Un parásito cerebral que infecta células inmunitarias y tiene un mecanismo de autodestrucción

Un parásito que podría estar escondido en el cerebro de muchas personas tiene una sorprendente estrategia de supervivencia: logra infectar las mismas células inmunitarias que se envían para eliminarlo. Sin embargo, la mayoría de las personas nunca presentan síntomas, y un nuevo estudio de UVA Health explica el motivo. Los científicos hallaron que cuando Toxoplasma gondii invade las células CD8+, que son defensores clave del sistema inmunitario, estas pueden activar un mecanismo de autodestrucción impulsado por una enzima llamada caspasa-8. Al sacrificarse, las células infectadas también eliminan al parásito que se encuentra en su interior.

El parásito Toxoplasma gondii es potencialmente peligroso y afecta a los animales de sangre caliente. Las personas suelen estar expuestas a través del contacto con gatos, frutas o verduras contaminadas, o carne poco cocida. Una vez dentro del cuerpo, el parásito puede diseminarse a varios órganos y finalmente asentarse en el cerebro, donde puede permanecer de forma indefinida. Se estima que aproximadamente un tercio de la población mundial lleva Toxoplasma, aunque la mayoría nunca desarrolla síntomas. Cuando la enfermedad se presenta, conocida como toxoplasmosis, es más grave en individuos con sistemas inmunitarios debilitados.

Un equipo de investigadores liderado por Tajie Harris, PhD, se propuso entender cómo responde el sistema inmunitario cuando Toxoplasma invade las células CD8+, responsables de eliminar células infectadas. "Sabemos que las células T son realmente importantes para combatir Toxoplasma gondii, y pensábamos que conocíamos todas las razones por las que. Las células T pueden destruir células infectadas o alertar a otras células para eliminar al parásito. Encontramos que estas mismas células T pueden infectarse y, si lo hacen, pueden optar por morir. Como los parásitos necesitan vivir dentro de las células, la muerte de la célula huésped significa el fin para el parásito", explicó Harris, directora del Centro de Inmunología Cerebral y Glía en la Escuela de Medicina de la Universidad de Virginia. "Entender cómo el sistema inmunitario combate Toxoplasma es importante por varias razones. Las personas con sistemas inmunitarios comprometidos son vulnerables a esta infección, y ahora tenemos una mejor comprensión de por qué y cómo podemos ayudar a los pacientes a luchar contra esta infección."

Caspasa-8 y la defensa de autodestrucción

Harris y su equipo descubrieron que las células CD8+ T dependen de una potente enzima llamada caspasa-8 para controlar T. gondii. La caspasa-8 juega un papel central en la regulación de las respuestas inmunitarias y puede activar un proceso que provoca la autodestrucción de una célula.

En experimentos de laboratorio, los ratones que carecían de caspasa-8 en sus células T desarrollaron niveles mucho más altos de T. gondii en sus cerebros en comparación con aquellos cuyos T tenían la enzima. Esto ocurrió a pesar de que ambos grupos montaron respuestas inmunitarias fuertes contra la infección.

La diferencia en los resultados fue notable. Los ratones con caspasa-8 permanecieron sanos, mientras que aquellos sin ella se enfermaron gravemente y murieron. El examen de su tejido cerebral mostró que sus células CD8+ T eran mucho más propensas a ser infectadas por el parásito.

Estos hallazgos indican que la caspasa-8 juega un papel crucial en la limitación de T. gondii dentro de las células T. Los resultados también suman evidencia creciente de que esta enzima es ampliamente importante para ayudar al cuerpo a controlar amenazas infecciosas.

"Examinamos la literatura científica para encontrar ejemplos de patógenos que infectan células T. Encontramos muy pocos ejemplos", comentó Harris, parte del Departamento de Neurociencia de UVA. "Ahora, creemos que sabemos por qué. La caspasa-8 conduce a la muerte de las células T. Los únicos patógenos que pueden vivir en células CD8+ T han desarrollado formas de interferir con la función de la caspasa-8. Antes de nuestro estudio, no teníamos idea de que la caspasa-8 era tan importante para proteger el cerebro de Toxoplasma."

Detalles del estudio y financiamiento

Los hallazgos fueron publicados en la revista Science Advances. El equipo de investigación incluyó a Lydia A. Sibley, Maureen N. Cowan, Abigail G. Kelly, NaaDedee A. Amadi, Isaac W. Babcock, Sydney A. Labuzan, Michael A. Kovacs, Samantha J. Batista, John R. Lukens y Harris. Los científicos informaron no tener conflictos financieros de interés.

El financiamiento para la investigación provino de los Institutos Nacionales de Salud, subvenciones R01NS112516, R01NS134747, R21NS12855, T32GM008715, T32AI007496, T32AI007046, T32NS115657, F30AI154740, T32AI007496 y T32GM007267; un premio de beca Pinn de la Universidad de Virginia; una beca Shannon de UVA; y el Fondo de Inversión Estratégica de UVA.