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Una herramienta llamada pinza óptica láser ha permitido a un grupo de investigadores estudiar las interacciones entre el parásito causante de la enfermedad del paludismo y los glóbulos rojos. El trabajo, publicado en Biophysical Journal (.doi.org/10.1016/j.bpj.2014.07.010), allana el camino al desarrollo de fármacos o vacunas más eficaces para una patología que afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo.
El paludismo es una enfermedad potencialmente mortal causada por un parásito que invade un glóbulo rojo tras otro, pero de cuyo proceso de infección se sabe poco porque ocurre de forma muy rápida, lo que podría explicar por qué actualmente no existe una vacuna aprobada contra el paludismo.
«El uso de pinzas de láser para estudiar la invasión de células rojas de la sangre nos da un nivel sin precedentes de control sobre todo el proceso y ayudará a comprender este proceso crítico a un nivel de detalle que no ha sido posible antes», destaca el autor del estudio, Julian Rayner, del Instituto Sanger del Wellcome Trust, en Reino Unido.
Por lo general, el parásito causante del paludismo, Plasmodium falciparum, sale de un glóbulo rojo e invade otro en menos de un minuto y pierde la capacidad de infectar células huésped a los dos o tres minutos.
Para estudiar este fenómeno, Rayner y otro autor principal del trabajo, Pietro Cicuta, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, utilizaron pinzas ópticas láser, porque permiten un control preciso de los movimientos de las células al ejercer fuerzas muy pequeñas con un haz láser con un gran enfoque.
Los investigadores utilizaron pinzas ópticas para recoger parásitos individuales que acababan de salir de un glóbulo rojo y entregarlos a otro glóbulo rojo, lo que demuestra que la técnica es adecuada para estudiar el proceso de invasión. Rayner y Cicuta también utilizaron estas pinzas ópticas para medir la fuerza con la que los parásitos se adhieren a las células rojas de la sangre.
De esta forma, descubrieron que la adhesión está probablemente mediada por múltiples interacciones débiles, que podrían ser bloqueadas por una combinación de fármacos o anticuerpos. Por otra parte, el equipo utilizó la técnica de iluminar la forma en la que tres fármacos inhibidores diferentes afectan a las interacciones entre los parásitos y los glóbulos rojos.
Tomados en conjunto, los hallazgos muestran que las pinzas ópticas son una poderosa herramienta para el estudio de la biología del paludismo y los mecanismos de los medicamentos a nivel de una sola célula. «Ahora, planeamos aplicar esta tecnología para diseccionar el proceso de invasión y comprender qué genes y proteínas influyen -apunta Rayner-. Esto nos permitirá diseñar mejores inhibidores o vacunas que bloqueen la invasión atacando varios pasos a la vez».
agosto 20/2014 (JANO)
Alex J. Crick,Michel Theron,Teresa Tiffert,Virgilio L. Lew,Pietro Cicutaemail,Julian C. Rayneremail. Quantitation of Malaria Parasite-Erythrocyte Cell-Cell Interactions Using Optical Tweezers.Biophysical Journal.Volume 107, Issue 4, p846–853, 19 Ago 2014
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