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Columna de Ciencia y Tecnología

Gustavo Salinas

01.08.2017

Un parásito vive a expensas de otro organismo, denominado hospedero. El parásito obtiene alojamiento y alimentación de arriba, en tanto el hospedero es, en mayor o menor grado, saqueado y dañado.

La aparente vida fácil de los parásitos no es tal: el sistema de defensas (sistema inmune) del hospedero está en "pie de guerra" frente a los parásitos. Es una guerra sin cuartel en la que armas y defensas naturales, de un lado y del otro, cambian a lo largo de la infección y a través de las generaciones. El fiel de la balanza puede ser inclinado a favor del hospedero por el ser humano: las vacunas y los fármacos pueden ayudar a combatir a los parásitos. Sin embargo no hay vacunas comercialmente disponibles para estas parasitosis.

Los gusanos parásitos, denominados helmintos, representan un problema sanitario y económico de escala mundial. Hay gusanos planos, llamados platelmintos, y gusanos cilíndricos, también conocidos como redondos, denominados nematodos. Algunos parasitan al ser humano y otros a diversos animales, incluyendo a los animales domésticos y de producción. Pueden alojarse en el estómago o en el intestino; sitios desde los cuales algunos de ellos succionan sangre. Otros pueden alojarse en órganos internos, como el hígado o los pulmones. En los humanos su importancia sanitaria es variable, dependiendo del parásito y el grado de infección, pero en países donde la mal nutrición es un problema importante, los gusanos parásitos constituye una de las principales causas de anemia y malabsorción intestinal. Los niños llevan la peor parte por una mayor exposición a la tierra y el agua, e higiene deficitaria. La escala del problema es enorme: se estima que los parásitos gastrointestinales afectan a aproximadamente un cuarto de la población mundial, del orden de 2.000 millones de personas. En Uruguay los problemas en la salud humana si bien existen, no son graves y tienen solución.

Sin embargo, en nuestro país tenemos un problema de sanidad animal enorme debido a las infecciones causadas por helmintos que afectan al ganado. El problema se agrava día a día porque nos estamos quedando sin soluciones. Estas parasitosis causan un aumento en la mortalidad, pérdida de peso y un marcado descenso en la producción de ganado, con enormes pérdidas económicas asociadas. Tanto en el ganado bovino como en el ganado ovino los parásitos que causan mayor daño son los nematodos gastrointestinales, aunque platelmintos como el saguaypé y el agente causante de la hidatidosis, que se albergan en órganos internos, también representan un problema de sanidad animal importante. El ganado es especialmente vulnerable en la etapa de recría, ya que los requerimientos nutricionales son mayores y no hay aún inmunidad adquirida. Una de las principales dificultades que se presenta al combatir los helmintos es la aparición y diseminación de resistencia a los antihelmínticos (los medicamentos o fármacos utilizados para combatirlos), lo cual lleva a medicamentos cada vez menos eficaces. Esto ocurre porque los parásitos evolucionan: sus genomas cambian y los gusanos resistentes sobreviven y son seleccionados en presencia de antihelmínticos (el fármaco constituye la presión selectiva). Este es un proceso que es acelerado por el mal uso y abuso de estos fármacos y favorecido por el enorme potencial reproductivo de los helmintos. La consecuencia inexorable es que aparecen gusanos resistentes y los fármacos se vuelven inocuos; el proceso es análogo a la aparición de bacterias resistentes a antibióticos. En nuestro país la resistencia a los antihelmínticos es alarmante. Se ha encontrado resistencia a todos los grupos químicos más utilizados como antihelmínticos, siendo además esta resistencia alta y en aumento. Estudios realizados en 2003 indicaron que más del 90 % de los predios de establecimientos rurales estudiados tenían resistencia al grupo químico benzimidazol, en tanto el % de predios con resistencia a las avermectinas (introducidas en el mercado en la década del 80) aumentó del 1% en los inicios de los noventa a más del 85 % a comienzos del presente siglo. De hecho, existen casos de resistencia ya descritos para el fármaco monepantel, a menos de cumplirse 2 años de sus primeras aplicaciones. En suma, disponemos de un arsenal farmacológico limitado y obsoleto.

En nuestro laboratorio estamos investigando en diferentes líneas, tanto básicas como aplicadas, que buscan aportar soluciones a esta problemática. Procuramos descubrir nuevos fármacos antihelmínticos y nuevos blancos de antihelmínticos (es decir proteínas esenciales para los helmintos que de ser inhibidas o bloqueadas resulten en la muerte de los helmintos). En relación a las investigaciones básicas, es importante mencionar que si bien los parásitos tienen acceso privilegiado a nutrientes del hospedero, igualmente tienen que sintetizar sus propias moléculas, por ejemplo su ADN y sus proteínas. Para ello, lo que toman del hospedero lo transforman para obtener energía y precursores químicos, para sintetizar sus propias  moléculas. Globalmente, el conjunto de transformaciones o reacciones químicas que realiza un organismo se denomina metabolismo. El metabolismo de los parásitos no es, lógicamente, idéntico al de sus hospederos. En nuestro laboratorio investigamos algunos mecanismos que le permiten obtener energía y precursores a los parásitos, que difieren de los mecanismos que utiliza el hospedero. La idea es que si podemos entender estos procesos podríamos interferirlos y bloquear selectivamente la obtención de energía o materias primas de los parásitos, pero no la de los hospederos. Es por ello que investigamos el metabolismo energético de los helmintos; comprenderlo nos puede ayudar a entender a los helmintos, y en último término a generar nuevos fármacos que inhiban procesos específicos de estos organismos.

Desde un punto de vista más aplicado también investigamos con el fin de encontrar nuevos antihelmínticos. Analizamos bancos de productos naturales provenientes de diversos ecosistemas con el fin de identificar moléculas que paralicen helmintos, pero que no tengan efecto sobre vertebrados. La parálisis lleva a la expulsión de los parásitos si estos son gastrointestinales o a la muerte si estos parasitan órganos internos. Detrás de esta búsqueda además hay otros conceptos implícitos: uno importante es que en la diversidad biológica de diferentes biotas (conjunto de especies que ocupan una región determinada) hay una importante diversidad química de la naturaleza, siendo esta diversidad mayor que la que se puede obtener por síntesis en el laboratorio. Por otra parte, los productos naturales son derivados del metabolismo de los seres vivos y sintetizados por enzimas biosintéticas, por tanto contienen estructuras privilegiadas debido a que reconocen "espacios biológicos", es decir superficies y cavidades de macromoléculas biológicas, como las proteínas, pudiendo unirse a ellas e interferir con su función. Un número muy importante de fármacos actuales fueron originariamente aislados de la naturaleza, algunos de ellos son hoy en día sintetizados químicamente, y otros sencillamente continúan siendo extraídos de la naturaleza. La idea de este estudio es explorar la diversidad química de la naturaleza con un objetivo concreto: identificar productos naturales que paralicen helmintos.

 

Gustavo Salinas es Químico Farmacéutico de la Universidad de la República (Uruguay) y Doctor, área Bioquímica y Biología Molecular, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Es Profesor Agregado de la Facultad de Química de la Universidad de la República y responsable del Laboratorio de Biología de Gusanos (Unidad Mixta Institut Pasteur de Montevideo-Universidad de la República), Investigador Grado 4 de PEDECIBA Química y Biología e Investigador Nivel II del Sistema Nacional de Investigadores.

Por entregas anteriores de nuestra Columna de Ciencia y Tecnología, visite aquí.



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