Este extraño organismo en forma de pera es Trichomonas vaginalis, el parásito unicelular responsable de la enfermedad de transmisión sexual no viral más común en el mundo, la tricomoniasis.
Los seres humanos son el único huésped de T. vaginalis y la transmisión directa ocurre de persona a persona durante las relaciones sexuales. El parásito se reproduce por fisión binaria y no hay evidencia de formación de quistes. Es anaeróbico, carente de mitocondrias, y es un parásito obligado que habita en los tractos urogenitales de machos y hembras donde se mueve utilizando cuatro filamentos en forma de hilo llamados flagelos.
En 2008, la Organización Mundial de la Salud estimó que 276 millones de personas estaban infectadas en todo el mundo. Para poner esto en contexto, solo en los Estados Unidos el 3,1% de las mujeres de entre 14 y 45 años están infectadas. Aunque la mayoría de estas infecciones son asintomáticas, la infección puede conducir a vaginitis, cervicitis o prostatitis y se asocia con un mayor riesgo de infección por VIH y cáncer de cuello uterino o de próstata. También puede afectar negativamente el resultado del embarazo.
¿Cómo causa patología?
T. vaginalis se une a varios tipos de células huésped, como las que recubren la vagina y las postradas (células epiteliales). Luego, las células lis liberan nutrientes para el parásito. La forma en que se une a las células y causa su lisis es poco conocida, aunque se sabe que el contacto con las células huésped es necesario para su lisis.
Si la adhesión celular es un paso inicial en la lisis celular eventual, es probable que las moléculas en la superficie del parásito estén involucradas en este proceso. Sabemos que el parásito está recubierto de moléculas de lipofosfoglicano (GLP) que se unen a una proteína de mamíferos en la superficie celular llamada galectina-1. Pero si la producción de galectina se reduce en las células de mamíferos, la unión del parásito solo se reduce en una pequeña cantidad. Así que esta no es toda la historia.
También se ha demostrado que T. vaginalis se adhiere específicamente a las células epiteliales vaginales por medio de proteínas llamadas adhesinas y enzimas de cisteína proteasa que también están involucradas en la citoadherencia y otros aspectos de la patogénesis.
En 2010 Patricia Johnson abordó el problema observando las proteínas de los parásitos. Su equipo identificó proteínas en la superficie de seis cepas de T. vaginalis con una capacidad variable para adherirse a las células huésped. Encontraron 11 proteínas que eran más abundantes en las cepas más adhesivas y cuando dos de estas se sobreexpresaron en cepas menos adherentes, la adherencia aumentó.
El papel de las proteínas romboidales
Recientemente, el grupo Johnson centró su atención en dos proteínas romboidales de T. vaginalis. Estas proteínas romboides son serinas proteasas ubicadas en las membranas celulares, con sus sitios activos dentro de la bicapa lipídica. Rompen otras proteínas transmembranas y los productos de la escisión se liberan generalmente hacia el exterior de la célula. Regulan una multitud de funciones biológicas y, en otros parásitos protozoarios, se ha demostrado que rompen moléculas de adhesión.
El análisis bioinformático reveló que 4 proteínas romboides probablemente sean proteasas activas en T. vaginalis. Se demostró que uno de ellos, TvROM1, estaba ubicado en la superficie de la celda. TvROM2 y 3 fueron localizados en el aparato de Golgi y TvROM4 no pudo ser localizado y fue eliminado del estudio.
Para determinar si las proteínas romboides estaban realmente involucradas en la adhesión y lisis de la célula huésped, se utilizaron monocapas de células ectocervicales. T. los parásitos vaginalis se colocaron en el sistema de cultivo en presencia de un inhibidor de proteasa romboide. Tanto la unión a las células como su lisis se inhibieron de manera dependiente de la dosis, lo que sugiere que las proteasas romboides desempeñan un papel en la unión del parásito a las células huésped y su destrucción.
Sin embargo, cuando estas tres proteasas romboides se sobreexpresaron en parásitos transfectados, solo TvROM1, la proteasa romboide ubicada en la superficie celular, causó un aumento en la unión celular y la lisis.
Buscar sustratos para TvROM1
Hipotetizar que el sustrato escindido por TvROM1 se liberaría de la superficie de T. vaginalis, el grupo Johnson, recogió moléculas liberadas de los parásitos transfectados en el medio de cultivo en presencia o ausencia de un inhibidor de la serina proteasa y las sometió a espectrometría de masas. Los enfoques proteómicos cuantitativos y bioinformáticos identificaron dos proteínas similares como sustratos de TvROM1 con pequeños aminoácidos que rodean los sitios de escisión potenciales que probablemente estén en el dominio transmembrana. Estas proteínas no podían ser escindidas por TvROM3.
TvROM1 solo podía escindir el dominio transmembrana de un sustrato, escisión que se produce en o cerca de la cara externa del dominio transmembrana.
Al transfectar T. vaginalis para que el sitio de escisión de este sustrato se deshabilitara y no pudiera ser escindido por TvROM1, el grupo mostró acumulación de sustrato en la superficie del parásito. La unión de parásitos mutantes a las células huésped aumentó significativamente, lo que sugiere un papel directo para este sustrato en la unión. Sin embargo, la lisis no aumentó, lo que indica que hay factores adicionales involucrados en la lisis de las células huésped.
Esta elegante serie de investigaciones apoya la opinión de que una proteína romboide ubicada en la membrana plasmática de T. vaginalis y su sustrato tienen un papel que desempeñar en la patología de la tricomaniasis. Los autores sugieren que la escisión de TvROM1 de su sustrato puede indicar un aumento de proteínas adherentes en la superficie del parásito o de la célula huésped durante la fase inicial de unión.
Información útil
La adhesión celular y la lisis de las células huésped es claramente un proceso complejo que requiere múltiples factores de origen parasitario. La adición de proteínas similares a romboides a esta lista ha ampliado el número de moléculas candidatas que podrían ser objetivo de vacunas multifacéticas dirigidas contra T. vaginalis. Hasta ahora, la producción de una vacuna contra cualquier parásito protozoario ha eludido a nuestra comunidad, pero tal vez esto nos ha llevado un pequeño paso más hacia este objetivo.