Según el último Informe mundial sobre el paludismo (noviembre, 2020), hubo 229 millones de casos de paludismo en el 2019 en comparación con 228 millones de casos en el 2018. El número estimado de muertes por paludismo fue de 409 000 (2019), en comparación con 411 000 muertes (2018) (OMS 2020). P. vivaxes el parásito predominante en la Región de las Américas causante del 75% de los casos de paludismo (OMS 2020). En México, en el 2019 hubo un aumento en el número de casos en relación a años anteriores, con un total de 618 casos de paludismo causado por P. vivax en Chiapas, Quintana Roo, Campeche, Chihuahua, Sinaloa y Nayarit, y ningún caso por P. falciparum (SUIVE 2019). Actualmente persisten retos significativos entre las poblaciones con mayor incidencia que comparten varias características: acceso limitado a servicios, escasa infraestructura, pobreza extrema y asentamientos de difícil acceso. Se han realizado diversas estrategias de prevención y control de esta enfermedad; sin embargo, las grandes extensiones de áreas, la resistencia tanto de los mosquitos a los insecticidas como de los parásitos a los fármacos antipalúdicos, así como la ineficacia de vacunas en humanos a pesar del enorme esfuerzo que se ha realizado en los últimos 20 años, hace urgente la necesidad de desarrollar nuevas estrategias de prevención y control (Mendis et al., 2001). Por lo que es fundamental conocer las moléculas que permiten el desarrollo del parásito en el mosquito vector para proponer proteínas blanco candidatas para ser modificadas mediante la transgénesis para bloquear el desarrollo del parásito (Ito et al., 2002). La transmisión del paludismo humano depende del desarrollo exitoso de Plasmodium en los mosquitos. Los parásitos protozoarios superan las barreras pasivas y una respuesta inmune activa para completar su ciclo de vida dentro de los mosquitos, y solo unos pocos parásitos se desarrollan y son transmitidos por el mosquito (Dimopoulus, 2003). El intestino medio y el cuerpo graso del insecto representan las principales interfaces de tejido que se ocupan de varias funciones fisiológicas importantes, incluida la digestión (Richman y Kafatos, 1996), la desintoxicación y las respuestas inmunitarias (Luckhart et al., 1998). El intestino medio, en el caso de la infección palúdica de los mosquitos, es el primero en entrar en contacto con el parásito (Dimopoulos, 2003), pero el cuerpo graso es el sitio principal de biosíntesis de péptidos inmunes. Se han identificado varias moléculas de An. gambiae que controlan el desarrollo de Plasmodium (Christophides et al., 2004); sin embargo, la información relacionada con las proteínas responsables de la respuesta inmune en mosquitos es limitada. Poco se sabe sobre el proteoma de An. albimanus, uno de los principales vectores del paludismo en México; por ejemplo, se tiene conocimiento que algunas proteínas inmunes del mosquito se sobreexpresan en el intestino durante la infección con P. berghei (Serrano-Pinto et al. 2010). La determinación de la función de estas proteínas contribuye al entendimiento de las respuestas selectivas de la inmunidad innata en este insecto.  Sin embargo, para cumplir con esta meta, es indispensable identificar en otros tejidos, proteínas que permiten el desarrollo del parásito en el mosquito, para poder entender el mecanismo por el cual los mosquitos resistentes eliminan al parásito.

Objetivo

El objetivo de este estudio fue realizar un enfoque proteómico durante la interacción de An. albimanus – P. berghei para identificar moléculas en el cuerpo graso inducidas en el mosquito durante la invasión del parásito.

Materiales y métodos

Se utilizó la técnica de electroforesis de doble dimensión (2-DE) para obtener las proteínas sintetizadas durante el reto inmune. Dentro de esta técnica, la primera dimensión o isoelectroenfoque, se llevó a cabo con la finalidad de separar las proteínas con base en su punto isoeléctrico (pI), y la segunda dimensión se realizó mediante la electroforesis en geles de poliacrilamida SDS-PAGE al 12.5%, para separar las proteínas con base en su masa molecular (MW en kDa). Los geles fueron teñidos con azul de Coomassie y escaneados. El análisis de los geles se realizó mediante el programa (Image Master 2D Platinum, Amersham Biosciences) (Serrano-Pinto et al., 2010).

Resultados y Discusión

Los resultados de esta investigación mostraron que después de la alimentación con sangre de ratón no infectada e infectada con P. berghei, se identificaron aproximadamente 1,700 puntos de proteínas bien diferenciados (Fig. 1).

Figura 1. Perfil proteómico del cuerpo graso de Anopheles albimanus: A) Mosquitos no infectados, B) mosquitos infectados con Plasmodium berghei en geles 2D-SDS-PAGE.

Dos proteínas (puntos 1 y 2) estuvieron sobre expresadas en muestras de cuerpo graso de mosquitos alimentados con sangre normal (pI: 4.9 y 5.1; MW: 27 kDa). Otras nueve proteínas (puntos 3 a 11) estuvieron sobre expresadas en muestras de cuerpo graso de los mosquitos alimentados con sangre infectada con P. berghei [pI: 3.9-8.8 y MW 14-43 kDa] (Tabla 1).

Los once puntos obtenidos en los geles, fueron cortados, digeridos con tripsina y analizados por medio de espectrometría de masas (MALDI-TOF) para la identificación de las proteínas (Fig. 2). La identificación de los péptidos fue reportada en términos de probabilidad con el programa Xcalibur (Thermo Fisher Scientific) en un sistema PC con Windows NT para obtener las secuencias de los péptidos sintetizados. La función de las secuencias de las proteínas obtenidas, fueron comparadas contra las secuencias de proteínas de las bases de datos Swissprot, TREMBL y Pfam. De los once puntos analizados mediante espectrometría de masas, al menos cuatro puntos correspondieron a fragmentos de proteínas relacionadas con el sistema inmune (dos fragmentos de Wingless, tipo Hdd11 y dos de Cytochrome P⁴⁵⁰).

Figura 2. Imágen de geles bidimensionales que muestran los puntos o proteínas inducidas en el cuerpo graso de Anopheles albimanus: A) Puntos 1 y 2, inducidos por sangre no infectada. B) Puntos 3 a 11, inducidos por la infección por P. berghei.

Las características de cada punto después del análisis MALDI-TOF se muestran en la Tabla 1. Según su función, estas proteínas se relacionan con el metabolismo celular, regulación de vías de señalización, desarrollo, respuesta inmune, estructural, desintoxicación y factores relacionados con los procesos de transcripción y traducción.

Conclusiones

Mediante el uso de un enfoque proteómico determinamos la presencia de las proteínas inmunes Wingless, Hdd11-like y Cytochrome P⁴⁵⁰ del cuerpo graso de mosquitos hembra infectados con el protozoario P. berghei. Se requiere más trabajo para caracterizar su participación específica en la respuesta inmune del mosquito y la eliminación del parásito.