Un nuevo estudio descubre cómo el parásito de la malaria aumenta su capacidad de transmisión bajo condiciones de estrés

El parásito de la malaria es capaz de detectar cambios en el entorno del huésped y responder aumentando la producción de formas sexuales capaces de transmitirse al mosquito. Un estudio liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal), centro impulsado por la Fundación ”la Caixa”, identifica el mecanismo molecular detrás de este proceso. Los resultados, publicados en Nature Microbiology, resuelven lo que había sido durante décadas una de las grandes preguntas de la investigación en malaria.

Durante una infección en la sangre humana, el parásito de la malaria Plasmodium falciparum tiene que atender dos necesidades contrapuestas: por un lado, tiene que multiplicarse para mantener la infección, y por otro lado, algunos de los parásitos tienen que convertirse en formas sexuales llamadas gametocitos para poder transmitirse a otras personas a través de mosquitos. Continuar multiplicándose o convertirse en gametocitos es la decisión fundamental del ciclo de vida de P. falciparum, el parásito responsable de la mayoría de casos graves de malaria.

Se sabe que el parásito es capaz de detectar cambios en el entorno del huésped, como la fiebre o la escasez de determinados nutrientes, y ajustar en consecuencia su producción de gametocitos: ante condiciones desfavorables en el huésped, al parásito le conviene dedicar más recursos a transmitirse a un mosquito para poder infectar a otro humano.

Un mismo mecanismo para responder a distintos tipos de estrés 

En los últimos años, se han descubierto reguladores como gdv1 y ap2-g que juegan un papel fundamental en activar la formación de gametocitos. También se sabía que situaciones de estrés para el parásito, como la falta de determinados nutrientes, favorecen la producción de gametocitos, pero seguía sin conocerse el mecanismo molecular que lo desencadenaba.

Para descubrirlo, el equipo investigador combinó herramientas de genómica, epigenómica, transcriptómica, proteómica e ingeniería genética. Los parásitos se expusieron por separado a tres condiciones de estrés: escasez de determinados nutrientes, tratamiento con el fármaco DHA y un episodio de fiebre simulado. Posteriormente, se analizó qué genes se activaban, qué proteínas aumentaban y cómo cambiaba la organización de la cromatina, la estructura que regula el acceso al ADN. Estos mismos experimentos se realizaron también con parásitos en los que se manipularon genéticamente los reguladores involucrados en el proceso.

“Los tres estímulos activaron una misma vía reguladora. Todos ellos desencadenaron cambios parecidos en los genes gdv1 y ap2-g”, explica Elisabet Tintó, investigadora de ISGlobal y primera autora del estudio.

GDV1 y gdv1-as: activar y frenar el desarrollo sexual 

El estudio, impulsado por CaixaResearch, demuestra que la respuesta al estrés no consiste simplemente en activar genes, sino también en reorganizar la heterocromatina, una forma de empaquetamiento del ADN que mantiene determinados genes silenciados. Además, el sistema incorpora su propio mecanismo de control. Una vez activado, GDV1 desencadena la conversión en gametocito, pero al mismo tiempo induce la producción de gdv1-as, un ARN que reprime la actividad de gdv1. Este circuito de retroalimentación actúa como sistema de freno: permite una respuesta rápida al estrés, pero evita que la expresión de GDV1 permanezca activada más tiempo del necesario, lo cual podría ser letal para el parásito.

AP2-HS, un centro de control para responder al entorno

El estudio también revela que AP2-HS, una proteína que regula la expresión génica, actúa como el centro de control que permite al parásito responder a distintos tipos de estrés. El rol de esta proteína es clave: cuando detecta una situación de estrés para el parásito, AP2-HS activa la expresión de GDV1 y de esta forma inicia el proceso de producción de gametocitos. Además, el mismo AP2-HS también activa otros mecanismos de supervivencia ante el estrés, revelando que este gen es un factor clave para la resiliencia de los parásitos de la malaria.

“Cuando eliminamos el gen ap2-hs, los parásitos perdieron totalmente la capacidad de convertirse en gametocitos, incluso ante situaciones de estrés como la fiebre, el fármaco DHA o la falta de nutrientes. Además, los pocos gametocitos que iniciaban su desarrollo no llegaban a ser viables”, explica Tintó.

“Este trabajo ayuda a entender una cuestión que llevaba años sin resolverse: cómo el parásito adapta su ciclo de vida a un entorno cambiante y produce las formas que permiten su transmisión, esenciales para su supervivencia a nivel poblacional”, explica Alfred Cortés, investigador ICREA en ISGlobal y coordinador del estudio.
 

Referencia

Tintó-Font, E., Casas-Vila, N., Martínez-Guardiola, C., Pérez-Cantero, A., Ràfols, N., Nyarko, P. B., & Cortés, A. (2026). AP2-HS and a GDV1 regulatory feedback loop mediate environmental induction of sexual conversion in Plasmodium falciparum. Nature Microbiology. https://doi.org/10.1038/s41564-026-02473-6 

*Enlace de acceso abierto al artículo: https://rdcu.be/gQB7cttRfJDa