correctamente la mayoría de las veces.

"Existen factores de restricción innatos que usualmente evitan esto", dice Hahn. "La naturaleza no es estúpida".

Lo que debe haber sucedido es que ciertos genes de la cepa del Plasmodiumdel gorila se adaptaron a su huésped humano cuando nos infectamos, sostiene David Conway, de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres, en Reino Unido.


"Eso permitió que la línea original comenzara y floreciera en los humanos, siendo el origen del más peligroso parásito de la malaria", agrega.

En busca de un "interruptor"

El próximo paso será analizar la sangre de gorilas infectados e identificar los genes que podrían haber hecho que el parásito sea tan mortífero en los humanos.

Podríamos conseguir entonces un posible "interruptor que permitió al P. Falciparumoriginal desarrollarse en los humanos", sostiene Conway.

De hecho, el equipo ya pudo identificar dos genes que podrían haber ayudado al parásito del gorila a invadir las células sanguíneas humanas.

"No podemos demostrarlo, pero resulta muy tentador especular que esa activación de un gen de una especie a otra fue parte del proceso que permitió que este parásito del gorila infectara a los humanos", dice Sharp.

Al mismo tiempo, Hahn espera conocer más sobre las adaptaciones favorables que los simios y sus ancestros desarrollaron para combatir la malaria.

Deben haber alojado parásitos Plasmodium durante muchos millones de años más que los humanos y, por lo tanto, tuvieron bastante tiempo para desarrollar una mejor resistencia.

Si Hahn puede descifrar cómo los simios combaten la malaria, sería algo que podría ayudarnos a entender lo que convierte al parásito tan letal para las personas.

Y eso, a su vez, podría ayudarnos a evitar que se siga propagando.

Información de BBC Earth

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