Estudian mecanismo de reparación del ADN del parásito que causa la amibiasis

En México la infección intestinal conocida como amibiasis, producida por el parásito Entamoeba histolytica, constituye uno de los principales problemas de salud y provoca más de 100 mil muertes anuales.

Dado el impacto epidemiológico de E. histolytica, Carlos Humberto Trasviña Arenas, quien realizó su tesis doctoral en el Cinvestav Unidad Irapuato, se enfocó en estudiar uno de los mecanismos de reparación del ácido desoxirribonucleico (ADN) de esta amiba, ya que entender a profundidad su información genética podría ayudar a identificar nuevos blancos terapéuticos.

Por su trabajo, Trasviña Arenas recibió hace unos meses el Premio Lola e Igo Flisser-PUIS 2019 a la mejor tesis de doctorado en el área de parasitología, la cual llevó a cabo bajo la tutoría de Luis Gabriel Brieba de Castro, investigador del Cinvestav Unidad Irapuato.

Como parte de la investigación se encontró que E. histolytica adquirió genes de bacterias presentes en el intestino humano; lo que ha moldeado su biología y ha tenido diversos impactos, entre ellos en sus mecanismos de reparación del ADN.

“Durante su evolución, este patógeno perdió algunos de sus genes de reparación del ADN y los sustituyó por otros provenientes de bacterias de las que se alimenta. Este mecanismo evolutivo se conoce como transferencia horizontal de genes”, señaló Trasviña Arenas.

Agregó que algunas respuestas inmunológicas que se generan en el organismo infectado con el parásito, así como los medicamentos utilizados para combatir la amibiasis, pueden provocar daños en el material genético de E. histolytica.

De ahí que para comprender la biología de este patógeno, por ejemplo en lo referente a su resistencia a los fármacos, es necesario conocer el funcionamiento, la estructura y la evolución de sus mecanismos de reparación del ADN.

El funcionamiento de los organismos depende de la integridad de su material genético, por ello han desarrollado estrategias para reparar los daños en la estructura del ADN o en la secuencia de sus bases nitrogenadas, que se ordenan en pares de nucleótidos de manera específica; es decir, una Adenina “A” con una Timina “T” y una Guanina “G” con una Citosina “C”.

En lo que respecta a la amiba, uno de esos procesos se lleva a cabo a través del mecanismo conocido como reparación por escisión de bases, encargado de eliminar daños o cambios químicos sutiles de las bases nitrogenadas, ya que si éstas sufren modificaciones el mensaje genético también, lo cual podría resultar fatal para el organismo en cuestión.

El estudio, que llevó a cabo el integrante del Sistema Nacional de Investigadores, consistió en analizar e identificar la evolución, estructura y funcionamiento de 18 genes, de los cuales cuatro (MutT, MutY, AlkD y HxDG) son de origen bacteriano y tienen un papel fundamental en la reparación del daño por escisión de bases del ADN de E. histolytica.

También se hicieron estudios filogenéticos y computacionales a fin de tener más información de la evolución de los mecanismos de reparación del genoma de E. histolytica.

Además, se realizaron modelados estructurales de sus enzimas de reparación del ADN. Esto permitió encontrar diferencias entre los mecanismos de reparación del material genético del parásito y del humano, información que puede ser utilizada para diseñar fármacos que afecten a E. histolytica y no a los pacientes.

Hasta el momento no se entiende el funcionamiento de cerca de la tercera parte del material genético de E. histolytica, y al ser la amibiasis un problema de salud que afecta al 10 por ciento de la población humana, es relevante continuar con este tipo de estudios, dijo el investigador originario de Empalme, Sonora.

Cabe destacar que de la tesis de doctorado de Trasviña Arenas “Análisis Evolutivo y Bioquímico-Estructural de la Ruta de Reparación del ADN por Escisión de Bases en Entamoeba histolytica: El Rompecabezas a través de las Piezas Faltantes”, derivaron cuatro artículos publicados en revistas científicas internacionales: FEBS Journal (The Federation of European Biochemical Societies), DNA Rapair Journal y Frontiers in cellular and infection microbiology.