Trypanosoma brucei
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Este artículo trata sobre el parásito. Para la enfermedad, consulte Tripanosomiasis africana .

Trypanosoma brucei
"Trypanosoma brucei brucei" TREU667 (Forma del torrente sanguíneo, imagen de contraste de fase. La barra negra indica 10 µm.
Trypanosoma brucei brucei TREU667 (Forma del torrente sanguíneo, imagen de contraste de fase . La barra negra indica 10 µm.)
clasificación cientifica editar
Dominio:Eucariota
Filo:Euglenozoa
Clase:Kinetoplastea
Orden:Trypanosomatida
Familia:Trypanosomatidae
Género:Tripanosoma
Especies:
T. brucei
Nombre binomial
Trypanosoma brucei
Plimmer y Bradford, 1899
Subespecie
  • Trypanosoma brucei brucei
  • Trypanosoma brucei gambiense
  • Trypanosoma brucei rhodesiense
Micrografía SEM en falso color de la forma procíclica Trypanosoma brucei que se encuentra en el intestino medio de la mosca tsetsé. El cuerpo celular se muestra en naranja y el flagelo en rojo. 84 píxeles / μm.

Trypanosoma brucei es una especie de cinetoplastoide parásitoperteneciente al género Trypanosoma . Este parásito es la causa de enfermedades transmitidas por vectores de los animales vertebrados, incluidos los seres humanos, transmitidas por especies de mosca tsetsé en el África subsahariana. En los seres humanos, T. brucei causa tripanosomiasis africana o enfermedad del sueño. En los animales causa tripanosomiasis animal , también llamada nagana en bovinos y caballos. T. brucei se ha agrupado tradicionalmente en tres subespecies: T. b. brucei , T. b. gambiense y T. b. rhodesiense . [1]El primero es un parásito de los vertebrados no humanos, mientras que se sabe que los dos últimos son parásitos de los humanos. Sólo en raras ocasiones el T. b. brucei infectar a un humano. [2]

T. brucei se transmite entre mamíferos hospedadores por un insecto vector perteneciente a diferentes especies de mosca tsetsé ( Glossina ). La transmisión se produce al picar durante la ingestión de sangre del insecto. Los parásitos sufren cambios morfológicos complejos a medida que se mueven entre insectos y mamíferos a lo largo de su ciclo de vida . Las formas del torrente sanguíneo de los mamíferos son notables por sus proteínas de superficie celular, glicoproteínas de superficie variantes , que experimentan una variación antigénica notable , lo que permite la evasión persistente de la inmunidad adaptativa del huésped que conduce a una infección crónica. T. brucei es uno de los pocos patógenos que se sabe que cruzan elbarrera hematoencefálica . [3] Existe una necesidad urgente de desarrollar nuevas terapias con medicamentos, ya que los tratamientos actuales pueden tener efectos secundarios graves y resultar fatales para el paciente. [4]

Si bien históricamente no se ha considerado una subespecie de T. brucei debido a sus diferentes medios de transmisión, presentación clínica y pérdida de ADN del cinetoplasto , los análisis genéticos revelan que T. equiperdum y T. evansi evolucionan a partir de parásitos muy similares a T. b. brucei , y se cree que son miembros del clado brucei . [5]

El parásito fue descubierto en 1894 por Sir David Bruce , a quien se le dio el nombre científico en 1899. [6] [7]

Especies

T. brucei comprende un complejo de especies que incluye:

  • T. brucei gambiense - Causa tripanosomiasis crónica de inicio lento en humanos. Más común en África central y occidental, donde se cree que los humanos son el reservorio principal . [8]
  • T. brucei rhodesiense - Causa tripanosomiasis aguda de inicio rápido en humanos. Más común en el sur y este de África, donde se cree que los animales de caza y el ganado son el principal reservorio. [8]
  • T. brucei brucei - Causa tripanosomiasis animal , junto con varias otras especies de Trypanosoma . T. b. brucei no es infeccioso para los seres humanos debido a su susceptibilidad a la lisis por el factor lítico tripanosoma-1 (TLF-1). [9] [10] Sin embargo, está estrechamente relacionado y comparte características fundamentales con la subespecie infecciosa humana.

Estructura

T. brucei es una célula eucariota unicelular típica y mide de 8 a 50 μm de longitud. Tiene un cuerpo alargado que tiene una forma estilizada y cónica. Su membrana celular (llamada película) encierra los orgánulos celulares, incluidos el núcleo , las mitocondrias , el retículo endoplásmico , el aparato de Golgi y los ribosomas . Además, hay un orgánulo inusual llamado cinetoplasto , que está formado por [ aclaración necesaria ] numerosas estructuras circulares de ADN (que juntas forman el disco de ADN mitocondrial [11]).) y funciona como una única mitocondria grande. El cinetoplasto se encuentra cerca del cuerpo basal con el que es indistinguible bajo el microscopio. Del cuerpo basal surge un único flagelo que corre hacia el extremo anterior. A lo largo de la superficie del cuerpo, el flagelo se adhiere a la membrana celular formando una membrana ondulante. Solo la punta del flagelo está libre en el extremo anterior. [12] La superficie celular de la forma del torrente sanguíneo presenta una capa densa de glicoproteínas de superficie variantes (VSG) que es reemplazada por una capa igualmente densa de prociclinas cuando el parásito se diferencia en la fase procíclica en el intestino medio de la mosca tsetsé. [13]

Las seis principales morfologías de los tripanosomátidos. Las diferentes etapas del ciclo de vida de Trypanosoma brucei se clasifican en las categorías morfológicas tripomastigote y epimastigote.

Los tripanosomátidos muestran varias clases diferentes de organización celular, de las cuales dos son adoptadas por Trypanosoma brucei en diferentes etapas del ciclo de vida: [12]

  • Epimastigote , que se encuentra en la mosca tsetsé. Su cinetoplasto y cuerpo basal se encuentran por delante del núcleo, con un flagelo largo adherido a lo largo del cuerpo celular. El flagelo comienza desde el centro del cuerpo.
  • Tripomastigote , que se encuentra en huéspedes mamíferos. El cinetoplasto y el cuerpo basal son posteriores al núcleo. El flagelo surge del extremo posterior del cuerpo.
Estructura flagelar de Trypanosoma brucei .

Estos nombres se derivan del griego mastig, que significa látigo , refiriéndose al flagelo en forma de látigo del tripanosoma. El flagelo tripanosómico tiene dos estructuras principales. Está formado por un axonema flagelar típico, que se encuentra paralelo a la varilla paraflagelar, una estructura reticular de proteínas exclusivas de los kinetoplastida , euglenoides y dinoflagelados .

Los microtúbulos del axonema flagelar se encuentran en la disposición normal 9 + 2, orientados con + en el extremo anterior y - en el cuerpo basal. La estructura citoesquelética se extiende desde el cuerpo basal hasta el cinetoplasto. El flagelo está unido al citoesqueleto del cuerpo celular principal por cuatro microtúbulos especializados, que corren paralelos y en la misma dirección a la tubulina flagelar.

La función flagelar es doble: la locomoción a través de oscilaciones a lo largo del flagelo adherido y el cuerpo celular, y la unión al intestino de la mosca durante la fase procíclica. [14]

Ciclo vital

Ciclo de vida del Trypanosoma brucei

T. brucei completa su ciclo de vida entre la mosca tsetsé (del género Glossina ) y los hospedadores mamíferos, incluidos los seres humanos, el ganado vacuno, los caballos y los animales salvajes.

En huésped mamífero

La infección ocurre cuando una mosca tsetsé vector pica a un huésped mamífero. La mosca inyecta los tripomastigotes metacíclicos en el tejido de la piel. Los tripomastigotes ingresan al sistema linfático y al torrente sanguíneo. Los tripomastigotes iniciales son cortos y rechonchos. Una vez dentro del torrente sanguíneo, crecen en formas largas y delgadas. Luego, se multiplican por fisión binaria . Las células hijas luego se vuelven cortas y achaparradas nuevamente. [15] [16] Las formas largas y delgadas pueden penetrar el endotelio de los vasos sanguíneos e invadir los tejidos extravasculares, incluido el sistema nervioso central (SNC). [14]A veces, los animales salvajes pueden ser infectados por la mosca tsetsé y actúan como reservorios. En estos animales, no producen la enfermedad, pero el parásito vivo puede volver a transmitirse a los huéspedes normales. [15]

En mosca tsetsé

Los tripomastigotes, cortos y rechonchos, son absorbidos por las moscas tsetsé durante una ingestión de sangre. Los tripomastigotes entran en el intestino medio de la mosca donde se convierten en tripomastigotes procíclicos. Debido a que la mosca enfrenta daño digestivo por factores inmunes en la harina de sangre , produce serpinas que las suprimen, y T. brucei a su vez secuestra estas serpinas para ayudar a su propia infección del intestino medio, usándolas para inactivar los factores tripanolíticos de la harina de sangre . [17] Estos se dividen rápidamente para convertirse en epimastigotes. Los epimastigotes migran desde el intestino a través del proventrículo hasta las glándulas salivales.donde se adhieren al epitelio de las glándulas salivales. En las glándulas salivales, algunos parásitos se desprenden y se transforman en tripomastigotes cortos y achaparrados. Estos se convierten en tripomastigotes metacíclicos infecciosos. Se inyectan en el huésped mamífero junto con la saliva al morder. El desarrollo completo sobre la marcha tarda unos 20 días. [15] [16]

En el caso de T. b. brucei infectando a G. p. gambiensis , durante este tiempo el parásito cambia el contenido del proteoma de la cabeza de la mosca. Esta puede ser la razón / una razón de los cambios de comportamiento observados, especialmente el aumento innecesario de la frecuencia de alimentación, que aumenta las oportunidades de transmisión. Esto puede deberse en parte a la alteración del metabolismo de la glucosa observado, lo que provoca una necesidad percibida de más calorías. (El cambio metabólico, a su vez, se debe a la ausencia completa de glucosa-6-fosfato 1-deshidrogenasa en moscas infectadas.) La síntesis de neurotransmisores monoamínicos también se altera: Producción de L-aminoácido descarboxilasa aromática , involucrada enSe indujo síntesis de dopamina y serotonina , y proteína hipersensible a α-metildopa . Esto es muy similar a las alteraciones en los proteomas de la cabeza de otros vectores dípteros infectados por otros parásitos eucariotas de mamíferos, encontradas en otro estudio del mismo equipo en el mismo año. [18]

Reproducción

Fisión binaria

Ciclo celular del tripanosoma (forma procíclica).

La reproducción de T. brucei es inusual en comparación con la mayoría de eucariotas. La membrana nuclear permanece intacta y los cromosomas no se condensan durante la mitosis. El cuerpo basal, a diferencia del centrosoma de la mayoría de las células eucariotas, no juega un papel en la organización del huso y, en cambio, participa en la división del cinetoplasto. Los eventos de reproducción son: [12]

  1. El cuerpo basal se duplica y ambos permanecen asociados con el cinetoplasto. Cada cuerpo basal forma un flagelo separado.
  2. El ADN del cinetoplasto se somete a síntesis y luego el cinetoplasto se divide junto con la separación de los dos cuerpos basales.
  3. El ADN nuclear se somete a síntesis mientras que un flagelo nuevo se extiende desde el cuerpo basal más joven y posterior.
  4. El núcleo sufre mitosis.
  5. La citocinesis progresa de anterior a posterior.
  6. La división se completa con abscisión .

Mitosis

En la década de 1980, los análisis de ADN de las etapas de desarrollo de T. brucei comenzaron a indicar que el tripomastigote de la mosca tsetsé sufre meiosis , es decir, una etapa de reproducción sexual. [19] Pero no siempre es necesario para un ciclo de vida completo. [20] La existencia de proteínas específicas de la meiosis se informó en 2011. [21] Los gametos haploides (células hijas producidas después de la meiosis) se descubrieron en 2014. Los gametos haploides similares a tripomastigotes pueden interactuar entre sí a través de sus flagelos y experimentar fusión (el proceso se llama singamia). [22] [23] Así, además de la fisión binaria, T. bruceipuede multiplicarse por reproducción sexual. Los tripanosomas pertenecen al supergrupo Excavata y son uno de los primeros linajes divergentes entre los eucariotas. [24] El descubrimiento de la reproducción sexual en T. brucei apoya la hipótesis de que la meiosis y la reproducción sexual son características ancestrales y ubicuas de los eucariotas. [25]

Infección y patogenicidad.

Artículo principal: tripanosomiasis africana

Los insectos vectores de T. brucei son diferentes especies de mosca tsetsé (género Glossina ). Los principales vectores de T. b. gambiense , que causan la enfermedad del sueño en África occidental, son G. palpalis , G. tachinoides y G. fuscipes . Mientras que los principales vectores de T. b. rhodesiense , que causan la enfermedad del sueño en África oriental, son G. morsitans , G. pallidipes y G. swynnertoni . La tripanosomiasis animal es transmitida por una docena de especies de Glossina . [26]

En las últimas etapas de una infección por T. brucei de un huésped mamífero, el parásito puede migrar desde el torrente sanguíneo para infectar también los líquidos linfático y cerebroespinal. Es bajo esta invasión de tejidos que los parásitos producen la enfermedad del sueño. [15]

Además de la forma principal de transmisión a través de la mosca tsetsé, T. brucei puede transmitirse entre mamíferos a través del intercambio de fluidos corporales, como por transfusión de sangre o contacto sexual, aunque se cree que esto es raro. [27] [28]

Distribución

T. brucei se encuentra donde prevalecen sus vectores de la mosca tsetsé en África continental. Es decir, áreas de selva tropical ( Af ), monzón tropical ( Am ) y sabana tropical ( Aw ) de África continental. [12] Por lo tanto, la región ecuatorial de África se denomina cinturón de la "enfermedad del sueño". Sin embargo, el tipo específico de tripanosoma difiere según la geografía. T. b. rhodesiense se encuentra principalmente en África Oriental (Botswana, República Democrática del Congo, Etiopía, Kenia, Malawi, Tanzania, Uganda y Zimbabwe), mientras que T. b. gambiense se encuentra en África Central y Occidental. [13]

Evolución

Trypanosoma brucei gambiense evolucionó de un solo progenitor hace ~ 10,000 años. [29] Está evolucionando asexualmente y su genoma muestra el efecto Meselson . [29]

Genética

Hay dos subpoblaciones de T. b. gambiense que posee dos grupos distintos que se diferencian en genotipo y fenotipo. El grupo 2 es más parecido a T. b. brucei que el grupo 1 T. b. gambiense . [30]

Todo T. b. gambiense son resistentes a la muerte por un componente sérico, el factor lítico de tripanosoma (TLF), del cual hay dos tipos: TLF-1 y TLF-2. Grupo 1 T. b. Los parásitos gambiense evitan la absorción de las partículas de TLF, mientras que los del grupo 2 pueden neutralizar o compensar los efectos de TLF. [31]

Por el contrario, la resistencia en T. b. rhodesiense depende de la expresión de un gen asociado a la resistencia sérica (SRA). [32] Este gen no se encuentra en T. b. gambiense . [33]

Genoma

El genoma de T. brucei está compuesto por: [34]

  • 11 pares de cromosomas grandes de 1 a 6 pares de megabase.
  • 3-5 cromosomas intermedios de 200 a 500 kilopares de bases.
  • Alrededor de 100 minicromosomas de alrededor de 50 a 100 pares de kilobases. Estos pueden estar presentes en múltiples copias por genoma haploide .

La mayoría de los genes se encuentran en los cromosomas grandes, y los minicromosomas solo llevan genes VSG . El genoma se ha secuenciado y está disponible en GeneDB . [ cita requerida ]

El genoma mitocondrial se encuentra condensado en el cinetoplasto , una característica inusual exclusiva de los protozoos cinetoplasto. El cinetoplasto y el cuerpo basal del flagelo están fuertemente asociados a través de una estructura citoesquelética. [ cita requerida ]

En 1993, se identificó una nueva base, ß-d-glucopiranosiloximetiluracilo ( base J ), en el ADN nuclear de T. brucei. [35]

Abrigo VSG

Artículo principal: glicoproteína de superficie variante

La superficie de T. brucei y otras especies de tripanosomas está cubierta por una densa capa externa llamada glicoproteína de superficie variante (VSG). [36] Las VSG son proteínas de 60 kDa que están densamente empaquetadas (~ 5 x 10 6 moléculas) para formar una capa superficial de 12 a 15 nm. Los dímeros VSG constituyen aproximadamente el 90% de todas las proteínas de la superficie celular en los tripanosomas. También constituyen ~ 10% de la proteína celular total. Por esta razón, estas proteínas son altamente inmunogénicas y una respuesta inmune generada contra una cubierta de VSG específica matará rápidamente a los tripanosomas que expresan esta variante. Sin embargo, con cada división celular existe la posibilidad de que la progenie cambie de expresión para cambiar la VSG que se está expresando. [37] [38]

Esta capa de VSG permite que una población de T. brucei infectante eluda persistentemente el sistema inmunológico del huésped , lo que permite una infección crónica. La VSG es altamente inmunogénica y una respuesta inmune generada contra una cubierta de VSG específica mata rápidamente a los tripanosomas que expresan esta variante. La muerte de tripanosomas mediada por anticuerpos también se puede observar in vitro mediante un ensayo de lisis mediado por complemento . Sin embargo, con cada división celular existe la posibilidad de que una o ambas de la progenie cambiará de expresión para cambiar el VSG que se está expresando. Se ha medido que la frecuencia de conmutación de VSG es de aproximadamente 0,1% por división. [39] Como las poblaciones de T. brucei pueden alcanzar un tamaño máximo de 10 11 dentro de un huésped [40], esta rápida tasa de cambio asegura que la población de parásitos sea típicamente muy diversa. [41] [42] Debido a que la inmunidad del huésped contra un VSG específico no se desarrolla de inmediato, algunos parásitos habrán cambiado a una variante de VSG antigénicamente distinta y pueden multiplicarse y continuar la infección. El efecto clínico de este ciclo son "ondas" sucesivas de parasitemia (tripanosomas en la sangre). [36]

La expresión de genes VSG se produce a través de una serie de mecanismos que aún no se han entendido por completo. [43] El VSG expresado se puede cambiar activando un sitio de expresión diferente (y así cambiando para expresar el VSG en ese sitio), o cambiando el gen VSG en el sitio activo a una variante diferente. El genoma contiene muchos cientos, si no miles, de genes VSG , tanto en minicromosomas como en secciones repetidas ('matrices') en el interior de los cromosomas. Estos son transcripcionalmente silenciosos, típicamente con secciones omitidas o codones de parada prematuros, pero son importantes en la evolución de nuevos genes VSG. Se estima que hasta un 10% del genoma de T. brucei puede estar formado por genes VSG opseudogenes . Se cree que cualquiera de estos genes se puede mover al sitio activo mediante recombinación para la expresión. [44] El silenciamiento de VSG se debe en gran parte a los efectos de las variantes de histonas H3.V y H4.V. Estas histonas provocan cambios en la estructura tridimensional del genoma de T. brucei que resulta en una falta de expresión. Los genes VSG se encuentran típicamente en las regiones subteloméricas de los cromosomas, lo que facilita su silenciamiento cuando no se utilizan. [45] [46]No está claro si la regulación de la conmutación VSG es puramente estocástica o si los estímulos ambientales afectan la frecuencia de conmutación. El hecho de que el cambio se produzca in vitro sugiere que hay al menos algún elemento estocástico independiente del huésped en el proceso.

Matanza por suero humano y resistencia a la matanza por suero humano

Trypanosoma brucei brucei (así como las especies afines T. equiperdum y T. evansi ) no es infeccioso para los humanos porque es susceptible a los factores 'tripanolíticos' del sistema inmunitario innato presentes en el suero de algunos primates, incluidos los humanos. Estos factores tripanolíticos se han identificado como dos complejos séricos denominados factores tripanolíticos (TLF-1 y -2) que contienen proteína relacionada con la haptoglobina (HPR) y apolipoproteína LI (ApoL1). TLF-1 es un miembro de la familia de partículas de lipoproteínas de alta densidad, mientras que TLF-2 es un complejo de unión a proteínas séricas de alto peso molecular relacionado. [47] [48]Los componentes proteicos de TLF-1 son la proteína relacionada con la haptoglobina (HPR), la apolipoproteína L-1 (apoL-1) y la apolipoproteína A-1 (apoA-1). Estas tres proteínas están colocalizadas dentro de partículas esféricas que contienen fosfolípidos y colesterol. Los componentes proteicos de TLF-2 incluyen IgM y apolipoproteína AI.

Los factores tripanolíticos se encuentran solo en unas pocas especies, incluidos humanos, gorilas , mandriles , babuinos y mangabeys hollín . [49] Esto parece deberse a que la proteína relacionada con la haptoglobina y la apolipoproteína L-1 son exclusivas de los primates. [49] Esto sugiere que estos genes se originaron en el genoma de los primates 25  hace millones de años - 35  millones de años atrás . [ cita requerida ]

Subespecie infecciosa humana T. b. gambiense y T. b. rhodesiense han desarrollado mecanismos de resistencia a los factores tripanolíticos, que se describen a continuación.

ApoL1

ApoL1 es un miembro de una familia de seis genes, ApoL1-6, que han surgido por duplicación en tándem. Estas proteínas están normalmente implicadas en la apoptosis del hospedador o la muerte autofágica y poseen un dominio 3 de homología Bcl-2. [50] Se ha identificado la ApoL1 como el componente tóxico implicado en la tripanólisis. [51] Las ApoL han estado sujetas a una evolución selectiva reciente posiblemente relacionada con la resistencia a patógenos. [52]

El gen que codifica ApoL1 se encuentra en el brazo largo del cromosoma 22 (22q12.3). Las variantes de este gen, denominadas G1 y G2, brindan protección contra T. b. rhodesiense . [53] Estos beneficios no están exentos de inconvenientes, ya que se ha identificado una glomerulopatía ApoL1 específica . [53] [54] Esta glomerulopatía puede ayudar a explicar la mayor prevalencia de hipertensión en las poblaciones africanas. [55]

El gen codifica una proteína de 383 residuos, incluido un péptido señal típico de 12 aminoácidos. [56] La proteína plasmática es un polipéptido monocatenario con una masa molecular aparente de 42 kiloDaltons. ApoL1 tiene un dominio de formación de poros de membrana funcionalmente similar al de las colicinas bacterianas . [57] Este dominio está flanqueado por el dominio de direccionamiento de la membrana y ambos dominios son necesarios para la muerte del parásito.

Dentro del riñón, ApoL1 se encuentra en los podocitos en los glomérulos , el epitelio tubular proximal y el endotelio arteriolar. [58] Tiene una alta afinidad por el ácido fosfatídico y la cardiolipina y puede ser inducida por el interferón gamma y el factor de necrosis tumoral alfa. [59]

Hpr

Hpr es 91% idéntica a la haptoglobina (Hp), una abundante proteína sérica de fase aguda, que posee una alta afinidad por la hemoglobina (Hb). Cuando se libera Hb de los eritrocitos sometidos a hemólisis intravascular, la Hp forma un complejo con la Hb y estos son eliminados de la circulación por el receptor captador CD163 . A diferencia de Hp-Hb, el complejo Hpr-Hb no se une a CD163 y la concentración sérica de Hpr parece no verse afectada por la hemólisis. [ cita requerida ]

Mecanismo de matanza

La asociación de HPR con hemoglobina permite la unión y captación de TLF-1 a través del receptor de tripanosoma haptoglobina-hemoglobina (TbHpHbR). [60] TLF-2 ingresa a los tripanosomas independientemente de TbHpHbR. [60] La captación de TLF-1 aumenta en los niveles bajos de haptoglobina que compite con la proteína relacionada con la haptoglobina para unirse a la hemoglobina libre en el suero. [ aclaración necesaria ] Sin embargo, la ausencia total de haptoglobina se asocia con una disminución de la tasa de muerte por el suero. [61]

El receptor de tripanosoma haptoglobina-hemoglobina es un haz alargado de tres hélices a con una pequeña cabeza distal de membrana. [62] Esta proteína se extiende por encima de la capa de glicoproteína superficial variante que rodea al parásito.

El primer paso en el mecanismo de destrucción es la unión de TLF a receptores de alta afinidad, los receptores de haptoglobina-hemoglobina, que se encuentran en el bolsillo flagelar del parásito. [60] [63] El TLF unido se endocitosa a través de vesículas recubiertas y luego se transmite a los lisosomas del parásito . ApoL1 es el principal factor letal en los TLF y mata los tripanosomas después de la inserción en las membranas endosomales / lisosomales . [51] Después de la ingestión por parte del parásito, la partícula TLF-1 se transmite al lisosoma en el que ApoL1 se activa mediante un cambio conformacional mediado por el pH. Después de la fusión con el lisosomael pH cae de ~ 7 a ~ 5. Esto induce un cambio conformacional en el dominio de direccionamiento de la membrana ApoL1 que, a su vez, hace que se abra una bisagra ligada al puente de sal. Esto libera ApoL1 de la partícula HDL para insertarla en la membrana lisosomal. La proteína ApoL1 luego crea poros aniónicos en la membrana que conduce a la despolarización de la membrana, un flujo continuo de cloruro y la posterior hinchazón osmótica del lisosoma . Esta afluencia a su vez conduce a la ruptura del lisosoma y la posterior muerte del parásito. [64]

Mecanismos de resistencia: T. b. gambiense

Trypanosoma brucei gambiense causa el 97% de los casos humanos de enfermedad del sueño. La resistencia a ApoL1 está mediada principalmente por la lámina β hidrófoba de T. b. glicoproteína específica gambiense . [65] Otros factores involucrados en la resistencia parecen ser un cambio en la actividad de la cisteína proteasa y la inactivación de TbHpHbR debido a una sustitución de leucina por serina (L210S) en el codón 210. [65] [66] Esto se debe a una mutación de timidina a citosina en la posición del segundo codón. [ cita requerida ]

Estas mutaciones pueden haber evolucionado debido a la coexistencia de malaria donde se encuentra este parásito. [65] Los niveles de haptoglobina son bajos en la malaria debido a la hemólisis que ocurre con la liberación de los merozoitos en la sangre. La ruptura de los eritrocitos da como resultado la liberación de hemo libre en la sangre, donde se une a la haptoglobina. A continuación, el sistema reticuloendotelial elimina el hemo junto con la haptoglobina unida de la sangre . [ cita requerida ]

Mecanismos de resistencia: T. b. Rhodesiense

Trypanosoma brucei rhodesiense se basa en un mecanismo de resistencia diferente: la proteína asociada a la resistencia sérica (SRA). El gen SRA es una versión truncada del antígeno de superficie principal y variable del parásito, la glicoproteína de superficie variante. [67] Tiene una homología de secuencia baja con el VSGc [ aclaración necesaria ] (<25%). SRA es un gen asociado al sitio de expresión en T. b. rhodesiense y se encuentra aguas arriba de las VSG en el sitio de expresión telomérico activo. [68] La proteína se localiza en gran medida en pequeñas vesículas citoplasmáticas entre la bolsa flagelar y el núcleo. En T. b. rhodesiense el TLF está dirigido a SRA que contieneendosomas, mientras que persiste cierta controversia en cuanto a su presencia en el lisosoma . [51] [69] SRA se une a ApoL1 mediante una interacción en espiral en el dominio de interacción ApoL1 SRA mientras se encuentra dentro del lisosoma del tripanosoma. [51] Esta interacción evita la liberación de la proteína ApoL1 y la posterior lisis del lisosoma y la muerte del parásito.

Se sabe que los babuinos son resistentes a Trypanosoma brucei rhodesiense . La versión de babuino del gen ApoL1 difiere del gen humano en varios aspectos, incluidas dos lisinas críticas cerca del terminal C que son necesarias y suficientes para evitar que el babuino ApoL1 se una a SRA. [70] Se ha demostrado que las mutaciones experimentales que permiten proteger ApoL1 de la neutralización por SRA pueden conferir actividad tripanolítica en T. b. rhodesiense . [32] Estas mutaciones se parecen a las que se encuentran en los babuinos, pero también se asemejan a las mutaciones naturales que confieren protección a los humanos contra T. b. rhodesiense que están relacionados con la enfermedad renal. [53]

Ver también

  • David Bruce (1855-1931), patólogo y microbiólogo escocés que investigó la fiebre de Malta y los tripanosomas, identificando la causa de la enfermedad del sueño.
  • Lista de parásitos (humanos)
  • Simon Gaskell , profesor de química y director actual de Queen Mary, Universidad de Londres , investiga varias formas de espectrometría de masas para determinar la cantidad y longevidad de estas proteínas.
  • Triptofol , un compuesto químico producido por T. brucei que induce el sueño en humanos [71].

Referencias

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enlaces externos

Medios relacionados con Trypanosoma brucei en Wikimedia Commons

  • "Tripanosomiasis africana ( Trypanosoma brucei gambiense ) ( Trypanosoma brucei rhodesiense )" . DPDx - Identificación de laboratorio de enfermedades parasitarias de interés para la salud pública . Centros de Control y Prevención de Enfermedades. 29 de noviembre de 2013.
  • " Trypanosoma brucei " . Navegador de taxonomía NCBI . 5691.
  • " Parásitos - tripanosomiasis africana (también conocida como enfermedad del sueño) " . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . 8 de junio de 2018.
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