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Titre
Estudio proteómico y transcriptómico comparado de la interfase parásito-hospedador en la fasciolosis
Autor(es)
Director(es)
Sujet
Tesis y disertaciones académicas
Universidad de Salamanca (España)
Tesis Doctoral
Academic dissertations
Zoonosis
Farmacología
Enfermedades parasitarias
Clasificación UNESCO
3207.12 Parasitología
Fecha de publicación
2023
Resumen
[ES] La fasciolosis es una zoonosis parasitaria causada por vermes trematodos del género Fasciola, principalmente por las especies F. hepatica y F. gigantica. Está considerada como la enfermedad de transmisión alimentaria con la distribución geográfica más amplia conocida, con casos documentados en los 5 continentes. El carácter ubicuo de la enfermedad es, en parte, debido a la capacidad de los vermes para establecerse sobre una amplia variedad de hospedadores, tanto intermediarios como definitivos.
La fasciolosis causa anualmente pérdidas millonarias a la industria ganadera en forma de muertes de cabezas de ganado o reducción en la productividad de derivados animales (carne, leche, lana, etc.). Además, los costes indirectos como consecuencia del tratamiento farmacológico o la disminución de la fertilidad como resultado de la infección incrementan aún más la cifra. Por otra parte, aunque los hospedadores más habituales del parásito se identifican con mamíferos rumiantes, el ser humano también puede actuar como hospedador definitivo, por lo que la fasciolosis puede suponer un problema de salud pública, con varias regiones endémicas en todo el mundo.
El control de la enfermedad resulta complicado por la naturaleza inespecífica de los signos y síntomas clínicos, la variabilidad de los mismos y la escasez de alternativas terapéuticas. Además, el tratamiento farmacológico presenta problemas como la persistencia de los fármacos en los tejidos del hospedador, lo que dificulta su aplicación en animales destinados al consumo, la contaminación ambiental, y la aparición de resistencias frente a los principales antihelmínticos conocidos, lo que puede desembocar en la ineficacia del tratamiento. La fasciolosis ha sido designada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como enfermedad abordable mediante la perspectiva One Health. Según este enfoque, el tratamiento eficaz de la enfermedad a nivel humano, veterinario o ambiental redundaría positivamente en los demás niveles, siendo requisito imprescindible aumentar el conocimiento sobre las interacciones que se establecen a nivel molecular entre parásito y hospedador, especialmente en las fases tempranas de la infección. En este sentido, la propuesta de nuevos modelos de laboratorio que permitan replicar el contacto y la relación entre ambos organismos durante estas fases, y su estudio mediante tecnologías -ómicas, indispensables para identificar las moléculas que rigen dichas interacciones, supondrían herramientas de gran utilidad para desentrañar estos importantes mecanismos. En la presente Tesis Doctoral, se llevó a cabo la puesta a punto de dos modelos de interacción parásito-hospedador que buscan replicar las condiciones de la infección temprana en la fasciolosis, la cual se produce tras la ingesta de las formas de resistencia del parásito, denominadas metacercarias, que liberan en el intestino delgado del hospedador los juveniles recién excistados (NEJ):
- El primer modelo reproduce el primer contacto entre los NEJ y el intestino de su hospedador definitivo, representado por un cultivo primario de células epiteliales intestinales de ratón (MPSIEC), mediante un abordaje in vitro. Para ello, los NEJ previamente excistados se pusieron en contacto con un cultivo en placa de MPSIEC, y tras un tiempo de contacto comprendido entre las 3 y las 24 horas se separaron para analizar los cambios a nivel molecular en ambos organismos.
- El segundo modelo recurre a una aproximación ex vivo con el fin de recrear el paso de los NEJ a través de la pared intestinal de su hospedador. En dicho modelo, se obtuvieron fragmentos de intestino delgado procedentes de ratones de laboratorio, en cuyo interior se introdujeron los NEJ previamente excistados. Pasadas dos horas y media, los NEJ que lograron atravesar el intestino se recolectaron y analizaron.
La caracterización molecular de los cambios en parásito y hospedador tras su interacción se realizó mediante técnicas proteómicas y transcriptómicas. En concreto, el perfil de expresión diferencial a nivel de proteína en ambos organismos se evaluó mediante las metodologías iTRAQ (Isobaric Tag for Relative and Absolute Quantitation) y SWATH-MS (Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra), las cuales hacen uso de la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a espectrometría de masas (MS) para la determinación del perfil proteómico de las muestras estimuladas y no estimuladas. Por su parte, los estudios transcriptómicos se realizaron mediante secuenciación de ARN (RNA-Seq) y su posterior mapeo sobre los correspondientes genomas de referencia. La utilización de estas técnicas permitió identificar un alto número de proteínas y transcritos cuyos niveles de expresión en muestras estimuladas se modificaban significativamente respecto a las no estimuladas. En los NEJ, estos se correspondieron con procesos biológicos importantes para la supervivencia del parásito, tales como la proteolisis y su regulación, la respuesta al estrés oxidativo, el metabolismo energético y el crecimiento o los mecanismos de evasión inmune, mientras que, en las MPSIEC, las proteínas y genes diferencialmente expresados se relacionaron principalmente con procesos de transporte intra y extracelular, la modulación de la respuesta inmune o el control de la expresión génica, además de incluir un elevado número de pseudogenes.
El análisis e interpretación de los resultados de este trabajo proporcionan una mejor comprensión de la interacción parásito-hospedador a nivel temprano en la fasciolosis, y señalan una serie de antígenos importantes para la misma que podrían permitir la identificación de nuevas dianas terapéuticas y la formulación de nuevas vacunas, con el fin de lograr un control eficaz de la enfermedad en el futuro.
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Tesis por compendio de publicaciones.
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