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Identifican moléculas que contribuirían en la vacuna contra la malaria

Aunque hasta hace dos décadas se creía que la malaria –o paludismo– provocada por P. vivax no era mortal, sí existe una alerta creciente por los casos reportados en diferentes latitudes, entre ellas Colombia.

P. vivax es una de las cinco especies del parásito Plasmodium, responsable de dicha enfermedad en humanos, la cual es transmitida por la picadura de mosquitos Anopheles hembra; las otras son: P. falciparum, P. malariae, P. ovale y P. knowlesi.

La vida del Plasmodium en el cuerpo humano tiene varias etapas, entre ellas el estadio sanguíneo –ciclo responsable de la fiebre, el dolor de cabeza y los escalofríos, entre otros síntomas de la malaria–, que es cuando el parásito utiliza los glóbulos rojos para reproducirse e infectar más células. En el caso de P. vivax, al llegar a las células del hígado genera formas latentes denominadas hipnozoítos, los cuales pueden reactivarse y producir recaídas de la enfermedad.

Se sabe que cerca del 90 % de los casos de paludismo son causados por P. falciparum y P. vivax, siendo esta última la más importante en Asia y América y la segunda más prevalente en el mundo, es decir que por factores ambientales o coyunturales se produce con frecuencia. Aunque la mayoría de los casos son provocados P. falciparum, el 64 % de los reportes en América corresponde a P. vivax.

El doctor Manuel Alfonso Patarroyo Gutiérrez, de la Fundación Instituto de Inmunología de Colombia (Fidic), explica que el desarrollo de una vacuna se ha enfocado principalmente en P. falciparum, y aunque para P. vivax los estudios se han retrasado por la compleja biología del parásito, ha sido ante todo por la falta de un cultivo continuo en laboratorio (in vitro).

Agrega que “esta especie invade solo glóbulos rojos inmaduros, que corresponden a entre el 1 y 2 % de las células sanguíneas en circulación, lo cual implica dificultades técnicas para mantener tales cultivos”.

A pesar de esta dificultad, la investigación en P. vivax se ha centrado en la identificación de antígenos (cualquier sustancia capaz de interaccionar con el sistema inmunológico y susceptible de iniciar una respuesta), candidatos homólogos a aquellos descritos en P. falciparum, siendo esta una herramienta para identificar moléculas promisorias en el desarrollo de una vacuna frente a P. vivax.

La bióloga Yoelis Yepes, magíster en Ciencias - Microbiología de la Universidad Nacional de Colombia (UN), vinculada al grupo de investigación Biología Molecular e Inmunología del Fidic, señala que entre las estrategias de control de la enfermedad se encuentra el desarrollo de una vacuna de nueva generación diseñada a partir de componentes de virus o bacterias, es decir, basada en subunidades.

Uno de los avances más recientes conseguido por la investigadora en esta área –tras varios ensayos de laboratorio– fue identificar que los péptidos (pequeñas partes de una proteína) 39113 y 39117 (epítopes o péptidos de células T de la proteína Pv12, homóloga a Pf12) estimulan una respuesta coordinada de mediadores celulares importantes en procesos de proliferación, diferenciación y potencialización de una respuesta secundaria capaz de eliminar el Plasmodium.

La doctora Sonia Carolina López, directora del trabajo de la investigadora Yepes, señala que “Pv12, identificado en la Fidic, es una proteína que pertenece a la familia de 6 cisteínas y se localiza en la superficie de la membrana del merozoíto, etapa del ciclo de vida del parásito y estudios previos demostraron su capacidad para funcionar como antígeno (antigenicidad)”.

Buscando candidatos

La investigación se realizó con personas que habían presentado la enfermedad en Bahía Solano, Chocó (29 muestras) y Tierralta,  Córdoba (50 muestras), áreas donde la malaria por P. vivax es muy frecuente (endémica).  También se seleccionaron ocho individuos en Bogotá, para conformar un grupo control, por ser una un área no endémica de la enfermedad.

Se hizo una selección diez péptidos a partir de la utilización de herramientas informáticas que permiten identificar cuáles tienen mayor histocompatibilidad. Luego “tenemos un cultivo de células homocigotas, es decir que presentaban ese único alelo y las purificamos por medio de cromatografías de afinidad. Con los péptidos seleccionados y las células cultivadas realizamos ensayos in vitro para ver si los dos tenían compatibilidad y se unían”, relata la magíster.

Después, se escogieron tres péptidos de Pv12 y se realizó la evaluación de antigenicidad. Para ello, se tomaron las células del sistema inmune que fueron aisladas de las muestras de sangre. Estas células se cultivaron en laboratorio y se estimularon con los péptidos seleccionados; posteriormente se cultivaron durante cinco días.

Luego de dicho proceso se evaluó la proliferación de las células a través de linfoproliferación (división de celular de linfocitos -células t- tras la estimulación con un antígeno) y se calculó la producción de citoquinas (proteínas capaces de coordinar la respuesta del sistema inmunológico) producidas tras la estimulación de las células mononucleares de sangre periférica (glóbulos blancos con un solo núcleo) con estos péptidos.

De esta manera, se identificó que 39113 y 39117 fueron los péptidos con mejor respuesta.

Un parásito difícil de atacar

Las estrategias de control y eliminación de la enfermedad están dirigidas hacia el control del vector y la quimioprevención (uso de sustancias químicas para prevenir la aparición de enfermedades), sobre todo en los grupos poblacionales con mayor riesgo, como los niños y las mujeres embarazadas.

Aunque los esfuerzos realizados para disminuir el número de casos se han visto reflejados año tras año, la malaria sigue siendo una de las enfermedades de mayor impacto. El Instituto Nacional de Salud (INS) confirmó que en 2018 en Colombia se registró un aumento, con 58.199 nuevos casos. La mayor proporción de incidencia está en adultos jóvenes –entre 25 y 34 años–, siendo los hombres quienes más padecen esta enfermedad, con un 79,4 %.

De otro lado, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), Colombia es el tercer país con mayor presencia de la enfermedad en la región (8 %), mientras que Venezuela y Brasil registran 53 y 22 % respectivamente.

Con respecto al Pacífico colombiano, el profesor Vladimir Corredor, de la Facultad de Medicina de la UN, afirma que este territorio tiene altos índices de necesidades básicas insatisfechas y su economía gira en torno a la pesca, la minería y el cultivo de palma africana y de hoja de coca, entre otros.

Según el experto, la minería, en particular, tiene un efecto importante en el mantenimiento de la infección, por los depósitos de agua que se convierten en criaderos del Anopheles.

De igual manera, los movimientos migratorios –tal vez asociados con la minería informal y el desplazamiento forzado– inciden en la diseminación de parásitos desde y hacia muchas regiones del país.

Por eso, mientras los científicos continúan trabajando desde los laboratorios en la búsqueda de una vacuna eficaz para combatir la malaria en el mundo, es importante fortalecer la red de diagnósticos de tratamiento en Colombia.

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