Giardia Genoma desbloqueado

Marcha 30, 2016 Admin Salud 0 8
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"A pesar de que hay tratamientos disponibles en la actualidad, un número de personas son giardiasis crónica, que es difícil de quitar. Así que hay interés en nuevos tratamientos", dice Hilary Morrison, Ph.D., de la de la MBL Josephine Bay Paul Centro de Biología Molecular Comparativa y Evolución, el primer autor del artículo.

Las vidas parásito Giardia en el intestino humano en una forma de la natación y la alimentación denomina trofozoito, el cual es expulsado después a través de las heces. Fuera del cuerpo, Giardia toma la forma de una quistes altamente contagiosas que pueden vivir durante semanas en el agua, el suelo, los alimentos, u otras superficies.




La giardiasis es más común entre los niños, especialmente aquellos que están expuestos a los cambios de pañales. Nadadores, excursionistas, campistas y otras personas que beben agua sin tratar también son propensos a la infección (de ahí el apodo de "la enfermedad de mochilero" o "fiebre del castor"), así como los viajeros internacionales. Los síntomas comunes incluyen diarrea, náuseas, calambres estomacales y gas, y por lo general persisten durante 2-6 semanas. Debido a que el parásito se adhiere a las células intestinales que absorben las grasas y nutrientes, giardiasis puede conducir a complicaciones graves como la absorción de nutrientes y la pérdida de peso.

Giardia pasa una fase de su ciclo de vida en el medio ambiente y el otro en el intestino de un animal o humano infectado salvaje. Para mantener esta doble existencia, el parásito tiene dos formas microscópicas radicalmente diferentes.

En el agua, existe como Giardia, altamente infecciosa quiste resistente, que puede sobrevivir durante meses, incluso en agua dulce desprovisto de todos los nutrientes. En el intestino, Giardia existe en una forma de la natación y el suministro de energía conocido como un trofozoito.

El despertar del quiste latente ocurre rápidamente después alguien ingiere agua o alimentos contaminados. Después de que los quistes se encuentran con los jugos ácidos calientes en el estómago, se convierten en trofozoítos. Dentro de unas dos horas, estos trofozoitos nadarán en los intestinos.

A diferencia de muchos otros parásitos, trofozoítos no invaden los tejidos o células. En su lugar, simplemente adherirse a las células, beber en nutrientes y multiplicarse. El parásito se escapa del sistema inmune y persiste en las proteínas viscerales móvil que muestra en sus superficies.

Los medicamentos existentes pueden tratar de manera efectiva a las personas con infecciones por Giardia, la enfermedad conocida como giardiasis, pero la mayoría de las infecciones desaparecen por sí mismos. Cuando trofozoítos se desprenden de la pared intestinal, puede nadar y volver a conectar con las nuevas células intestinales, o puede pasar a través del tracto digestivo y los intestinos, transformará de nuevo en quistes y pasar a través de las heces.

"A pesar de que no amenazan la vida, Giardia es un parásito bastante molesto y muy importante desde el punto de vista económico en el mundo y en los Estados Unidos, donde es una de las principales causas de las enfermedades diarreicas en los niños en los jardines de infancia", dice Mitchell Sogin, Ph.D., director del Centro Josephine Bay Paul y líder del estudio Giardia.

El análisis del genoma de Giardia reveló varias proteínas inusuales que son prometedoras dianas de medicamentos, dice Morrison. "Estas proteínas son muy diferentes de las proteínas humanas que influyen en ellos si un medicamento no va a afectar a las contrapartes humanas", dice. "Los medicamentos pueden ser diseñados de forma que interfiere con la capacidad del parásito para replicar, o para mover o se unen en el intestino delgado, o de existir."

Historia evolutiva

El equipo también examinó la historia evolutiva de este antiguo parásito. Giardia es un unicelular eucariota, es decir, su célula tiene un núcleo, al igual que las células de seres humanos y la mayoría de otros organismos multicelulares. Pero el genoma Giardia es compacto en comparación con otros eucariotas, con maquinaria simplificada para varios procesos básicos, como la replicación del ADN y el procesamiento del ARN.

Si el genoma Giardia había sido originalmente la pérdida de genes complejo y con experiencia en el tiempo evolutivo, dice Morrison, uno esperaría ver partes de la maquinaria intacta y piezas perdidas. Esto, sin embargo, no fue el caso. "Parece que el genoma era más sencillo para empezar," él dice. Los autores plantean la hipótesis de que Giardia divergió de otros eucariotas, hace más de mil millones de años.

"Llevamos a cabo este proyecto genoma debido a su importancia para la salud humana y las sugerencias de los análisis anteriores molecular que Giardia es un linaje muy temprano-divergente en la historia de la evolución de los eucariotas", dice Sogin. "El contenido del genoma de Giardia y arquitectura apoyar estas teorías sobre el carácter ancestral del parásito."

Los organismos eucariotas son tan diferentes que incluyen de todo, desde las amebas a los seres humanos. Pero incluso dentro de una gama tan amplia, Giardia es inusual. En su forma de trofozoito, tiene dos núcleos en lugar de la más habitual. Cuando se convierte en un quiste, multiplica su material genético en cuatro núcleos idénticos. Pero a pesar de tener estas múltiples copias de sus núcleos, Giardia es realmente un minimalista genética. Tiene un menor número de componentes genéticos y más simple que en muchos otros eucariotas.

Por Que? Según una teoría, Giardia es simple, ya que ha perdido la complejidad: la presión evolutiva favorece parásitos que arrojan los genes que codifican para las funciones que puede pedir prestado de sus huéspedes infectados. Una teoría alternativa sostiene que el parásito puede ser más sencillo porque se separaron de otros eucariotas, hace más de mil millones de años, mucho antes de que los eucariotas complejos modernos surgieron.

Hilary Morrison, Ph.D., y Mitchell Sogin, Ph.D., de la MBL, que dirigió el estudio, dicen que sus hallazgos apoyan esta última teoría. Un cuidadoso análisis del genoma reveló que la maquinaria molecular de Giardia - incluso para los procesos más básicos generalmente compartidos por otros eucariotas - es simple comparación. Esto sugiere que siempre ha sido. Su nicho parasitaria ha permitido mantener su estructura genética simple para miles de millones de años - mucho antes de que él comenzó a aparecer en los jardines de infancia.

Otro hallazgo importante, Sogin dice, es que los genes que permiten Giardia para evadir la respuesta inmune humana se organizan de manera diferente a otros parásitos. Anfitrión Intestino, Giardia elude un ataque del sistema inmunológico, las proteínas que se muestra en las superficies en movimiento. Los genes para estas proteínas de superficie se encuentran dispersos en todo el genoma de Giardia en lugar de encontrarse en racimos, como en otros parásitos.

Junto con los Dres. Morrison, Sogin y sus colegas de MBL, colaboradores en el proyecto incluyeron investigadores de la Universidad de California en San Diego; la Universidad de Texas en El Paso, Universidad de Arizona Colegio de Medicina; Universidad de Illinois en Urbana - Champaign; Universidad de Uppsala, Suecia, la Universidad de Zьrich; Boston Universidad Goldman School of Dental Medicine; el Instituto Sueco para el Control de Enfermedades Infecciosas; Instituto Salk para Estudios Biológicos; y la Universidad de Pennsylvania.

La investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), uno de los Institutos Nacionales de Salud (NIH).

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