Un nou estudi descobreix com el paràsit de la malària augmenta la seva capacitat de transmissió en condicions d’estrès

El paràsit de la malària és capaç de detectar canvis en l’entorn de l’hoste i respondre-hi augmentant la producció de formes sexuals capaces de transmetre’s al mosquit. Un estudi liderat per l’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), centre impulsat per la Fundació ”la Caixa”, identifica el mecanisme molecular que hi ha al darrere d’aquest procés. Els resultats, publicats a Nature Microbiology, resolen el que durant dècades ha estat una de les grans preguntes de la recerca en malària.

Durant una infecció a la sang humana, el paràsit de la malària Plasmodium falciparum ha de fer front a dues necessitats contraposades: d’una banda, s’ha de multiplicar per mantenir la infecció i, de l’altra, una part dels paràsits s’ha de convertir en formes sexuals anomenades gametòcits per poder transmetre’s a altres persones a través dels mosquits. Continuar multiplicant-se o convertir-se en gametòcits és la decisió fonamental del cicle vital de P. falciparum, el paràsit responsable de la majoria dels casos greus de malària.

Se sabia que el paràsit és capaç de detectar canvis en l’entorn de l’hoste, com la febre o l’escassetat de determinats nutrients, i d’ajustar en conseqüència la producció de gametòcits: davant de condicions desfavorables, al paràsit li convé dedicar més recursos a transmetre’s a un mosquit per poder infectar un altre ésser humà.

Un mateix mecanisme per respondre a diferents tipus d’estrès

En els darrers anys s’han identificat reguladors com gdv1 i ap2-g, que tenen un paper fonamental en l’activació de la formació de gametòcits. També se sabia que situacions d’estrès per al paràsit, com la manca de determinats nutrients, afavoreixen la producció de gametòcits, però encara es desconeixia el mecanisme molecular que desencadena aquesta resposta.

Per descobrir-lo, l’equip investigador va combinar eines de genòmica, epigenòmica, transcriptòmica, proteòmica i enginyeria genètica. Els paràsits es van exposar per separat a tres condicions d’estrès: escassetat de determinats nutrients, tractament amb el fàrmac DHA i un episodi de febre simulat. Posteriorment, es va analitzar quins gens s’activaven, quines proteïnes augmentaven i com canviava l’organització de la cromatina, l’estructura que regula l’accés a l’ADN. Els mateixos experiments també es van dur a terme amb paràsits en què els reguladors implicats en el procés havien estat modificats genèticament.

“Els tres estímuls van activar una mateixa via reguladora. Tots tres van desencadenar canvis similars en els gens gdv1 i ap2-g”, explica Elisabet Tintó, investigadora d’ISGlobal i primera autora de l’estudi.

GDV1 i gdv1-as: activar i frenar el desenvolupament sexual

L’estudi, impulsat per CaixaResearch, demostra que la resposta a l’estrès no consisteix només a activar gens, sinó també a reorganitzar l’heterocromatina, una forma d’empaquetament de l’ADN que manté determinats gens silenciats. A més, el sistema incorpora el seu propi mecanisme de control. Un cop activat, GDV1 desencadena la conversió en gametòcits, però al mateix temps indueix la producció de gdv1-as, un ARN que reprimeix l’activitat de gdv1. Aquest circuit de retroalimentació actua com un sistema de fre: permet una resposta ràpida a l’estrès, però evita que l’expressió de GDV1 es mantingui activada més temps del necessari, fet que podria ser letal per al paràsit.

AP2-HS, un centre de control per respondre a l’entorn

L’estudi també revela que AP2-HS, una proteïna que regula l’expressió gènica, actua com el centre de control que permet al paràsit respondre a diferents tipus d’estrès. El seu paper és clau: quan detecta una situació d’estrès, AP2-HS activa l’expressió de GDV1 i d’aquesta manera inicia el procés de producció de gametòcits. A més, AP2-HS també activa altres mecanismes de supervivència davant l’estrès, fet que revela aquest gen com un factor essencial per a la resiliència dels paràsits de la malària.

“Quan vam eliminar el gen ap2-hs, els paràsits van perdre completament la capacitat de convertir-se en gametòcits, fins i tot en situacions d’estrès com la febre, el tractament amb DHA o la manca de nutrients. A més, els pocs gametòcits que iniciaven el seu desenvolupament no arribaven a ser viables”, explica Tintó.

“Aquest treball ajuda a entendre una qüestió que feia anys que continuava sense resoldre’s: com el paràsit adapta el seu cicle vital a un entorn canviant i produeix les formes transmissibles, essencials per a la seva supervivència a escala poblacional”, explica Alfred Cortés, investigador ICREA a ISGlobal i coordinador de l’estudi.

Referència

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

*Enllaç d’accés obert a l’article: https://rdcu.be/gQB7cttRfJDa