Caracterización funcional de la pequeña chaperona de choque térmico HSP27 en el ciclo de vida de Plasmodium berghei.

Abstract

La enfermedad de la malaria es causada por el protozoo Plasmodium spp., del fi lo Apicomplexa. El parásito es transmitido por un insecto vector, la hembra del mosquito de la especie Anopheles. La transmisió n vectorial comienza cuando la hembra del mosquito Anopheles ingiere los gametocitos a partir de la sangre de un hospedador infectado. Dentro del mosquito las gametas forman un zigoto, el cual se convierte en un ooquineto polarizado mó vil que invade las cé lulas epiteliales del intestino del vector. Luego se diferencia formando ooquistes, dentro de los cuales se desarrollan numerosos esporozoí tos, las formas infecciosas del pará sito que van a iniciar nuevamente el ciclo de replicación dentro del hospedador mamífero. Las pequeñas chaperonas de choque térmico (sHSP) son proteínas ubicuas que participan de múltiples procesos celulares. Se ha reportado que en diferentes sistemas celulares estas proteínas participan de mecanismos de regulación del citoesqueleto. En Plasmodium berghei se ha demostrado que la HSP20 afecta el desplazamiento del esporozoíto, más específi camente disminuye la velocidad de gliding y aumenta la adhesión del zoíto al sustrato. Esto tiene como consecuencia un efecto crítico en la transmisión natural de la malaria. Recientemente se identifi có en nuestro laboratorio una proteína de 27 kDa, la PbHSP27, que comparte el dominio C-terminal alfa-cristalino característico de la familia de las sHSPs. Se determinó la expresión de esta chaperona utilizando una fusión a la etiqueta fl uorescente mCherry, y se observó que PbHSP27 se expresa en los estadios sexuales en la sangre del hospedador, particularmente en los esquizontes y también en cigotos y ooquinetos, estadios que se forman dentro del insecto vector. Nuestra hipótesis de trabajo es que la PbHSP27 cumple un rol importante en el desarrollo de P. berghei en los estadios de esquizonte maduro, cigoto y ooquineto. Para poder migrar e invadir el intestino del mosquito, los cigotos se diferencian a ooquinetos, los cuales una vez maduros presentan la forma característica de los zoítos de Apicomplexa. Como primer objetivo, decidimos realizar un estudio fenotípico de ooquinetos que sobreexpresar la PbHSP27 fusionada a la etiqueta mCherry. Cuando realizamos ensayos in vitro, que reproducen el ciclo del parásito desde la maduración de las gametas hasta la formación de ooquinetos, observamos que los cultivos de parásitos que sobreexpresan PbHSP27 producían un número muy pequeño de ooquinetos comparados con los parásitos salvajes, a pesar que las gametas PbHSP27 mCherry presentaban una capacidad de exfl agelación normal. Al analizar el fenotipo de los ooquinetos que sobreexpresan la proteína PbHSP27 fusionada a mCherry observamos que los mismos no adquieren la forma polarizada y alargada característica de los ooquinetos maduros, sino que la mayoría presenta una forma redondeada, similar a los estadios inmaduros del ooquineto. Posteriormente, como segundo objetivo, intentamos generar pará sitos transgé nicos carentes del gen Pbhsp27, pero no conseguimos obtener una població n clonal que tuviera esta deleción. Por lo tanto, concluímos que la proteína PbHSP27 no solo podría cumplir un rol en el mecanismo de elongación celular que permite la diferenciación de cigoto a ooquineto, sino que también sería esencial durante la etapa sanguínea del parásito.