Caracterizan el genoma de un parásito de aves relacionado con la malaria
Por primera vez, un equipo de investigadores de la Universidad Nacional estudia y caracteriza toda la información genética del parásito Haemoproteus columbae (que infecta a las palomas), un género hermano del Plasmodium, que transmite la malaria en humanos, macacos y otros vertebrados.
Agencia de Noticias de la Universidad Nacional
“Un genoma (toda la información genética de un individuo) nos amplía el espectro para indagar de manera más profunda acerca de la biología y la evolución de los organismos”, explica Axl GiraldoCepeda, el investigador que lidera la caracterización del genoma de este parásito como tesis de la Maestría en Ciencias – Biología de la UNAL. Aunque H. columbae tiene como hospedero natural a la paloma común (Columba livia), también se ha encontrado infectando otras especies de aves. “Nuestro grupo de investigación registra casi un 90 % de prevalencia, es decir que 9 de cada 10 palomas –como las de la Plaza de Bolívar de Bogotá– están infectadas con este organismo”, sostiene el investigador, y destaca que la alta prevalencia en los países tropicales de América contrasta con la de aquellos que tienen estaciones, donde es baja por la disponibilidad del vector. (Lea: Tras cambiar su criterio diagnóstico, China reporta más de 1.350 muertos por coronavirus)
H. columbae llega a la sangre de las palomas por la picadura de una mosca de la familia Hippoboscidae, la cual es considerada como un ectoparásito porque en ocasiones sus alas no están presentes o son limitadas para el vuelo, por lo que gran parte del tiempo permanecen sobre sus hospederos.
La caracterización del genoma de H. columbae se dividió en dos pasos: uno experimental y otro bioinformático. En el primero se estandarizó la infección experimental, lo cual fue crucial para el éxito del estudio, pues “nos permitió realizar todo el seguimiento de la infección en las fases aguda (presencia de un gran número de parásitos en la sangre) y crónica, cuando los parásitos disminuyen. A partir de la fase aguda se tomaron las muestras de sangre para la extracción de ADN total siguiendo los protocolos de la biología molecular”, explica el estudiante.
La profesora Nubia Matta, del Departamento de Ciencias y directora del grupo de investigación, señaló que “con este primer paso también se pudo establecer y seguir todo el ciclo del parásito tanto en la mosca como en el hospedero, en este caso la paloma. Por ejemplo se detalló el efecto de la infección en los tejidos de la paloma con presencia de quistes enormes que afectan el sistema inmune”.
Además el equipo investigativo logró criar y generar una colonia de las moscas en condiciones de laboratorio con el fin de avanzar en estudios sobre su morfología y determinar qué ocurre cuando este insecto pica a un animal como la paloma, infectada con H. columbae.
Análisis comparativo
El segundo paso consistió en generar estrategias bioinformáticas para la recuperación del genoma parasitario en “un mar de información”: más de 90.000 millones de letras desordenadas correspondientes a los componentes del ADN. Con el genoma caracterizado se pudo realizar un análisis comparativo entre H. columbae y Plasmodium falciparum, el causante de la malaria en humanos, que anualmente cobra la vida de cerca de 500.000 personas en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud (OMS).
El investigador evidenció que estos comparten más del 50 % de los genes, lo que indica que estos genes pueden ser candidatos para la experimentación de nuevos blancos terapéuticos y tratamientos contra esta enfermedad empleando el modelo animal presentado.
El investigador señaló además que la fase experimental de esta investigación ya se publicó en la Revista Internacional de Parasitología y que en este momento trabajan en la edición de un segundo artículo relacionado a la evolución de un organelo único presente en estos parásitos, a partir de la obtención del genoma de H. columbae, y se prepara un tercer documento en el cual se le presentará el genoma completo a la comunidad científica, lo cual convertiría a Colombia en pionera de este avance.
La investigación contó con la asesoría de los profesores Juan Fernando Alzate, de la Universidad de Antioquia, y Andrés Pinzón, del Instituto de Genética de la UNAL, y con el apoyo de la doctora Ingrid Lotta Arévalo además de compañeros del grupo de investigación.
“Un genoma (toda la información genética de un individuo) nos amplía el espectro para indagar de manera más profunda acerca de la biología y la evolución de los organismos”, explica Axl GiraldoCepeda, el investigador que lidera la caracterización del genoma de este parásito como tesis de la Maestría en Ciencias – Biología de la UNAL. Aunque H. columbae tiene como hospedero natural a la paloma común (Columba livia), también se ha encontrado infectando otras especies de aves. “Nuestro grupo de investigación registra casi un 90 % de prevalencia, es decir que 9 de cada 10 palomas –como las de la Plaza de Bolívar de Bogotá– están infectadas con este organismo”, sostiene el investigador, y destaca que la alta prevalencia en los países tropicales de América contrasta con la de aquellos que tienen estaciones, donde es baja por la disponibilidad del vector. (Lea: Tras cambiar su criterio diagnóstico, China reporta más de 1.350 muertos por coronavirus)
H. columbae llega a la sangre de las palomas por la picadura de una mosca de la familia Hippoboscidae, la cual es considerada como un ectoparásito porque en ocasiones sus alas no están presentes o son limitadas para el vuelo, por lo que gran parte del tiempo permanecen sobre sus hospederos.
La caracterización del genoma de H. columbae se dividió en dos pasos: uno experimental y otro bioinformático. En el primero se estandarizó la infección experimental, lo cual fue crucial para el éxito del estudio, pues “nos permitió realizar todo el seguimiento de la infección en las fases aguda (presencia de un gran número de parásitos en la sangre) y crónica, cuando los parásitos disminuyen. A partir de la fase aguda se tomaron las muestras de sangre para la extracción de ADN total siguiendo los protocolos de la biología molecular”, explica el estudiante.
La profesora Nubia Matta, del Departamento de Ciencias y directora del grupo de investigación, señaló que “con este primer paso también se pudo establecer y seguir todo el ciclo del parásito tanto en la mosca como en el hospedero, en este caso la paloma. Por ejemplo se detalló el efecto de la infección en los tejidos de la paloma con presencia de quistes enormes que afectan el sistema inmune”.
Además el equipo investigativo logró criar y generar una colonia de las moscas en condiciones de laboratorio con el fin de avanzar en estudios sobre su morfología y determinar qué ocurre cuando este insecto pica a un animal como la paloma, infectada con H. columbae.
Análisis comparativo
El segundo paso consistió en generar estrategias bioinformáticas para la recuperación del genoma parasitario en “un mar de información”: más de 90.000 millones de letras desordenadas correspondientes a los componentes del ADN. Con el genoma caracterizado se pudo realizar un análisis comparativo entre H. columbae y Plasmodium falciparum, el causante de la malaria en humanos, que anualmente cobra la vida de cerca de 500.000 personas en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud (OMS).
El investigador evidenció que estos comparten más del 50 % de los genes, lo que indica que estos genes pueden ser candidatos para la experimentación de nuevos blancos terapéuticos y tratamientos contra esta enfermedad empleando el modelo animal presentado.
El investigador señaló además que la fase experimental de esta investigación ya se publicó en la Revista Internacional de Parasitología y que en este momento trabajan en la edición de un segundo artículo relacionado a la evolución de un organelo único presente en estos parásitos, a partir de la obtención del genoma de H. columbae, y se prepara un tercer documento en el cual se le presentará el genoma completo a la comunidad científica, lo cual convertiría a Colombia en pionera de este avance.
La investigación contó con la asesoría de los profesores Juan Fernando Alzate, de la Universidad de Antioquia, y Andrés Pinzón, del Instituto de Genética de la UNAL, y con el apoyo de la doctora Ingrid Lotta Arévalo además de compañeros del grupo de investigación.