Laurence A Marchat, Juan David Ospina-Villa , María Esther Ramírez-Moreno. Estrategias de biología de sistemas en enfermedades parasitarias. Frontiers Media SA. - Front Cell Infect Microbiol. 2023; 13: 1192732. Escuela Nacional de Medicina y Homeopatía, Instituto Politécnico Nacional, Mexico, Mexico. Instituto Colombiano de Medicina Tropical, Universidad CES, Antioquia, Colombia.
Editorial
A principios del siglo XXI, como nos recordó recientemente la pandemia de COVID-19, las enfermedades infecciosas siguen amenazando la salud humana tanto en países en desarrollo como desarrollados. Cabe destacar que la Organización Mundial de la Salud informó que son directamente responsables del 15% de todas las muertes a nivel mundial, lo que las convierte en un área de investigación compleja. Además de las bacterias y los virus, los parásitos eucariotas producen una amplia gama de síntomas que provocan enfermedades desfigurantes, debilitantes y letales, además de la eficacia limitada de los fármacos disponibles. Asimismo, sus efectos secundarios, la existencia de resistencia a los medicamentos y la ausencia de vacunas justifican plenamente la necesidad de nuevos métodos para controlar estos parásitos. En este contexto, los análisis de secuencias genómicas, las estrategias multiómicas y la integración computacional de datos multiómicos, principalmente basados en transcriptómica y proteómica, han proporcionado información clave sobre las funciones y redes moleculares biológicas que sustentan estos sistemas vivos, la cual puede aplicarse para identificar proteínas y eventos clave con potencial para el desarrollo de métodos más eficaces de prevención, profilaxis, diagnóstico y tratamiento.
Entre los parásitos protozoarios, Entamoeba histolytica , agente causal de la amebiasis humana, provoca infecciones endémicas en países en desarrollo y poblaciones que viven en condiciones sanitarias deficientes. Los países desarrollados también están preocupados, ya que afecta a viajeros que regresan de zonas endémicas y a personas inmunocomprometidas. Las principales características de la amebiasis incluyen colitis, diarrea grave, disentería y abscesos hepáticos, que son responsables de entre 40 000 y 100 000 muertes anuales. La E. histolytica se considera la cuarta causa principal de muerte por infección parasitaria y, por lo tanto, requiere estudios moleculares adicionales para el desarrollo de una mayor capacidad de diagnóstico y vigilancia epidemiológica.
Una de las características distintivas de virulencia de E. histolytica es la fagocitosis, que implica la participación de la maquinaria de los Complejos de Clasificación Endosómica Requeridos para el Transporte (ESCRT) para la endocitosis, la formación de endosomas y cuerpos multivesiculares (MVB), así como la entrega de carga a los lisosomas. Cabe destacar que los componentes ESCRT-I, ESCRT-III, otras proteínas como la adhesina EhADH, EhRabs y actina, y el ácido lisobisfosfatídico (LBPA) contribuyen a la remodelación de la membrana. Mediante un enfoque proteómico, Banuelos et al. demostraron que el LBPA está asociado a un conjunto de proteínas relacionadas con el tráfico de membranas, el transporte celular, la dinámica del citoesqueleto y las funciones transcripcionales y traduccionales, que son secretadas.
El enfoque proteómico también puede aportar nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares de los nuevos fármacos antiparasitarios. Así, Ávila-Bonilla et al. eligieron esta estrategia para dilucidar el efecto de dos derivados de quinoxalina (QdNO), denominados T-001 y T-017, sobre los trofozoítos de E. histolytica. Los cambios en la abundancia de proteínas relacionadas principalmente con la homeostasis redox, el citoesqueleto y el tráfico intracelular, sugirieron que los QdNO afectan funciones esenciales del citoesqueleto de actina, lo que, en última instancia, repercute negativamente en la virulencia y la supervivencia de E. histolytica .
El absceso hepático amebiano (AHA) es la manifestación extraintestinal más común y grave de la amebiasis. En consonancia con la relevancia de los intermediarios oxidativos antiamebianos para el daño del tejido hepático, Cruz-Baquero et al. demostraron la eficacia de la actividad antioxidante del ácido ascórbico (ASC) para reducir el daño hepático y la presencia de parásitos en un modelo experimental de AHA en hámsteres. Asimismo, revelaron el efecto del ASC sobre la cantidad y la actividad de la enzima mieloperoxidasa (MPO) para restaurar el sistema hepático biológico.
Finalmente, la identificación de genes productores de circRNA y su asociación con el enquistamiento, el metabolismo del azufre y la virulencia permitió a González-Blanco et al. proponer que los circRNA podrían haber adquirido nuevas funciones en la regulación de diversas funciones celulares durante la evolución de las especies de Entamoeba .
Los helmintos constituyen otro grupo de parásitos de gran importancia para la salud humana. La transmisión se produce cuando los huevos de parásitos presentes en las heces humanas contaminan el suelo, los alimentos o el agua en zonas con sistemas de saneamiento deficientes. Los helmintos transmitidos por el suelo (HTS) causan las infecciones más comunes a nivel mundial, con un estimado de 1500 millones de personas infectadas. Además de la educación en salud e higiene, los tratamientos periódicos con terapia antihelmíntica de rutina, principalmente albendazol y mebendazol, son necesarios para reducir la intensidad de la infección y, por consiguiente, la morbilidad.
El parásito cestodo Taenia crassiceps se utiliza comúnmente como modelo animal para estudiar la cisticercosis humana causada por la tenia zoonótica Taenia solium en Latinoamérica, el sur y sureste de Asia y África subsahariana. A partir de la caracterización de las secuencias genómicas y el análisis de la expresión génica, Bobes et al. lograron proponer una nueva hipótesis para explicar la ausencia de escólex en la cepa ORF de T. crassiceps . Asimismo, destacaron el potencial de la genómica comparativa para el diseño de nuevos métodos de control parasitario.
Los nematodos Ascaris y Trichuris , pertenecientes al grupo STH , representan una importante amenaza para la salud en regiones de ingresos bajos y medios, afectando tanto a la salud humana como animal. Su capacidad para sobrevivir y persistir en el huésped humano durante largos periodos evidencia la existencia de complejas relaciones entre ambos sistemas biológicos. Como demuestran Castañeda et al. en su interesante revisión, los estudios basados en estrategias metagenómicas, metataxonómicas y metabolómicas han contribuido a la comprensión del efecto de las infecciones parasitarias en la composición y estructura de la microbiota del huésped, lo cual, a su vez, repercute en la biología del patógeno, la dinámica de la infección y la fisiopatología.
Aunque los estudios incluidos en este tema de investigación se centraron únicamente en un pequeño número de parásitos eucariotas que afectan a la salud humana, sus resultados proporcionan datos interesantes y confirman el potencial de las estrategias ómicas y bioinformáticas para una mejor comprensión y control de estos patógenos.
