Parasitas da malária movem-se em hélices direitas
Os padrões de movimento ajudam a transição entre os compartimentos dos tecidos
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Com milhões de vítimas, a malária é uma doença infecciosa causada pela picada de um mosquito portador do parasita da malária. Depois de penetrar na pele, o agente patogénico move-se em trajectórias helicoidais. Vira quase sempre para a direita, como descobriu recentemente uma equipa de físicos e investigadores da malária da Universidade de Heidelberg. Utilizando técnicas de imagem de alta resolução combinadas com simulações em computador, os investigadores demonstraram que o agente patogénico utiliza estas hélices direitas para controlar o seu movimento à medida que transita de um compartimento de tecido para outro. Este padrão de movimento é possível graças à assimetria, até agora inexplicada, do plano corporal deste organismo unicelular. De acordo com os investigadores, as suas descobertas poderão ajudar a melhorar os testes de novos medicamentos e vacinas.
O Plasmodium, agente patogénico da malária, é transmitido das glândulas salivares do mosquito para a pele do hospedeiro. Nesta fase inicial, o parasita unicelular tem uma forma crescente. Esta forma celular invulgar é responsável pelos movimentos helicoidais caraterísticos dos chamados esporozoítos. Estes movimentos facilitam que o agente patogénico se enrole à volta dos vasos sanguíneos ou se agarre ao tecido circundante, tal como o físico Prof. Dr. Ulrich Schwarz e o investigador da malária Prof. Dr. Friedrich Frischknecht demonstraram em trabalhos de colaboração anteriores. "As nossas novas investigações mostram que os parasitas da malária se movem quase exclusivamente em hélices direitas em ambientes tridimensionais", explica o Prof. Schwarz, que dirige o grupo de investigação Física de Biossistemas Complexos no Instituto de Física Teórica da Universidade de Heidelberg.
Em experiências realizadas no Centro de Doenças Infecciosas do Hospital Universitário de Heidelberg, os cientistas exploraram a função biológica que este movimento destro poderia ter. Como substituto de tecido, utilizaram hidrogéis sintéticos, que permitem a utilização de processos de imagem de alta resolução e uma comparação quantitativa com simulações computorizadas do movimento celular. No processo, os investigadores descobriram que os parasitas no fundo do hidrogel no substrato de vidro se comportam de forma diferente do que se fossem aplicados a uma lâmina de vidro diretamente a partir de uma solução fluida. No primeiro caso, os parasitas rodam no sentido dos ponteiros do relógio no vidro; no segundo, rodam no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. Com base nisto, os investigadores concluíram que o movimento para a direita é fundamental para a forma como o parasita penetra nos diferentes compartimentos.
"Suspeitamos que esta quiralidade se desenvolveu durante a evolução para permitir ao agente patogénico alternar entre os diferentes compartimentos de tecido no corpo do hospedeiro rapidamente e sempre da mesma forma", explica Friedrich Frischknecht, professor de parasitologia integrativa na Faculdade de Medicina de Heidelberg da Universidade de Heidelberg e investigador no Centro de Investigação de Doenças Infecciosas Integrativas do Hospital Universitário de Heidelberg. Os diferentes padrões de movimento em substratos convencionais em solução e provenientes de um hidrogel tridimensional podem explicar porque é que os esporozoítos foram tão fracos a infetar as células do fígado em experiências laboratoriais anteriores. "Os nossos resultados mostram que faz uma grande diferença se os agentes patogénicos são aplicados diretamente no vidro ou se se movem primeiro através de um tecido", acrescenta o Dr. Mirko Singer, um pós-doutorado no grupo do Prof. As actuais descobertas sobre o movimento dos parasitas podem, portanto, ajudar a melhorar os ensaios experimentais e a desenvolver novas abordagens para a prevenção de infecções.
Combinando imagens de alta resolução e modelos matemáticos, os investigadores conseguiram também desvendar o mecanismo molecular subjacente. Trabalhos teóricos anteriores tinham revelado como a forma especial de crescente do parasita determina o seu movimento. "As nossas simulações computacionais confirmaram que apenas uma assimetria na extremidade frontal do parasita poderia ser responsável pelos padrões de movimento observados experimentalmente", afirma Leon Letterman, um candidato a doutoramento no grupo liderado pelo Prof. Schwarz. Utilizando microscopia de super-resolução, os investigadores identificaram uma caraterística distintiva no plano corporal do parasita que resulta numa distribuição desigual da força ao longo do corpo.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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