Metaciclogénesis: un proceso fundamental en la biología de Leishmania

Abstract

RESUMEN: La metaciclogénesis es un proceso que experimentan naturalmente los promastigotes de Leishmania en el tracto digestivo del insecto vector y cuya finalidad es transformar los promastigotes en formas altamente infectivas y capaces de sobrevivir en el hospedero vertebrado, donde es sometido a los ataques por parte del sistema inmune. Se ha demostrado que este fenómeno ocurre también en promastigotes en crecimiento en cultivos axénicos in vitro. El proceso de metaciclogénesis se asoció inicialmente con cambios morfológicos, observándose que los promastigotes cambiaban su forma y tamaño con incremento en la longitud del flagelo. Luego, se logró asociar con este fenómeno la expresión de ciertas moléculas implicadas en virulencia, como el lipofosfoglicano (LPG) y una proteasa de superficie, la gp63. Se demostró que estas moléculas experimentaban cambios tanto cuantitativos como cualitativos a medida que los promastigotes se diferencian de promastigotes procíclicos no infectivos a metacíclicos o infectivos. Hoy en día, mediante técnicas de hibridización substractiva con cADN o de amplificación diferencial, se han logrado identificar genes cuyo patrón de expresión está íntimamente ligado al proceso de metaciclogénesis. Se han identificado moléculas como el producto del gen B y una proteína asociada con la metaciclogénesis (Mat-1), las cuales se expresan exclusivamente en promastigotes metacíclicos, mientras que otras como las proteínas Meta-1, SHERP y HASP se sobrexpresan en los promastigotes metacíclicos. Sin embargo, la función y asociación de estas proteínas con este patrón particular de expresión y virulencia se está empezando a evaluar.

ABSTRACT: Metacyclogenesis is a process whereby Leishmania transforms from poorly infective procyclic promastigotes into highly infective metacyclic promastigotes. In nature, metacyclogenesis occurs in the insect vector. This transformation is accompanied by an increased ability to infect and survive in the vertebrate host, where the parasite is attacked by the host's immune system. Metacyclogenesis has also been shown to occur in axenic cultures of promastigotes. Morphological changes in size and shape, and length of flagellum were first associated with differentiation in the insect gut and in different phases of growth in culture. Later, the expression of molecules such as LPG and the surface protease gp63 were associated with this process. These two molecules were observed to undergo qualitative and quantitative modifications as the promastigotes differentiated from procyclic to metacyclic forms. Using cDNA subtractive hybridization-based methods or differential amplification, previously unknown genes tightly linked to metacyclogenesis have been identified. Gene products exclusively expresed in metacyclic promastigotes included a gene B product and Mat-1 -a gene associated with metacyclogenesis. Other proteins, Meta-1, SHERP and HASP, were up-regulated during the metacyclic stage. The function and stage-regulated expression of these molecules and their relationship with infectivity are now under investigation.