{"id":44333,"date":"2017-03-17T15:02:41","date_gmt":"2017-03-17T19:32:41","guid":{"rendered":"http:\/\/piel-l.org\/blog\/?p=44333"},"modified":"2017-03-19T06:48:55","modified_gmt":"2017-03-19T11:18:55","slug":"diferenciacion-de-leishmania-sp-papel-de-la-autofagia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/44333","title":{"rendered":"Diferenciaci\u00f3n de Leishmania<\/em> sp. Papel de la autofagia"},"content":{"rendered":"

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En esta edici\u00f3n el Dr.\u00a0Alexis Mendoza-Le\u00f3n<\/a>\u00a0invita a la Dra. Fracehuli Dagger<\/a>, Premio Mujeres en Ciencia de la Academia de Ciencias F\u00edsicas, Matem\u00e1ticas y Naturales (Acfiman), edici\u00f3n 2016, a escribir en Ventana Molecular sobre autofagia en par\u00e1sitos. La Dra. Dagger es bi\u00f3loga\u00a0de la Universidad Central de Venezuela (UCV); obtuvo el t\u00edtulo de PhD en la Universidad de Cambridge, Inglaterra. Actualmente, es Profesora Titular de la Facultad de Ciencias, UCV. Docente de Pregrado y\u00a0\u00a0 Postgrado e investigadora activa en biolog\u00eda celular de par\u00e1sitos en el Instituto de Biolog\u00eda Experimental (IBE). Ex-Directora de la Escuela de Biolog\u00eda y ex-Coordinadora Administrativa de la Facultad de Ciencias, UCV. Ex-Presidenta de la Fundaci\u00f3n UCV y Presidenta de la Asociaci\u00f3n Civil Colegio de Bi\u00f3logos.<\/p>\n

Diferenciaci\u00f3n de\u00a0 Leishmania sp<\/em>. Papel de la autofagia<\/strong><\/p>\n

Diferenciaci\u00f3n es el proceso\u00a0 mediante el cual una c\u00e9lula sufre un cambio en funci\u00f3n, t\u00edpicamente por cambios en la expresi\u00f3n de genes particulares. La expresi\u00f3n en tripanosomatideos es regulada post-transcripcionalmente\u00a0 por mecanismos no totalmente entendidos. Los par\u00e1sitos del g\u00e9nero Leishmania<\/em>, miembros de la familia Trypanosomatidae<\/em> son los agentes causantes de un complejo espectro de enfermedades conocidas como leishmaniasis.<\/p>\n

Durante su ciclo de vida entre el intestino del vector flebotomino y el hu\u00e9sped vertebrado, los par\u00e1sitos enfrentan ambientes diferentes y contrastantes, a los cuales responde diferenci\u00e1ndose en una nueva forma capaz de sobrevivir y proliferar dentro del hu\u00e9sped vertebrado. El complejo proceso de diferenciaci\u00f3n implica una reorganizaci\u00f3n estructural y funcional. Dos procesos celulares fundamentales la v\u00eda\u00a0 endosomal y autofagia\u00a0 son objeto de particular atenci\u00f3n, sobre todo en la diferenciaci\u00f3n del estadio infectivo\u00a0 denominado promastigotes metac\u00edclicos, los cuales no se dividen y est\u00e1n preadaptados para sobrevivir en el hu\u00e9sped invertebrado. Son resistentes a complemento, expresan genes estadio espec\u00edficos, y\u00a0 bioqu\u00edmicamente est\u00e1n a medio camino\u00a0 de ser amastigotes; es un\u00a0 fenotipo preadaptativo para la invasi\u00f3n del hu\u00e9sped.<\/p>\n

Varios tipos de promastigotes ocurren en el intestino del vector, las formas leptomonadas son responsables de la s\u00edntesis\u00a0 y secreci\u00f3n de un gel\u00a0 denominado PSG (gel secretado por promastigotes) el cual\u00a0\u00a0 induce la masiva proliferaci\u00f3n\u00a0 de promastigotes\u00a0 en el tap\u00f3n que se forma en la proboscis del insecto,\u00a0 a una densidad mucho mayor que la que podemos conseguir en cultivos, es una f\u00e1brica de metac\u00edclicos. Este estadio es el producto final de una serie de transformaciones y pasos de diferenciaci\u00f3n que ocurren en el vector e involucran al menos cuatro estadios en el ciclo de vida. Para el momento\u00a0 en el cual los\u00a0 metac\u00edclicos comienzan a\u00a0 aparecer,\u00a0 es la etapa donde los insectos se alimentan de az\u00facares de plantas, es decir cuando el suministro de energ\u00eda es relativamente limitado y la\u00a0 disponibilidad de fuentes nutritivas es escasa, en comparaci\u00f3n con la fase de riqueza en nutrientes que ocurre durante la ingesta de sangre. Adem\u00e1s, se cree que las formas\u00a0 leptomonadas\u00a0 invierten recursos considerables en la bios\u00edntesis\u00a0 del gel, factor esencial en promover la\u00a0 transici\u00f3n. Los metac\u00edclicos para maximizar la energ\u00eda remanente disponible explotan el mecanismo de autofagia, lo cual los capacita para esperar largos per\u00edodos hasta que la posibilidad de trasmisi\u00f3n por picadura de un hu\u00e9sped vertebrado tiene lugar. La autofagia muestra un pico en la iniciaci\u00f3n de la metaciclog\u00e9nesis, a trav\u00e9s de ella se obtiene suministros energ\u00e9ticos necesarios al reciclar organelos no deseados o innecesarios y complejos macromoleculares como parte del fenotipo preadaptativo para la invasi\u00f3n del hu\u00e9sped vertebrado. \u00a0<\/strong><\/p>\n

Al picar al hu\u00e9sped vertebrado, el insecto vector introduce los promastigotes \u00a0metac\u00edclicos los cuales al entrar en contacto con los macr\u00f3fagos de la piel son internalizados en el fagolisosoma del macr\u00f3fago y se transforman\u00a0 en amastigotes de forma\u00a0 redondeada\u00a0 u oval de 4 a 5 \u00b5m, sin flagelo libre. All\u00ed se\u00a0 dividen y multiplican e invaden nuevos macr\u00f3fagos. Este proceso complejo\u00a0 de transformaci\u00f3n\u00a0 est\u00e1 acompa\u00f1ado por una serie de cambios morfol\u00f3gicos y metab\u00f3licos, expresi\u00f3n diferencial de genes, modificaci\u00f3n de organelos, expresi\u00f3n de prote\u00ednas de superficie y reducci\u00f3n del tama\u00f1o celular, procesos donde la autofagia tiene un papel fundamental.\u00a0 En los \u00faltimos 10 a\u00f1os se ha destacado\u00a0 la importancia de la autofagia en la diferenciaci\u00f3n del parasito ya que conduce a cambios en la morfolog\u00eda y capacidad del parasito para adaptarse a\u00a0 ambientes extremos. La autofagia es un proceso omnipresente en eucariotes, es m\u00e1s una v\u00eda de reciclaje intracelular que un proceso degradativo, ya que a trav\u00e9s de ella se generan nuevas fuentes de nutrientes para las c\u00e9lulas en momentos de estr\u00e9s de diferente naturaleza y se establecen nuevos arreglos macromoleculares.\u00a0 En los \u00faltimos a\u00f1os se ha determinado su participaci\u00f3n\u00a0\u00a0 en importantes\u00a0 procesos fisiol\u00f3gicos en todas las c\u00e9lulas eucariotes.<\/p>\n

La b\u00fasqueda en bases de datos gen\u00f3micas, suplementados con an\u00e1lisis m\u00e1s avanzados, han revelado que solo la mitad\u00a0 de los componentes asociados a autofagia caracterizados en S. cerevisiae,\u00a0 <\/em>est\u00e1n presentes en tripanosomatideos.\u00a0 <\/em>Entre las prote\u00ednas relacionadas con autofagia (ATG)\u00a0 detectadas\u00a0 <\/em>en Leishmania\u00a0 <\/em>se encuentra la ATG8<\/em>, la cual ha seguido una inusual evoluci\u00f3n. <\/em>An\u00e1lisis de bioinform\u00e1tica revelan que el genoma de L. major<\/em>\u00a0 tiene 25 marcos abiertos de lectura (ORFs, siglas en ingl\u00e9s) codificando prote\u00ednas parecidas a ATG8<\/em>; ellas podr\u00edan ser clasificadas en cuatro familias, designadas como\u00a0 ATG8<\/em>, ATG8A<\/em>, ATG8 B<\/em> y ATG8C<\/em>, presentes tambi\u00e9n en otras especies de Leishmania<\/em>. El n\u00famero limitado de prote\u00ednas ATG en tripanosomatidios apunta a una v\u00eda autof\u00e1gica menos compleja en estos par\u00e1sitos respecto a levadura, o a la existencia de prote\u00ednas aun desconocidas no hom\u00f3logas a las descritas en levadura. El hallazgo de m\u00faltiples hom\u00f3logos de ATG8<\/em>\u00a0 puede reflejar redundancia funcional y\/o la habilidad de las prote\u00ednas para realizar otras funciones.<\/p>\n

Hay numerosos reportes de la activaci\u00f3n de procesos parecidos a autofagia ante la aplicaci\u00f3n\u00a0 de drogas contra el par\u00e1sito, en un intento del par\u00e1sito de copar con el estr\u00e9s causado por las drogas, as\u00ed se ha considerado usualmente como un mecanismo protector; sin embargo, actualmente se discute un posible papel como un proceso de\u00a0 apoptosis tipo II, en condiciones extremas.<\/p>\n

Se han descrito tres tipos mayores de autofagia, la macro autofagia (normalmente llamada autofagia), la micro autofagia y la autofagia mediada por chaperonas. Hay otros procesos selectivos parecidos a autofagia como la pexofagia, mitofagia, refagia, ribofagia, entre otros, en los cuales se produce la degradaci\u00f3n selectiva de organelos redundantes o da\u00f1ados. En especies de Leishmania<\/em> solamente la macro autofagia ha sido experimentalmente observada hasta ahora. No est\u00e1 claro si Trypanosoma<\/em> y Leishmania <\/em>usan v\u00edas degradativas diferentes o si las v\u00edas descritas funcionan en todos los tripanosomatideos, pero su inducci\u00f3n depende de las condiciones que las generen; los par\u00e1sitos utilizan mecanismos de autofagia o manipulan la autofagia en la c\u00e9lula hospedera\u00a0 para establecerse\u00a0 o mantener la infecci\u00f3n dentro del hu\u00e9sped. La autofagia es esencial para la patogenicidad de muchos par\u00e1sitos y los aspectos \u00fanicos de algunas de las prote\u00ednas relacionadas con la autofagia sugieren la posibilidad de nuevos blancos terap\u00e9uticos para la b\u00fasqueda y desarrollo de nuevas drogas.<\/p>\n

M\u00e1s estudios sobre\u00a0 los detalles moleculares de la autofagia son requeridos en estos par\u00e1sitos a objeto de entender la diversidad y complejidad de este fen\u00f3meno celular y las oportunidades que ofrece como blanco de drogas.<\/p>\n

Referencias<\/em><\/strong><\/p>\n

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  1. Duszenko <\/strong> et al. 2011.\u00a0 Autophagy in protists.\u00a0 https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC3039767\/pdf\/auto0702_0127.pdf<\/a><\/li>\n
  2. Wheeler R.J. et al.<\/strong> The cell cycle of Leishmania<\/em>: morphogenetic events and their implication for parasite biology. https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC3166656\/pdf\/mmi0079-0647.pdf<\/a><\/li>\n
  3. Besteiro S. et al.<\/strong> Endosome sorting and Autophagy\u00a0 are essential for differentiation and virulence of Leishmania major.<\/em> http:\/\/www.jbc.org\/content\/281\/16\/11384.full.pdf<\/a><\/li>\n
  4. Proto W.<\/strong> et al. 2014. Tracking autophagy during proliferation and differentiation of Trypanosome brucei<\/em>. http:\/\/microbialcell.com\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/2014A-Proto-Microbial_Cell.pdf<\/a><\/li>\n<\/ol>\n

    Dra. Francehuli Dagger\u00a0 PhD. chichadagger@gmail.com<\/a><\/p>\n

    Imagen es libre tomada de Wikimedia, licenciada bajo Creative Commons Attribution 3.0 Unported license.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    En esta edici\u00f3n el Dr. Alexis Mendoza-Le\u00f3n invita a la Dra. Fracehuli Dagger, Premio Mujeres en Ciencia de la Academia de Ciencias F\u00edsicas, Matem\u00e1ticas y Naturales (Acfiman)<\/p>\n","protected":false},"author":57,"featured_media":44334,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[446],"tags":[],"class_list":["post-44333","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-ventana-molecular"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44333","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/57"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=44333"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44333\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/44334"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=44333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=44333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=44333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}