Cómo el parásito de la malaria aumenta su potencial de transmisión en condiciones de estrés

Los hallazgos, publicados en Nature Microbiology, dan respuesta a una de las principales incógnitas en la investigación sobre la malaria durante décadas.

Durante la infección en la sangre humana, el  parásito de la malaria Plasmodium falciparum se enfrenta a dos exigencias contrapuestas: por un lado, debe multiplicarse para mantener la infección; por otro, algunos parásitos deben desarrollarse en formas sexuales conocidas como gametocitos para transmitirse a otras personas a través de los mosquitos . La decisión de seguir multiplicándose o convertirse en gametocitos es clave en el ciclo de vida de P. falciparum, el parásito responsable de la mayoría de los casos graves de malaria.

Desde hace tiempo se sabe que el parásito puede detectar cambios en el entorno de su huésped , como fiebre o escasez de nutrientes específicos, y ajustar su producción de gametocitos en consecuencia: cuando las condiciones se vuelven desfavorables, le resulta ventajoso al parásito invertir más recursos en la transmisión a un mosquito para infectar a otro huésped humano.

Un único mecanismo para responder a diferentes tipos de estrés

En los últimos años, los investigadores han identificado reguladores como gdv1 y ap2-g, que desempeñan un papel fundamental en el inicio de la formación de gametocitos . También se sabía que las condiciones de estrés para el parásito, como la limitación de nutrientes, promueven la producción de gametocitos, pero el mecanismo molecular que desencadena esta respuesta seguía siendo desconocido.

Para descubrirlo, el equipo de investigación combinó genómica, epigenómica, transcriptómica, proteómica e ingeniería genética. Los parásitos fueron expuestos por separado a tres condiciones de estrés: limitación de nutrientes, tratamiento con el fármaco antipalúdico DHA y un episodio de fiebre simulado . Posteriormente, los investigadores analizaron qué genes se activaron, qué proteínas aumentaron en abundancia y cómo cambió la organización de la cromatina —la estructura que regula el acceso al ADN—. Los mismos experimentos se llevaron a cabo también en parásitos en los que los reguladores implicados en el proceso habían sido modificados genéticamente.

“Los tres estímulos activaron la misma vía reguladora . Todos ellos desencadenaron cambios similares en los genes gdv1 y ap2-g», explica Elisabet Tintó, investigadora de ISGlobal y primera autora del estudio.

GDV1 y gdv1-as : activación y desactivación del desarrollo sexual

El estudio, financiado por CaixaResearch, demuestra que la respuesta al estrés no se limita a activar genes, sino que también implica la reorganización de la heterocromatina, una forma de empaquetamiento del ADN que mantiene silenciados ciertos genes.

El sistema también incluye su propio mecanismo de control. Una vez activado, el GDV1 desencadena la conversión en gametocitos , al tiempo que induce la producción de gdv1-as , una molécula de ARN que reprime la actividad del gdv . Este bucle de retroalimentación reguladora actúa como un sistema de frenado: permite una respuesta rápida al estrés, evitando que la expresión del GDV1 permanezca activa más tiempo del necesario, lo que podría resultar letal para el parásito.

AP2-HS: un centro de control para responder al entorno

El estudio también revela que AP2-HS, una proteína que regula la expresión génica, actúa como el centro de control que permite al parásito responder a diferentes tipos de estrés. Su función es crucial: al detectar condiciones de estrés, AP2-HS activa la expresión de GDV, iniciando así la producción de gametocitos. Al mismo tiempo, AP2-HS también activa otros mecanismos de supervivencia al estrés, lo que revela que este gen es un factor clave en la resistencia de los parásitos de la malaria.

“Cuando eliminamos el gen ap2-hs, los parásitos perdieron por completo su capacidad de desarrollarse en gametocitos, incluso en condiciones de estrés como fiebre, tratamiento con DHA o limitación de nutrientes. Además, los pocos gametocitos que comenzaron a desarrollarse no lograron ser viables”, explica Tintó.

“Este trabajo ayuda a responder una pregunta que había permanecido sin resolver durante años: cómo el parásito adapta su ciclo de vida a un entorno cambiante y produce las formas transmisibles que son esenciales para su supervivencia a nivel poblacional«, afirma Alfred Cortés, investigador de ICREA en ISGlobal y coordinador del estudio.

Referencia:

Tintó-Font, E., Casas-Vila, N., Martínez-Guardiola, C., Pérez-Cantero, A., Ràfols, N., Nyarko, PB, & Cortés, A. (2026). «AP2-HS y un circuito de retroalimentación reguladora de GDV1 median la inducción ambiental de la conversión sexual en Plasmodium falciparum» . Microbiología de la naturaleza . https://doi.org/10.1038/s41564-026-02473-6

*Enlace de acceso abierto: https://rdcu.be/gQB7cttRfJDa

Fuente: IS Global