Investigadores del Laboratorio de Helmintos Parásitos de Importancia Zoonótica (ATENEA) del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC), en colaboración con compañeros del Instituto de Salud Carlos III y de las universidades de Salamanca y Córdoba, han publicado dos artículos en la revista científica ‘PLOS Neglected Tropical Diseases’ en los que profundizan en la comprensión de las interacciones tempranas entre hospedador y parásito en la fasciolosis, una enfermedad zoonótica desatendida que supone un grave problema sanitario y económico a nivel mundial. El objetivo es identificar nuevas dianas para el control y el tratamiento de la enfermedad.
La fasciolosis es una enfermedad zoonótica –una infección que puede transmitirse entre animales y seres humanos- causada por una especie de gusano parásito, denominado Fasciola hepatica. La infección se produce por la ingestión de plantas acuáticas o de agua contaminada con sus larvas, llamadas metacercarias.
La fasciolosis afecta a animales y humanos en todo el mundo, causando importantes pérdidas económicas a los ganaderos -afecta principalmente a especies herbívoras de gran tamaño, como vacas y ovejas- y problemas de salud en los países en vías de desarrollo. Por ello, tiene el estatus de enfermedad olvidada o desatendida, es decir, se engloba en el conjunto de enfermedades infecciosas, muchas de ellas parasitarias, que afectan principalmente a las poblaciones más pobres y con un limitado acceso a los servicios de salud. Hoy precisamente se celebra su Día Mundial, una efeméride declarada por la OMS con la que se busca concienciar sobre la necesidad de investigarlas, controlarlas y erradicalas.
Tal y como detalla David Becerro Recio, investigador del IRNASA-CSIC y primer autor de ambos artículos, el tratamiento y la prevención de la fasciolosis supone un problema de creciente preocupación debido a la aparición de parásitos resistentes al medicamento disponible en la actualidad, el triclabendazol, y a la eficacia limitada de las vacunas ensayadas.
Desarrollar vacunas antiparasitarias, test diagnósticos y nuevos fármacos para el tratamiento y la prevención de la fasciolosis es fundamental, y para ello, el equipo científico trata de comprender mejor el proceso de infección por este parásito. En concreto, en estos artículos se enfocan en la primera etapa.
“Cuando se ingieren plantas o agua contaminada con metacercarias, estas liberan juveniles en el duodeno del hospedador, donde establecen contacto con el epitelio y cruzan la barrera intestinal para llegar al peritoneo en las 2-3 horas posteriores a la infección. Los juveniles se arrastran por el peritoneo hacia el hígado y migran a través del tejido hepático antes de llegar a su ubicación definitiva dentro de los conductos biliares principales, donde maduran hasta convertirse en gusanos adultos”, explica Becerro Recio, que centra su tesis doctoral en el estudio de esas interacciones tempranas entre hospedador y parásito.
Nuevos modelos ‘in vitro’ y ‘ex vivo’
Para caracterizar qué cambios se producen en esa primera interacción tanto en las células intestinales del hospedador como en el parásito, los investigadores han desarrollado un nuevo modelo ‘in vitro’ que replica el momento en que la forma juvenil del parásito atraviesa la pared intestinal del hospedador.
“Por un lado, hemos utilizado juveniles del parásito y, por otro, un cultivo de células epiteliales primarias de intestino delgado de ratón y los hemos puesto en contacto en una placa. Los dejamos incubando conjuntamente durante tres horas, el tiempo que aproximadamente tarda el parásito en atravesar la pared intestinal, y después separamos ambos organismos y hacemos una extracción de proteínas. Posteriormente, utilizando técnicas proteómicas y bioinformáticas, determinamos qué proteínas cambian sus niveles de expresión tras ese contacto”.
Por otra parte, han planteado un modelo ‘ex vivo’ en el que buscan determinar qué efectos tiene para ambos organismos el paso a través de la pared intestinal. “Hemos preparado un modelo animal de ratón en el que extraemos un trocito de intestino delgado que corresponde a esa región concreta que atraviesan los juveniles de Fasciola, y los introducimos dentro. Los mantenemos durante tres horas y, una vez pasado ese tiempo de incubación, retiramos los juveniles que han logrado pasar y realizamos la caracterización proteómica y bioinformática”, precisa.
Nuevas dianas contra la fasciolosis
Gracias a estos trabajos, el equipo ha podido identificar una serie de proteínas implicadas en procesos biológicos relevantes para el desarrollo del parásito. Entre ellos está la proteólisis o degradación de proteínas, “un proceso fundamental para el parásito ya que le permite migrar a través de los tejidos del hospedador, degradar las estructuras del hospedador para alimentarse y degradar los anticuerpos que tiene ‘pegados’ a su superficie como mecanismo de defensa”. También han detectado proteínas implicadas en la alteración de otros procesos como la nutrición del parásito, la respuesta a los radicales libres o la actividad muscular del parásito.
Las moléculas identificadas en estos modelos de interacciones tempranas hospedador-parásito podrían ayudar a definir nuevas herramientas contra la fasciolosis. Para ello, los investigadores del IRNASA-CSIC siguen profundizando en estos procesos. “Por el momento hemos caracterizado qué proteínas cambian su expresión pero también queremos analizar, utilizando el mismo modelo ‘in vitro’, qué sucede con los ARN de la célula, para saber si hay una correlación entre los datos proteómicos y a nivel de ARN, y realizar una aproximación transcriptómica”, avanza Becerro Recio.
