Captado in fraganti: científicos observan cómo el parásito de la malaria irrumpe en las células sanguíneas

Científicos desentrañaron casi hasta el nivel atómico el mecanismo proteico que el parásito de la malaria Plasmodium falciparum monta en la superficie del eritrocito antes de penetrar en su interior. El parásito crea en la membrana un paso temporal, se desliza a través de él en menos de un minuto, y la envoltura celular luego se cierra. La descripción detallada de esta «puerta molecular» sugirió a los investigadores una forma de impedir que el parásito entre en las células sanguíneas.

Plasmodio de la malaria realiza parte de su ciclo de vida dentro de los eritrocitos. Antes de la invasión, el parásito inserta en la membrana de la célula un anillo de anclajes proteicos. Los biólogos denominan a ese ensamblaje «unión móvil». Antes, los científicos conocían el esquema general de la penetración, pero el complejo existe durante muy poco tiempo y tiene un tamaño demasiado pequeño como para que los métodos habituales permitieran desentrañar su estructura en detalle.

Investigadores detuvieron a los parásitos justo durante la invasión, extrajeron el complejo necesario y, mediante criomicroscopía electrónica, reconstruyeron la estructura del nodo proteico. Su unidad básica está formada por cuatro proteínas: AMA1, RON2, RON4 y RON5. RON2 atraviesa dos veces la membrana del eritrocito y mantiene el complejo en su lugar, mientras AMA1 se engancha a él desde el lado del parásito.

RON2, RON4 y RON5 forman una plataforma compacta en el lado interno de la membrana. Siete regiones de las proteínas penetran en la capa lipídica y alteran la disposición de las moléculas grasas que constituyen la envoltura celular. La membrana empieza a curvarse alrededor del parásito, despejando su paso hacia el interior. Parte de los lípidos luego forma una envoltura alrededor de Plasmodium, y la membrana restante se cierra detrás de él. Todo el proceso dura menos de un minuto.

Los autores del estudio quisieron comprobar si era posible bloquear ese paso. Mediante un sistema computacional de diseño de proteínas crearon una pequeña molécula proteica, A2, que ocupa la región de AMA1 necesaria para el contacto con RON2. En cultivos de eritrocitos, A2 impedía que el complejo se formara y reducía el número de invasiones exitosas de Plasmodium a medida que aumentaba la concentración.

Aún falta mucho para un medicamento. Los investigadores probaron A2 solo en condiciones de laboratorio y no realizaron ensayos en animales ni en humanos. Hay otro problema: el parásito atraviesa la membrana muy rápido, por lo que un futuro fármaco tendría que actuar casi de inmediato o permanecer en el organismo lo suficiente como para encontrarse con Plasmodium en el breve momento de la invasión.

En cambio, la estructura encontrada ofrece a los desarrolladores de fármacos un objetivo concreto en lugar de un proceso molecular poco conocido. Mecanismos proteicos semejantes ayudan a penetrar en las células a otros organismos unicelulares parasitarios, incluido el agente causante de la toxoplasmosis. A los investigadores les queda por comprobar cuánto se parecen estos sistemas y si se puede emplear un mismo principio de bloqueo contra varias infecciones.