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La Proteína gp40, Posible Candidata Para Elaborar una Vacuna Contra Criptosporidiasis

Protein gp40, Possible Candidate to Elaborate a Vaccine Against Cryptosporidiasis

Debido a que los parásitos en general y los parásitos protozoarios en particular, son causa importante de mortalidad en México y que aún no hay vacunas efectivas que permitan la prevención de las enfermedades que ocasionan, Ana María Cevallos Gaos ha basado su trabajo de investigación en parásitos como Giardia lamblia y Cryptosporidium parvum, a fin de diseñar y desarrollar estrategias terapéuticas y preventivas contra las infecciones causadas por estos patógenos, basándose en los conocimientos de la biología celular y molecular.La doctora Cevallos, quien ingresó al Instituto de Investigaciones Biomédicas el 1o. de octubre de 1999 como investigadora asociada, actualmente estudia la presencia de la proteína actina y la evolución del citoesqueleto (red estructural de las células, responsable del mantenimiento de la forma, el transporte intracelular, la motilidad celular y en general de la organización interna de la célula) en el parásito Trypanosoma cruzi.

La investigadora cursó la licenciatura en Medicina en la Universidad La Salle y una especialidad en gastroenterología en el Hospital Español de México, mostrando desde ese tiempo su interés por la investigación de infecciones, específicamente las producidas por protozoarios.

Posteriormente realizó su doctorado en el Centro de Investigación de Enfermedades Digestivas de la Universidad de Londres, durante el cual desarrolló sistemas de clasificación fenotípicos (de forma) y genotípicos (de contenido) para dilucidar las diferencias existentes entre cepas patógenas y no patógenas de Giardia lamblia, causante de diarreas crónicas que frecuentemente llevan a la muerte a personas inmunosuprimidas.

Usando un modelo experimental en ratas, la doctora Cevallos demostró que existen claras diferencias entre distintas cepas de G. lamblia no sólo en su capacidad para causar infección, sino también en la severidad de la misma.

Dos cepas genéticamente diferentes conocidas como PO1 y WB causaron clara enteropatía, manifestada por una disminución en la longitud de las vellosidades intestinales en animales infectados con ellas. En contraste la cepa VNB3 no causó enteropatía evidente; sin embargo, la infección con esta cepa causó una disminución en la capacidad de absorción de agua y electrolitos por el intestino mucho mayor que la producida por las cepas PO1 y WB. Con lo anterior demostró por primera vez que cepas genotípicamente diferentes de G. lamblia difieren en su habilidad de causar daño intestinal.

Durante esta investigación se pudieron caracterizar los cambios tanto fenotípicos como genotípicos que ocurren in vivo en G. lamblia cuando el parásito es expuesto a presiones ambientales como el tratamiento con metronidazol durante una infección crónica.

Durante su estancia posdoctoral en la División de Medicina Geográfica y Enfermedades Infecciosas del Centro Medico de Nueva Inglaterra, asociado a la Universidad de Tufts, la doctora Cevallos identificó y definió las características de la proteína (gp40) de Cryptosporidium parvum, involucrada en el proceso de adherencia e invasión del parásito a la célula huésped.

La investigadora comenta que estos estudios sugerían que gp40 es una proteína blanco que se puede utilizar para desa- rrollar tratamientos específicos y que debe evaluarse como candidato a agente de vacunación, por lo que decidió continuar con la investigación. Para ello clonó y secuenció el gen que codifica esta proteína, el cual no había sido previamente descrito. Encontró que este gen codifica para la proteína gp40 y para la glicoproteína gp15 previamente descrita, la cual se sabe que es muy inmunogénica; es decir, que cuando entra al organismo, el sistema inmune responde fuertemente, por lo que se cree que puede ser altamente protectora.

Los resultados de la investigación indican que ya hay posibilidades de desarrollar una vacuna, gracias a que la proteína gp40 resultó ser específica para el parásito y por lo tanto éste puede ser atacado sin dañar al organismo humano.

De este estudio resultaron dos manuscritos que fueron sometidos a Infection and Immunity, el primero de los cuales ya fue aceptado y será publicado el próximo mes de julio.

La doctora Cevallos se incorporó al laboratorio del doctor Roberto Hernández para estudiar la presencia de la actina en el protozoario Tripanosoma cruzi, el cual es de gran importancia médica por ser el causante de la enfermedad de Chagas, padecimiento endémico que actualmente afecta a 4 millones de mexicanos.

En la primera etapa de la investigación trabajará únicamente con la cepa CL Brenner de T. cruzi y posteriormente estudiará la actina en otras cepas para hacer estudios comparativos. Eligió a este parásito porque está considerado como modelo de evolución, ya que se ubica dentro de las ramas más antiguas de los eucariontes, los cuales cuentan con un citoesqueleto —cuyos principales componentes son la actina y la tubulina—, a diferencia de los procariontes, como las bacterias, que carecen de él.

En esta investigación se pretende conocer cuál es la función de la actina en el protozoario, su anatomía genómica, su evolución en las diferentes fases del parásito, cómo y en qué condiciones se expresa y sus mecanismos de regulación, ya que en el humano la actina es una proteína fundamental para mantener la estructura celular y participa en los procesos celulares de motilidad, pinocitosis (paso de sustancias en solución al interior de la célula), fagocitosis (paso de sustancias sólidas), división celular y adhesión al substrato y a otras células, de modo que la caracterización del gen que codifica para esta proteína en T. cruzi, así como la caracterización de su función, darán información relevante no sólo de tipo filogenético, sino también acerca de la biología de este parásito.

En la actualidad el concepto de que las actinas son muy conservadas está cambiando, debido a que su estructura está muy conservada, pero a nivel de aminoácidos son muy divergentes, de modo que conocer más de estas diferencias, si las hubiera, permitiría saber si la actina puede ser empleada de manera práctica como en el diagnóstico.

Los doctores Cevallos y Hernández han tenido que explorar un área nueva de la que casi no existe información, ya que únicamente se sabe que hay actina en T. cruzi, pero aparentemente no está expresada a altos niveles y no parece haber filamentos, los cuales son necesarios para que la actina funcione.

Finalmente la doctora Cevallos explicó que para conocer cuál es la función de la actina y por qué hay tan poquita en este protozoario, siendo tan importante en organismos superiores, se tiene que empezar desde cero, buscando cuál es el gen que codifica para la actina y clonarlo; posteriormente es necesario conocer su localización en el genoma y saber cuántas copias hay de él, cuándo se expresa y cómo regula su expresión. La identificación de la actina dentro del parásito se hará mediante la utilización de anticuerpos homólogos, obtenidos mediante la inmunización de conejos con proteína recombinante. n (SOG)

Artículo publicado en Gaceta Biomédicas, Mayo 2000.
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Para reproducción parcial o total favor de dirigirse a la Gaceta.

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