MADRID, 18 Feb. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos, han conseguido visualizar como el parásito 'Toxoplasma gondii' consigue cruzar la barrera hemaoencefálica. Según esos expertos, los parásitos se mueven directamente de la sangre a las células endoteliales, donde se replican, hacen que las células estallen y después infectan células cerebrales vecinas.
Se estima que un 30 por ciento de la población mundial está infectada de forma crónica con el parásito 'Toxoplasma gondii' y, aunque la mayoría de las personas viven con la infección sin efecto notable, puede ser potencialmente mortal para las personas con sistemas inmunitarios debilitados, como las personas en terapia contra el cáncer o que tienen el VIH/sida.
Además, las mujeres embarazadas también pueden transmitir la infección a sus hijos por nacer, poniendo a los bebés en riesgo de enfermedad neurológica grave. Se sabe que 'Toxo' puede afectar al cerebro, incluso influir en el comportamiento de sus anfitriones, pero los científicos han debatido exactamente cómo el parásito atraviesa la barrera hematoencefálica, un obstáculo físico destinado a mantener los patógenos fuera del cerebro.
Ahora, estos expertos y colegas de Pensilvania han identificado cómo se abre paso el parásito. Utilizando una poderosa técnica de imagen que permite a los científicos rastrear la presencia y el movimiento de los parásitos en los tejidos vivos, los investigadores encontraron que el 'Toxoplasma' infecta las células endoteliales del cerebro, que recubren los vasos sanguíneos, se reproduce en el interior y luego pasa a invadir el sistema nervioso central.
"Cruzar la barrera sangre-cerebro es un evento raro en parte debido a que esta estructura está diseñada para proteger el cerebro de los patógenos -afirma Christopher Hunter, profesor en Pensilvania--. Y sin embargo, sucede y ahora hemos sido capaces de visualizar estos eventos. Es algo que nadie había visto antes".
Al iluminar el camino del patógeno en el cerebro, la investigación ayuda a informar qué estrategias de tratamiento pueden ser más eficaces en la lucha contra el parásito antes de que dé rienda suelta a su peor daño. El estudio, que se detalla en la revista 'Nature Microbiology', tuvo a Hunter como autor principal del estudio pero fue dirigido por Christoph Konradt, investigador post-doctoral en el laboratorio de Hunter.
Hasta ahora, se han considerado teorías diferentes para explicar cómo podría 'Toxoplasma' entrar en el cerebro. Algunos creen que el parásito se estruja entre las células de la barrera, mientras que otros piensan que el parásito pasa directamente a través de una célula. Otro planteamiento es la hipótesis del caballo de Troya, en la que el parásito pasa al otro lado de la barrera oculto dentro de una célula huésped infectada.
Konradt empleó el microscopio de múltiples fotones de la Universidad de Pensilvaia, lo que le permitió asomarse profundamente en los tejidos vivos sin dañarlos para poder ser testigo de la invasión del parásito en acción. En estos estudios, se utilizaron ratones que habían sido criados especialmente para expresar una proteína verde fluorescente en sus células endoteliales y se les infectó con 'Toxoplasma' modificado para expresar una proteína fluorescente de color rojo.
EL PARÁSITO SE REPRODUCE EN LAS CÉLULAS ENDOTELIALES
Después de una semana, vieron las células endoteliales en el cerebro estaban infectadas, así como pruebas de que el parásito se reproduce dentro de esas células. Dos semanas después de la infección, vieron que los parásitos aparecieron en el tejido cerebral adyacente a las células endoteliales. En experimentos adicionales, consiguieron visualizar parásitos a punto de reventar las células endoteliales infectadas, introduciéndose de este modo el parásito en el cerebro.
Los investigadores también querían volver a examinar la hipótesis del caballo de Troya, para ver si, como se había propuesto, los monocitos infectados, un tipo de célula inmune, podrían ser responsables de llevar el parásito al cerebro. Para probar esto, el equipo infectó monocitos con una forma de Toxo, marcada de color rojo, que no se puede reproducir, y a continuación, introdujeron esas células en ratones.
Si los monocitos actuaban de hecho como un caballo de Troya, los científicos esperaban ver al parásito atravesar la barrera hematoencefálica. Pero sólo vieron células infectadas dentro de los vasos sanguíneos y estas células no eran capaces de cruzar la barrera hematoencefálica.
Para iluminar aún más el mecanismo por el cual 'Toxo' infecta a y se difunde a través del cuerpo, los investigadores observaron específicamente los niveles de parásitos libres, es decir, los parásitos que aún no lo habían infectado o que no estaban envueltos por una célula huésped. Se sorprendieron al ver que una parte significativa, alrededor de un tercio de la carga total del parásito del ratón, existía como parásitos libres en la sangre.
"Esperábamos ver un pequeño número de células libres de parásitos, porque tienen que salir para pasar de una célula a otra --destaca Konradt--. Pero no creo que nadie se hubiera percatado plenamente del gran número de parásitos que están libres y son capaces de infectar a otras células en el sistema vascular". Sin embargo, esta presencia de parásitos libres fue transitoria y a los diez días tras la infección, la mayoría de los roedores carecían de parásitos en la sangre.
UN CORTO PERIODO PARA CORTARLE EL PASO
"Desde una perspectiva de tratamiento -señala Hunter-- significa que si una mujer embarazada se infecta por primera vez, hay un periodo relativamente corto de tiempo en el que el parásito puede atravesar la placenta y afectar al feto. Eso nos dice que dirigirse a estas etapas en la sangre durante esta estrecha ventana podría ser eficaz en la prevención de la transmisión congénita".
Como prueba final para ver si los parásitos podrían acceder directamente al cerebro de la sangre, los investigadores infectaron ratones con una mezcla de parásitos normales y mutantes que eran incapaces de reproducirse y mostraron que sólo el parásito normal capaz de reproducirse consiguió llegar al tejido cerebral funcional. "Esto demuestra que el parásito tiene que replicarse con el fin de difundir la sangre a otros tejidos --apunta Konradt--. Eso podría significar que un fármaco que bloquea la replicación podría ser eficaz en la prevención de la difusión".
Los resultados del equipo sugieren que las teorías actuales acerca de cómo el 'Toxoplasma' atraviesa la barrera hematoencefálica no son probablemente la principal forma de infección del cerebro, sino que más bien, los parásitos se mueven directamente de la sangre a las células endoteliales, donde se replican, hacen que la célula estalle y después infectan células cerebrales vecinas.
Más allá de sus implicaciones para las infecciones por Toxoplasma, la investigación puede dar una visión de cómo otros patógenos virales, bacterianos y parasitarios pueden pasar de la sangre al cerebro. "Toxo' es un modelo muy bueno para el estudio de la inmunidad vascular en general", añade Konradt.
