dimarts 27

Redefinint els passos inicials del desenvolupament sexual del paràsit de la malària

Publicat per "la Caixa" el 27/11/2018

Post d’Alfred Cortés, investigador ICREA a ISGlobal, centre impulsat per l’Obra Social ”la Caixa”.
Aquest article va aparèixer inicialment al blog ‘Nature Research Microbiology’.

Les característiques bàsiques del cicle de vida del paràsit de la malària es van descobrir fa més d’un segle, però algunes etapes específiques encara es desconeixen. Una d’aquestes etapes és la transició de la fase asexual a la sang a la fase sexual, anomenada ‘gametòcit’ i necessària per a la transmissió de la malària. Quan vam començar a treballar en aquest projecte, no ens imaginàvem que modificaríem els llibres de text sobre aquesta part del cicle de vida de la malària.


El paràsit de la malària pot prendre dues vies alternatives durant la diferenciació sexual: multiplicar-se per un cicle addicional abans de convertir-se en la forma sexual o convertir-s’hi directament. Infografia: ISGlobal.

Havent descobert (en col·laboració amb els equips de Manuel Llinás, de la Universitat de Pittsburgh, i David Baker, de la London School of Hygiene & Tropical Medicine) que la regulació del factor de transcripció PfAP2-G té un paper fonamental en la conversió de la forma asexual a gametòcits, vam voler aprofitar una de les eines que havíem generat al laboratori: un paràsit que expressa una PfAP2-G fluorescent.

Com que PfAP2-G és el primer marcador conegut d’un paràsit que ha “decidit” diferenciar-se, vam pensar que amb aquests paràsits transgènics podíem caracteritzar sense cap problema la dinàmica d’expressió de la proteïna i identificar el moment precís en què es produeix aquesta decisió. Vaig dir a Cristina Bancells, que acabava d’arribar al laboratori per fer un postdoctorat, que seria un projecte fàcil per obtenir un resultat important i escriure’n un article, fent “uns quants experiments d’immunofluorescència”. Però no podia estar més equivocat. Durant gairebé més d’un any, res no va funcionar com esperàvem. Res no tenia sentit.


Quan els paràsits asexuals expressen prou PfAP2-G, alguns es desenvolupen en esquizonts multinucleats (nuclis múltiples en blau) com preveu el model anterior (via canònica), però d’altres es converteixen directament en gametòcits (marcadors vermells i verds) en el mateix cicle (via exprés). Imatge: ISGlobal.

La raó per la qual es no tenia sentit era perquè estàvem interpretant els resultats assumint que, quan els paràsits decideixen diferenciar-se, han de passar per una ronda addicional de replicació abans de convertir-se. Aquesta era la idea àmpliament acceptada en l’àmbit aleshores. No va ser fins que vam tenir un d’aquells moments ‘eureka’ en què ens vam preguntar “I si la replicació no fos obligatòria?”, que totes les peces del trencaclosques van començar a encaixar. Tot i així, vam haver de fer un enorme esforç per demostrar formalment que els paràsits es poden convertir a la fase sexual sense necessàriament replicar-se després d’haver “pres la decisió”, però en aquell moment sabíem que l’esforç valia la pena.

Per a alguns experiments, la Cristina i l’Oriol Llorà-Batlle (un estudiant predoctoral que va ajudar molt la Cristina en aquest projecte) van passar innombrables hores fent i analitzant tediosos assaigs de placa que fa gairebé 30 anys havien permès formular el model previ de conversió sexual.


Molts dels experiments es van fer i analitzar amb un microscopi de fluorescència en una petita habitació fosca. D’esquerra a dreta: Núria Rovira, Cristina Bancells, Alfred Cortés i Oriol Llorà (requadre). L’Oriol no hi era quan vam fer la foto, però va passar llargues hores en aquesta habitació, com els altres membres de l’equip, analitzant els experiments. Imatge: ISGlobal.

Més tard, ens va complaure saber que els resultats de l’equip de Björn Kafsack, al Weill Cornell Medical College de Nova York, sobre seqüenciació d’ARN a partir d’una sola cèl·lula, també donaven suport al nostre nou model. Vam col·laborar amb ells, i la nostra història va cobrar força. Per descomptat, ens enfrontàvem a un cert escepticisme, però no és res estrany, ja que canviar el dogma en qualsevol domini no és gens fàcil.

Això ens va motivar a treballar per obtenir més evidència sobre el nou model que proposem i que creiem que ara ha quedat completament demostrat. Esperem que aquest nou coneixement faciliti el disseny i la interpretació de futurs estudis que busquen desxifrar en detall els processos moleculars d’aquesta fascinant etapa de la biologia del paràsit de la malària.

Més informació

• Bancells, C.; Llorà-Batlle, O.; Poran, A.; et al (2018). Revisiting the initial steps of sexual development in the malaria parasite ‘Plasmodium falciparum’. ‘Nature Microbiology’. ISSN 2058-5276 (‘on-line’).

Compartir

1

Categoria:

Archivo: 2018 2018 » Novembre

Post Relacionat:

NewsLetters
L'Àrtic es trenca

CosmoCaixa, on la ciència es converteix en experiència

amb la col.laboració de

Associació Catalana de Comunicació Científica