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miércoles, 29 de septiembre de 2010

El origen de la malaria

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La portada del último número de la revista Nature está dedicada a un artículo que describe el posible origen de Plasmodium falciparum, el principal parásito de la malaria. Al parecer fue un evento de transferencia a partir de un único hospedador.

Los simios son parientes evolutivos del ser humano, y también sufren malaria. Pero en ellos las especies de Plasmodium son distintas de las que se encuentran en el ser humano. Así, en los chimpancés, la malaria es producida por P. reichenowi. Se pensaba que cuando el linaje humano divergió del de los chimpancés hace unos 5 a 7 millones de años, también lo hicieron los plasmodios.


Mapa de los muestreos realizados a lo largo del África Central (fuente: Liu et al. 2010)



Pero parece que no fue así. Los investigadores han aplicado una técnica que consiste en amplificar de manera específica los genomas de Plasmodium spp. presentes en muestras fecales de simios que viven salvajes en la naturaleza. Se recolectaron unos 3.000 especímenes a través de todo el África Central. Lo que encontraron es que el parásito infectaba a chimpancés (Pan troglodytes) y gorilas occidentales (Gorilla gorilla), pero no infectaba a bonobos (Pan panicus) y gorilas orientales (Gorilla beringei).

También observaron que las infecciones plasmodiales en los simios presentan una alta prevalencia, gran distribución y casi siempre se deben a una mezcla de especies parásitas de Plasmodium. El análisis de 1.1oo secuencias de genes mitocondriales, tanto de los apicoplastos o de los genes nucleares, ha revelado que el 99% de las especies de plasmodios se agrupan en seis linajes. Pero los análisis filogenéticos de las secuencias completas del genoma mitocondrial de la especie P. falciparum muestra que forma un grupo monofilético dentro del linaje proveniente del gorila, lo que indica que este parásito proviene de los gorilas y no de los chimpancés o de los simios que fueron antepasados de la especie humana.




Filogenia de la malaria. Este árbol filogenético muestra los seis linajes del género Plasmodium que parasitan a los simios africanos y su relación con P. falciparum. En azul se muestran los linajes que infectan al chimpancé y en rojo a los gorilas. P. reichenowi está dentro del grupo C1. Las cepas de P. falciparum forman un grupo de gran homogenidad genética que está dentro del grupo G1, lo que sugiere que su origen se encuentra ahí. (fuente: Nature)


El estudio de ofrece nuevas claves sobre el origen de la malaria, pero también complica nuestro entendimiento de la escala de tiempo sobre la cual tuvo lugar este evento de emergencia de una nueva enfermedad. El cuadro anterior era un ejemplo de libro de texto: hace unos 5 a 7 millones de años el linaje humano se separa del linaje de los chimpancés y los parásitos co-evolucionan con su respectivo hospedador. Ahora en cambio, nos encontramos con que un parásito de una especie emparentada a la nuestra (el gorila), consigue saltar a nuestra especie en un evento singular en un momento temporal desconocido, y a partir de ahí comienza a evolucionar de manera independiente.

Si el plasmodio fuera un virus RNA como el VIH, se podría calibrar el "reloj molecular" y estimar el momento de la divergencia simplemente contando el número de mutaciones entre aislados muestreados en distintos momentos. De esa forma conoceríamos la velocidad a la que evoluciona. Básicamente eso es lo que se hizo para determinar el origen del HIV a partir de los chimpancés. Pero, Plasmodium es un microorganismo eucariota con una velocidad de evolución muy lenta, tanto que no se puede calibrar el reloj.

A menos que lo calibremos con un evento externo. Por ejemplo, intentando relacionarlo con las migraciones de nuestros antepasados cuando dejaron África, pero eso no es fácil. Tenemos un interesante puzzle por delante.


ResearchBlogging.org



Liu W, Li Y, Learn GH, Rudicell RS, Robertson JD, Keele BF, Ndjango JB, Sanz CM, Morgan DB, Locatelli S, Gonder MK, Kranzusch PJ, Walsh PD, Delaporte E, Mpoudi-Ngole E, Georgiev AV, Muller MN, Shaw GM, Peeters M, Sharp PM, Rayner JC, & Hahn BH (2010). Origin of the human malaria parasite Plasmodium falciparum in gorillas. Nature, 467 (7314), 420-5 PMID: 20864995