miércoles, 19 de junio de 2013

Gusanos transparentes para estudiar los microbios


Algunos microbios son parásitos intracelulares, esto quiere decir que se multiplican en el interior de las células. Para ellos, tiene la ventaja de que así se ocultan dentro de las células y escapan de la acción de las defensas del huésped que infectan. Pero estos patógenos intracelulares para entrar al interior de la célula deben atravesar la membrana celular, navegar por su citoplasma y evitar también los sistemas de defensa del interior de la célula. Conocer cómo estos microbios intracelulares son capaces de hacer esto es muy interesante, porque nos puede ayudar a diseñar estrategias para matarlos y evitar que entren en las células y se oculten.


Un grupo de investigadores ha tenido la original idea de emplear un gusano para estudiar la infección por parásitos intracelulares. Se trata de un gusano muy popular entre los científicos, Caenorhabditis elegans, más conocidos entre los amigos como C. elegans.

C. elegans es un pequeño nematodo que mide poco más de 1 mm y ha sido muy empleado por los científicos desde hace muchos años. Trabajar con él tiene la ventaja de que conocemos prácticamente toda su “vida privada”: C. elegans fue el primer organismo multicelular cuyo genoma se secuenció por completo. Es uno de los organismos animales más simples que cuentan con sistema nervioso y digestivo bien definidos; posee un número de células concreto (exactamente 959 células), lo que permite saber cómo se genera y desarrolla cada célula concreta; además, es muy fácil de manejar en el laboratorio, se alimenta de bacterias como E. coli; vive solo 2-3 semanas lo que permite obtener resultados en muy poco tiempo; y es muy fácil de manipular genéticamente, silenciar la función de un gen para ver su efecto en el desarrollo, por ejemplo. C. elegans es por tanto un excelente modelo que se ha empleado para estudios de neurobiología, genética del desarrollo y regulación genética.

Otra ventaja de emplear C. elegans es que es transparente, lo que nos permite ver al microscopio fácilmente lo que ocurre en su interior. Además, su intestino está compuesto solo por una doble fila de 20 células epiteliales que forman un tubo a lo largo de todo el animal. Esto nos permite estudiar fácilmente el proceso de infección en el intestino en el animal vivo, cómo los microbios atraviesan e infectan el intestino.

En la naturaleza este gusanillo se aísla de frutos y semillas donde se lamenta de microbios. Estudiando C. elegans aislados del ambiente, los investigadores han descubierto dos parásitos intracelulares obligados de este nematodo, y los han empleado como modelo de infección in vivo.

Se han aislado virus, del grupo de los Noravirus  (son virus con genoma ARN mono cadena sentido positivo) que infectan cepas naturales (no de laboratorio) de C. elegans. Empleando este virus que infecta de forma natural al nematodo se puede estudiar la co-evolución entre el virus y el huésped. Otro parásito intracelulares aislado de C. elegans es el microsporidio Nematocida parisii (llamado así porque mata al nematodo y se aisló en París). Los microsporidios son unos microorganismos relacionados con los hongos.

En definitiva, gracias a C. elegans podemos ver en tiempo real cómo el microorganismo entra dentro de sus células con un simple microscopio de luz. Un excelente modelo para ver en vivo y en directo cómo el microbio entra y se multiplica y  cómo interacciona con el sistema celular. Además, tiene la ventaja de que evitamos el empleo de otros animales de laboratorio como ratones, cobayas, .... siempre es mejor usar un gusano.

Balla, K., et al. (2013). Caenorhabditis elegans as a model for intracellular pathogen infection Cellular Microbiology DOI: 10.1111/cmi.12152

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