Cientistas reconstituem no espaço e no tempo a infeção por parasitas Plasmodium na fase assintomática da malária
A malária é uma doença devastadora causada pelo parasita Plasmodium. Após a picada de um mosquito infetado, os parasitas viajam para o fígado e infetam as células hepáticas. Esta fase da infeção não tem qualquer sintoma. Agora, um novo estudo conduzido por Maria M. Mota, investigadora principal e diretora executiva do Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes (iMM; Portugal), e Shalev Itzkovitz, investigador principal no Weizmann Institute of Science (Israel) e publicado hoje na prestigiada revista científica Nature, descobriu pela primeira vez que o resultado da infeção pelo parasita da malária está ligado à localização espacial das células infetadas no fígado. Este atlas da fase hepática da infeção da malária é crucial para encontrar formas terapêuticas de resolver a infeção nesta fase assintomática impedindo o desenvolvimento da doença.
Os cientistas, em Portugal e Israel, rastrearam a infeção por Plasmodium no fígado, observando a localização dos parasitas ao longo do tempo e foram capazes de criar um atlas da infeção do fígado através da aplicação de uma abordagem inovadora. “O fígado é formado por milhares de lóbulos. Os lóbulos são grupos de células que se organizam em forma de hexágonos. Descobrimos que o resultado da infeção é diferente dependendo da zona dos lóbulos infetados pelos parasitas da malária. Os parasitas desenvolvem-se mais rapidamente e sobrevivem melhor nas regiões mais próximas do centro destes lóbulos em forma de hexágono”, diz Shalev Itzkovitz, co-líder do estudo, sobre as principais conclusões deste trabalho.
A equipa de investigação analisou os genes ativos das células do fígado e dos parasitas em diferentes momentos após a infeção, utilizando ratinhos como modelo. Uma vez que os genes ativos nas células do fígado dependem da sua localização, os investigadores conseguiram acoplar cada parasita à sua localização no fígado e reconstruir o seu percurso ao longo do tempo da infeção. “Encontrámos um grupo de parasitas localizados na extremidade dos lóbulos que não são capazes de desenvolver uma infeção”, continua Shalev Itzkovitz.
“Chamamos a estas células do fígado onde os parasitas não são capazes de desenvolver uma infecção ‘células hepáticas abortivas'”, acrescenta Maria Manuel Mota, investigadora principal no iMM e co-líder do estudo. “É quase como se estas células fossem hostis aos parasitas e os parasitas tivessem de “abortar a missão”. Descobrimos que a resposta imunitária que estas células são capazes de promover em resposta aos parasitas é diferente das restantes”, explica Maria Manuel Mota.
A fase hepática da infeção por malária é difícil de estudar devido à heterogeneidade do fígado. “Há 20 anos que estudo a fase hepática da malária e este estudo é um ponto de viragem. Agora temos informação de como as células do fígado e os parasitas Plasmodium se comportam durante a infeção, no tempo e no espaço. Esta informação vai abrir o caminho para a nossa investigação futura. Podemos utilizar as vulnerabilidades do Plasmodium que encontramos neste estudo para tentar desenvolver formas de eliminar a infeção na fase hepática, que é assintomática”, diz Maria Manuel Mota.
Os investigadores criaram um atlas detalhado da infeção pelos parasitas que causam a malária no fígado. Compreender a dinâmica da infeção nesta fase assintomática é importante para investigar como parar a infeção no fígado e tentar eliminar a doença antes do aparecimento dos sintomas.
Este trabalho foi financiado pelo Wolfson Family Charitable Trust, a Edmond de Rothschild Foundations, o Fannie Sherr Fund, o Dr. Beth Rom-Rymer Stem Cell Research Fund, o Helen and Martin Kimmel Institute for stem cell research, a Minerva Stiftung grant, a Israel Science Foundation, a Broad Institute‐Israel Science Foundation, o European Research Council através da European Union’s Horizon 2020 research and innovation program grant, a Chan Zuckerberg Initiative, a Bert L. and N. Kuggie Vallee Foundation, o Howard Hughes Medical Institute, a European Molecular Biology Organization, a Fundação “la Caixa” e a Fundação para a Ciência e Tecnologia.
*Amichay Afriat, Vanessa Zuzarte-Luís, Keren Bahar Halpern, Lisa Buchauer, Sofia Marques, Ângelo Ferreira Chora, Aparajita Lahree, Ido Amit, Maria M. Mota, Shalev Itzkovitz. 2022. A spatiotemporally resolved single cell atlas of the Plasmodium liver stage. Nature. DOI: 10.1038/s41586-022-05406-5
Créditos: Helena Pinheiro