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En las filariosis humanas Wolbachia es un acompañante obligatorio

En esta edición el Dr. Alexis Mendoza-León invita a la Dra. Hilda A. Pérez a escribir en Ventana Molecular. HAP es investigadora Titular y Jefe del Laboratorio de Inmunoparasitología. Centro de Microbiología.  Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC).

Wolbachia mas que sus hospederos nematodos, marca la pauta de la patología de las filariosis humanas
Aunque mas de 37 millones de  personas están infectadas con el nematodo filarídeo Onchocerca volvulus y son  más de 90 millones  los que se arriesgan a contraer la enfermedad, la oncocercosis se encuentra entre las enfermedades tropicales importantes y desatendidas. Los vermes o gusanos adultos   establecen la infección en nódulos subcutáneos (oncocercomas) y producen microfilarias (mf) que  parasitan la piel y los tejidos oculares.

Onchocerca volvulus, causante de la llamada ceguera de los ríos, y otros nematodos, llevan como compañera inseparable en todo su ciclo vital a Wolbachia, una bacteria  endosimbiótica. Wolbachia es una alfa-proteobacteria intracelular, muy esparcida en los artrópodos y en los nematodos filarídeos. En estos hospederos la bacteria es  transmitida  verticalmente de madre a hijo.   Wolbachia manipula la reproducción de sus hospederos artrópodos, mientras que en los nematodos filarídeos la bacteria es considerada como un simbionte obligado.    La relación simbiótica entre Wolbachia y  los nematodos filarídeos Onchocerca volvulus, Wuchereria bancrofti y Brugia malayi, ha suscitado gran interés  porque la bacteria interviene  en la ovogénesis, la embriogénesis y la muda de sus hospederos nematodos. Y no menos importante, el origen de la respuesta inflamatoria contra las mf  y los gusanos adultos muertos dentro de los tejidos parasitados, no reside en los parásitos. Depende más bien de Wolbachia. En otras palabras, dos eventos cruciales en el control y la patogenia de la oncocercosis y de otras filariosis humanas como son la longevidad de los gusanos adultos y la inflamación de los tejidos infectados, estarían conectados con la actividad molecular de Wolbachia.

El análisis de los genomas de Wolbachia y de sus hospederos filarídeos indica  que la bacteria puede proporcionar al nematodo una fuente de grupo hemo, un componente esencial  de la familia de los citocromos P450 que intervienen en la biosíntesis de las hormonas esteroideas. De hecho, los tratamientos con antibióticos dirigidos a eliminar  Wolbachia afectan  la fertilidad de las filarias  hembras adultas (macrofilarias hembras)  y bloquean el desarrollo de las mf, lo que conecta al endosimbionte con la ovogénesis, la embriogénesis y la muda de sus hospederos nematodos.

Hoy en día, la ivermectina es el único fármaco disponible para tratar la oncocercosis, pero su eficacia en el control de la enfermedad está limitada porque su escenario de acción son las mf  y la ivermectina no mata las formas adultas protegidas dentro los nódulos, donde pueden vivir por 10 a 12 años. Por esta razón, la ivermectina se debe suministrar periódicamente por 10 a 12 años, tiempo en el cual se estima que habrán muerto, por vejez, todos los gusanos adultos que estén dentro de los nódulos. Hay necesidad sin duda, de identificar nuevos fármacos con acción macrofilaricida

La posibilidad  de utilizar antibióticos que diezmen a las filarias no por su efecto sobre el parásito mas por su acción sobre el endosimbionte Wolbachia, ha planteado nuevos enfoques terapéuticos para la oncercosis y las filariasis linfáticas (Anti-Wolbachia treatment for lymphatic filariasis). Y así lo confirman varios estudios clínicos,  que apuntan a un  efecto notable de antibióticos como la dociciclina sobre  las macrofilarias hembras adultas  de Onchocerca volvulus, Wuchereria bancrofti y Brugia malayi. Estas,  privadas de su endosimbionte se ven afectadas en su viabilidad y embriogénesis, con la consecuente reducción de de la microfilaremia (Pulsa aquí para ir a artículo original).

Hay fundadas expectativas que el análisis del genoma de Wolbachia revele mecanismos cruciales en la asociación simbiótica Wolbachia-nematodo y conduzca al desarrollo de nuevos fármacos basados en la esterilización terapéutica del nematodo y adecuados a tratamientos masivos contra la filariosis humana.

Por otro lado, son moléculas producidas por Wolbachia la causa de las reacciones inflamatorias en torno a las mf  y adultos muertos en los tejidos, que conducen a la patología de la  oncocercosis y de las filariosis linfáticas. Una lipoproteína de Wolbachia induce la respuesta inflamatoria por medio de la activación de los receptores “Toll”,  TLR2/6  y parcialmente TLR2/1. En su genoma Wolbachia alberga los genes  Ltg, LspA pero carece de Lnt, por lo cual las proteínas de Wolbachia no pueden ser triaciladas y devienen fácilmente reconocidas por TLR2/6.  Además de su efecto sobre la respuesta inflamatoria innata, las lipoproteínas de Wolbachia, al parecer, median también la inflamación adaptativa característica de la patología de la filariosis.   (Pulsa aquí para ir a artículo original)

Wolbachiaha sido considerado como una fuerza impulsora de la evolución probablemente responsable del aislamiento reproductivo de los insectos y de utilidad potencial  para  esterilizar  las poblaciones de plagas agrícolas o para reducir la carga parasitaria de enfermedades transmitidas por insectos  (Pulsa aquí y aquí para ir a 2 artículos originales)

Foto Wolbachia marcada con un fluoróforo rojo en el interior de células del aparato reproductor de Drosophila (fuente: microbewiki).

Acerca de Alexis Mendoza-León

Alexis Mendoza-León, PhD. Venezolano, UCVista, Biólogo

Un comentario

  1. Luz Bettina Villalobos

    En este excelentemente expuesto por la Dra. Hilda Pérez, se observa como el proceso evolutivo continua y que las herramientas biotecnológicas humanas se muestran todavía insignificantes para mostrar toda su naturaleza. La teoría del endosimbionte explica el origen probable de las mitocondrias y los cloroplastos, la relación entre Wolbachia y los parásitos mencionados, es una evidencia que esto sucede aún ahora, la relación simbiotica de ambas especies influye en sus ciclos de vida e y aún más influye en el proceso de infección y respuesta cuando se topan con un huésped humano, hay muchas interrogantes que se siguen planteando, puesto cada vez es más evidente que las relaciones interespecies no pueden verse aisladas, sino que participan en un gran conjunto donde los elementos comunes explicarían muchas de estas interrogantes.

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