Nuevo estudio ayuda a entender cómo el parásito de la malaria controla sus genes

Algunas regiones del genoma del parásito de la malaria, Plasmodium falciparum, tienen capacidad intrínseca para regular la expresión de genes. Identificar los mecanismos de expresión génica ofrece nuevas claves sobre cómo el parásito controla su ciclo vital y se adapta a distintos entornos, según este estudio liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal), centro impulsado por la Fundación ”la Caixa”. Los resultados, publicados en PLOS Pathogens, indican que la secuencia primaria del ADN (es decir, el orden específico de sus bases) desempeña un papel central en decidir qué genes se activan o se silencian.

El ADN no está libre en el núcleo celular, sino que se encuentra empaquetado junto con proteínas llamadas histonas, en una estructura conocida como cromatina. Esto no solo sirve para ahorrar espacio, sino también para regular la expresión de genes. Cuando la cromatina está más laxa (eucromatina), permite el acceso a la activación de los genes. En cambio, cuando está muy compacta (heterocromatina), bloquea ese acceso e impide que los genes en esa región se expresen.

El papel de la heterocromatina

En Plasmodium falciparum, la dinámica de la cromatina desempeña un papel fundamental en las interacciones parásito-huésped, pues regula genes involucrados en procesos como la evasión del sistema inmune o la invasión de los glóbulos rojos. 

Aunque la distribución de heterocromatina permanece bastante estable mientras circula en la sangre humana (fase asexual), hay cambios infrecuentes que ayudan al parásito a adaptarse a las condiciones cambiantes de la sangre humana. La heterocromatina también cambia cuando el parásito se prepara para ser transmitido a través del mosquito (fase sexual). Estos cambios son esenciales para su transmisión, pero aún no se sabe con exactitud cómo se producen.

“Comprender estos mecanismos es importante, ya que la formación de heterocromatina está implicada en la regulación de genes esenciales para la supervivencia y transmisión del parásito. Entender bien a nuestro “enemigo”, el parásito, es esencial para poder combatirlo”, explica Alfred Cortés, investigador ICREA en ISGlobal y autor principal del estudio.

Formación y mantenimiento de heterocromatina: dos procesos distintos

En este estudio, el equipo de Cortés abordó la siguiente pregunta: “¿por qué se forma heterocromatina en algunas zonas del genoma y no en otras?” En concreto, investigó si ciertas secuencias del ADN del parásito Plasmodium falciparum tenían la capacidad de iniciar y mantener la formación de heterocromatina. 

“Integramos fragmentos de ADN en zonas del genoma donde normalmente no se forma heterocromatina, y analizamos así si esta estructura aparecía. Observamos que algunas secuencias de genes como var, implicados en la virulencia del parásito, inducen con fuerza la formación de heterocromatina. Otras, como las del gen pfap2-g, un regulador de la transmisión al mosquito, muestran una capacidad más limitada para activar este mecanismo”, explica Alba Pérez-Cantero, investigadora en ISGlobal y primera autora del estudio.

Además, observaron que la formación de heterocromatina no ocurre por igual en todos los parásitos: incluso en poblaciones con el mismo ADN, algunos activaban este silenciamiento y otros no. Por otro lado, comprobaron que las regiones necesarias para iniciar el proceso no son las mismas que las que permiten conservarlo una vez formado, lo que indica que se trata de dos mecanismos distintos.

Dado que la expresión de muchos genes clave en P. falciparum depende de si se encuentran en regiones de heterocromatina o no, estos hallazgos podrían ser relevantes para comprender mejor cómo el parásito regula procesos como la evasión inmune o la conversión sexual, un paso esencial para su transmisión.

Referencia

Pérez-Cantero, A., Llorà-Batlle, O., Pelaez-Conde, I., Martínez-Guardiola, C., & Cortés, A. (2025). Heterochromatin de novo formation and maintenance in Plasmodium falciparum. PLoS path. https://doi.org/10.1101/2025.01.06.631576