Exploran papel de neurotransmisores durante infección por amibas

Las amibas de vida libre son organismos que se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza (atmósfera, agua y suelo), pero también pueden alojarse en un hospedero y ocasionar ciertas enfermedades; cuando infectan al sistema nervioso central, tras pasar varias barreras, se produce encefalitis amebiana granulomatosa, cuya evolución de los síntomas es tan rápida que generalmente lleva a la muerte de la persona.

Acanthamoeba castellanii es una de las amibas de vida libre causantes de este tipo de encefalitis y entre las vías que se han propuesto para su entrada al organismo y posterior arribo al sistema nervioso central es el epitelio olfatorio, ubicado en la cavidad nasal, donde están presentes varios neurotransmisores: dopamina, glutamato, serotonina y taurina.

Por lo que un grupo de investigadores, del Departamento de Infectómica y Patogénesis Molecular del Cinvestav, evaluaron in vitro el papel de estos neurotransmisores en la capacidad de migración de la amiba.

“Si bien hay estudios de los daños que esta amiba ocasiona a su hospedero, no se cuenta con información acerca de si alguna sustancia del organismo pudiera facilitar su llegada al sistema nervioso central y, tras la invasión, el desarrollo de esta enfermedad”, mencionó Daniel Talamás Lara, quien actualmente es coordinador de proyectos de microscopia electrónica en el Laboratorio Nacional de Servicios Experimentales del Cinvestav.

De ahí la relevancia de este trabajo, publicado en Experimental Parasitology, que consistió en emplear cámaras Transwell, un sistema con dos compartimentos separados por una membrana microporosa; las amibas fueron colocadas en la parte superior y en la inferior uno de los neurotransmisores (en concentraciones fisiológicas reportadas previamente en el bulbo olfatorio).

Para evaluar el estímulo generado en las amibas con cada neurotransmisor, se observó por medio de microscopia electrónica de barrido cuántas quedaron sobre la superficie de la membrana, el número que migró a la parte intermedia y las que lograron pasar al fondo, a fin de cuantificar y comparar lo sucedido con el grupo control (en ausencia de neurotransmisores).

A partir de las pruebas experimentales se determinó que los cuatro neurotransmisores tienen un impacto en el desplazamiento de las amibas, respecto al control, pero ante el glutamato y la taurina la migración fue más eficiente.

Además, con la misma técnica de microscopia se analizó la morfología de las amibas tras su exposición a cada una de las cinco condiciones experimentales (dopamina, glutamato, serotonina, taurina y el control).

“En las amibas expuestas al glutamato o a la taurina se identificaron cambios estructurales, entre ellos prolongaciones llamadas lamelopodios, de las que se sabe permiten la adhesión y el desplazamiento. Estas estructuras también funcionan como sensores para la exploración de microambientes porque tienen un tipo de receptores capaces de detectar señales químicas”, explicó Talamás Lara, primer autor del artículo.

Los resultados de la investigación sugieren que Acanthamoeba castellanii cuenta con receptores específicos para reconocer a los neurotransmisores evaluados (especialmente taurina y glutamato) y formar estructuras especializadas, las cuales le facilitan adherirse, desplazarse o posiblemente incrementar su virulencia; sin embargo, es necesario analizar lo que sucede in vivo.

Aunque se trata de un estudio descriptivo, agregó el investigador, brinda información de la posible existencia de receptores especiales de tipo integrinas en Acanthamoeba castellanii, también reportados en otras amibas; esto junto con los cambios morfológicos identificados apuntan a que los neurotransmisores presentes en el humano podrían influir en el proceso de invasión al sistema nervioso central llevado a cabo por esta amiba de vida libre.

Entonces, “sería necesario realizar más estudios a fin de entender a profundidad los mecanismos que le permiten a esta amiba migrar al sistema nervioso central y causar daños, los cuales se traducen en cambios en el comportamiento del hospedero, convulsiones, dolor de cabeza, fiebre, alteración de la visión, náuseas, falta de control muscular e incluso la muerte”, finalizó Talamás Lara.

En la investigación participaron Anel Lagunes Guillén (también primera autora), Bibiana Chávez Munguía, Martha Espinosa Cantellano, Lizbeth Salazar Villatoro, Karla Acosta Virgen y Adolfo Martínez Palomo, del Departamento de Infectómica y Patogénesis Molecular del Cinvestav; así como Maritza Omaña Molina, de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala de la UNAM.

Puedes revisar el texto original en este enlace: https://doi.org/10.1016/j.exppara.2022.108245