Recerca, Eliminació de la malària

Descobreixen com el paràsit de la malària es defensa de la febre

Un estudi liderat per ISGlobal descriu un gen que activa una resposta protectora enfront de temperatures altes i altres condicions adverses en l'hoste

16.08.2021
Foto: Ivan Radic

 El paràsit de la malària és capaç de defensar-se de condicions adverses en l'hoste, incloent la febre, gràcies a un gen anomenat PfAP2-HS, segons un nou estudi liderat per l'Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), centre impulsat per la Fundació “la Caixa”. L'estudi, publicat a la revista Nature Microbiology, resol una pregunta pendent sobre la manera en què el paràsit respon a canvis en el seu ambient.

La infecció per Plasmodium falciparum, que causa una de les formes més greus de malària en humans, es caracteritza per febres periòdiques (cada vegada que es completa un cicle de reproducció asexual i s'alliberen paràsits en la sang). I és que la febre és un element important de la resposta del nostre organisme enfront de patògens, ja que afecta l'estabilitat de les proteïnes cel·lulars i ajuda així a reduir la càrrega parasitària. Alhora, la majoria dels organismes tenim un sistema de defensa contra l'efecte d'un augment en temperatura: l'expressió d'una sèrie de proteïnes anomenades HSPs (heat-xoc proteins, en anglès).

“En la majoria dels organismes eucariotes, des dels llevats fins als mamífers, la inducció d'aquestes proteïnes depèn d'un factor de transcripció altament conservat, anomenat HSF1,” explica Alfred Cortés, investigador ICREA a ISGlobal i coordinador de l'estudi. “No obstant això, els paràsits de la malària – que també són eucariotes - no tenen el gen HSF1, encara que sabem que sí que són capaços de sobreviure a temperatures febrils,” afegeix.

En aquest estudi, l'equip de Cortès es va proposar investigar com el paràsit de la malària regula la seva resposta a augments en la temperatura (o xoc tèrmic), malgrat l'absència d'HSF1. Van observar que una línia de P. falciparum, conreada en laboratori, havia perdut la capacitat de sobreviure quan és exposada a una temperatura de 41,5 °C i que això es devia a una mutació en un gen al qual van anomenar PfAP2-HS. Van demostrar que la PfAP2-HS funciona com a factor de transcripció, i que activa l'expressió de les proteïnes de xoc tèrmic hsp70-1 i hsp90 en unir-se als seus respectius promotors (és a dir, el “botó d'encesa o apagat” d'un gen). També van mostrar que els paràsits als quals se'ls treu el gen PfAP2-HS no sols sobreviuen menys quan són exposats a altes temperatures, sinó que també creixen més lentament fins i tot a temperatures “normals”, de 37 °C.

“Això indica que, a més del seu paper protector enfront del xoc tèrmic, la PfAP2-HS juga un rol important a mantenir l'estabilitat de les proteïnes del paràsit, fins i tot a temperatures basals,” explica Elisabet Tintó-Font, primera autora de l'estudi. En efecte, van trobar que l'absència de PfAP2-HS en P. falciparum resulta en una major sensibilitat del paràsit a l’antimalàric artemisinina, com a resultat d'alteracions en el balanç de proteïnes.

L'equip investigador va trobar homòlegs de PfAP2-HS en totes les espècies de Plasmodium analitzades, fins i tot en aquelles que infecten al ratolí i no produeixen febre. “Això suggereix que, almenys en aquestes espècies, la resposta regulada per AP2-HS podria jugar un paper protector enfront d'altres condicions adverses de l'hoste,” comenta Cortès. “Es tracta del primer factor de transcripció descrit en Plasmodium que es capaç de regular respostes a condicions adverses com la febre. La PfAP2-HS funciona com a “director d'orquestra” coordinant les altres proteïnes implicades en la resposta,” afegeix.

Referencia

Tintó-Font E, Michel-Todó L, Russell TJ, et al.  A heat-shock response regulated by the PfAP2-HS transcription factor protects human malaria parasites from febrile temperatures. Nature Microbiology. 2021. DOI: 10.1038/s41564-021-00940-w