Toxoplasmosis, el camino hacia nuevos tratamientos y vacunas

La doctora Zuleima Caballero E. es microbióloga especializada en parasitología y biología molecular e investigadora en el Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología (Indicasat). Ha trabajado en varios proyectos de investigación sobre aspectos epidemiológicos y genéticos del parásito Toxoplasma gondii (T. gondii).

Con el fin de aprender nuevas técnicas para comprender mejor los mecanismos de infección celular y las posibles asociaciones entre la variabilidad genética de T. gondii y su hospedador humano, realizó una estancia en la Universidad de Stanford en California (EE.UU.), tras ser beneficiada en la Convocatoria Pública de Movilidad de Investigación 2022 de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt). Los resultados obtenidos contribuyeron a abrir una nueva línea de investigación en el Indicasat.

El T. gondii infecta a humanos y a una gran variedad de animales. Tiene una distribución mundial, pero las condiciones ambientales de humedad y temperatura en zonas tropicales favorecen su transmisión. Vive dentro de la célula humana y causa la toxoplasmosis, una enfermedad que puede acarrear daños en los ojos, en el sistema nervioso central y congénitos.

Además, el T. gondii puede generar infecciones crónicas. Por estas razones, ha sido objeto de estudios a nivel internacional con el fin de desarrollar tratamientos o vacunas.

El ciclo del T. gondii tiene diferentes estadios. La fase de ooquistes es una de las más importantes porque pueden sobrevivir en el agua y en el suelo durante meses, e incluso años. Además, los ooquistes pueden adherirse a frutas y vegetales si han estado expuestos al suelo o agua contaminada.

Otra forma de contraer la toxoplasmosis es a través del estadio de quistes tisulares, que se transmiten por el consumo de carne cruda o poco cocida de animales domésticos o salvajes.

Generalmente, la toxoplasmosis es asintomática en personas con un sistema inmunológico competente; sin embargo, al pasar los años, pueden aflorar afectaciones para quien se infectó en algún momento de su vida. Esto puede ocurrir si el sistema inmunológico de la persona sufre algún tipo de inmunosupresión. Algunos tratamientos pueden evitar que el parásito se multiplique y este se mantiene en un estado de latencia dentro de las células del hospedero.

Las mujeres embarazadas son susceptibles a contraer la toxoplasmosis y otras infecciones durante la gestación. Si una mujer se infecta por primera vez con T. gondii durante el embarazo existe la probabilidad de que el parásito traspase la placenta e infecte al bebé y cause toxoplasmosis congénita. Por lo tanto, las embarazadas con un diagnóstico positivo para Toxoplasma gondii deben recibir tratamiento inmediato para contrarrestar las graves afectaciones que este parásito puede producir al feto.

En el caso de que una mujer se infecte con el T. gondii antes del embarazo y su sistema inmunológico esté funcionando correctamente, producirá anticuerpos contra el parásito y no presentará mayores síntomas. Si, posteriormente, la mujer queda embarazada, no transmitirá la toxoplasmosis al feto porque los anticuerpos que se formaron previamente protegerán al bebé de la infección.

Las investigaciones sobre T. gondii se han centrado en identificar moléculas del parásito que puedan ser útiles para crear nuevos fármacos o vacunas. No obstante, el desarrollo de una vacuna es desafiante porque el T. gondii tiene un ciclo de vida complejo y puede presentar diversas respuestas inmunes en el hospedero debido a su diversidad genética.

“Cuando el parásito invade las células del hospedero humano, el sistema inmune lo detecta y empieza a reaccionar. El parásito, hábilmente, modula esa respuesta inmunológica secretando una gran cantidad de proteínas que impide ser eliminado. Las proteínas secretadas por el parásito también interaccionan con otras proteínas humanas y son utilizadas para formar una especie de ‘capa’ llamada vacuola parasitófora, que protege al parásito de otras respuestas inmunológicas del hospedero”, explicó la doctora Caballero.

“Básicamente, la idea de la pasantía fue aprender diferentes mecanismos de invasión celular y persistencia de T. gondii en el hospedero, para luego aplicar estos conocimientos en el estudio de cepas panameñas con los mismos métodos y la tecnología que se utilizan en Stanford”.

La investigadora describe que se manejaban varias hipótesis; una de ellas era que en Panamá existe una gran cantidad de variantes genéticas de T. gondii, principalmente en ambientes silvestres, y estas cepas probablemente tienen algunas diferencias en cuanto a la modulación del sistema inmune del hospedero y la formación de la vacuola parasitófora.

“Hasta ahora, los estudios realizados con los principales linajes de T. gondii (I, II, III) han reportado marcadas diferencias en sus fenotipos de virulencia en ratones. Por ejemplo, las cepas clasificadas como tipo I suelen ser más letales que las de tipo II y III en ratones”.

La doctora Caballero añade que durante su estancia pudieron comprobar cuál era la molécula del parásito que interaccionaba con una proteína humana que es abundantemente reclutada hacia la vacuola del parásito. En estudios anteriores los investigadores de Stanford descubrieron que, en la vacuola del parásito, esta proteína humana se reclutaba muchísimo. Pero no se sabía con cuál proteína del parásito estaba interaccionando.

“Después de mucho trabajo, pasaron meses y no conseguíamos los resultados; hicimos varios experimentos, ya casi iba a regresar a Panamá, y dos semanas antes de volver salió el resultado y pudimos comprobar cuál era la proteína del parásito”.

Con este hallazgo se abre una nueva línea de investigación en el Indicasat que permitirá a los investigadores estudiar estas moléculas a profundidad.

“En el Indicasat tenemos equipos de primera línea, contamos con un microscopio electrónico, uno confocal y un espectrómetro de masas”, menciona la doctora Caballero. “Todas las capacidades adquiridas en la Universidad de Stanford serán transferidas al personal técnico del Indicasat y a los estudiantes de las universidades que colaboran con las investigaciones”, resume.

La importancia de estudiar estas moléculas radica en que se podrán desarrollar protocolos e investigaciones, que permitirán determinar qué funciona y qué no, para entonces encaminarse a obtener drogas o vacunas.