Investigando el impacto de N. caninum en las membranas de las células huésped

Neospora caninum es un parásito que afecta al ganado y puede causar una enfermedad llamada neosporosis bovina. Esta enfermedad genera serios problemas económicos en la industria ganadera a nivel mundial. Actualmente, no hay vacunas o tratamientos efectivos disponibles para esta infección, lo que demuestra la necesidad de investigar más sobre cómo funciona N. caninum y cómo interactúa con su huésped.

N. caninum es un parásito intracelular, lo que significa que necesita invadir las células del huésped para sobrevivir y multiplicarse. Una parte clave de su ciclo de vida es cómo entra en estas células, creando un compartimento especial llamado vacuola parasitófora (PV). Esta PV actúa como un espacio seguro para que el parásito crezca mientras evita las defensas inmunológicas del huésped.

La PV no solo protege a N. caninum, sino que también le ayuda a manipular las funciones celulares del huésped. El parásito envía señales para cambiar cómo la célula huésped utiliza sus recursos, afectando partes importantes de la célula, como el retículo endoplásmico y las mitocondrias. Curiosamente, N. caninum necesita Colesterol, un tipo de grasa muy importante para la estructura de las membranas celulares, y depende del huésped para obtener este colesterol. Estudios recientes han investigado cómo N. caninum afecta el metabolismo lipídico (graso) del huésped, especialmente cómo recoge ácidos grasos y colesterol en la PV. Sin embargo, lo que le pasa a las membranas de la célula huésped debido a esta recolección aún no se entiende bien.

#El Papel de Laurdan

Para estudiar estos cambios en las membranas del huésped, a menudo se utiliza una sonda fluorescente llamada LAURDAN. Esta sonda puede ayudar a los investigadores a entender cómo se comportan las membranas según su contenido de colesterol. LAURDAN cambia de color dependiendo de la disposición de los lípidos en la membrana. Muestra un color en áreas de lípidos ordenados y otro en áreas más fluidas.

Usando LAURDAN y técnicas de imagen avanzadas, los científicos pueden obtener información detallada sobre el comportamiento de las membranas. Este estudio tiene como objetivo usar LAURDAN para ver cómo N. caninum afecta la fluidez y estructura de las membranas en células Vero, un tipo de célula que se usa a menudo en investigación.

#Cultivos de Células y Parásitos

Para este estudio, los investigadores obtuvieron la cepa Liverpool de N. caninum de una colección biológica. Cultivaron los parásitos en células Vero, alimentándolas con medios de cultivo específicos y manteniéndolas en condiciones controladas. Para infectar las células Vero, añadieron taquizoítos purificados, la forma de crecimiento rápido del parásito, y permitieron que la infección se desarrollara durante un período de cuatro días.

Antes de hacer imágenes de las células, los investigadores prepararon la capa de células infectadas despegándola y diluyéndola. Luego, las células se transfirieron a platos con fondo de vidrio, preparándolas para la imagen.

#Proceso de Tinción con LAURDAN

La sonda LAURDAN se preparó disolviéndola en un solvente para crear una solución de trabajo. Las células se tiñeron con esta solución durante una hora a una temperatura establecida antes de tomar imágenes. Este proceso de tinción permite a los investigadores visualizar las membranas de manera efectiva.

#Experimentos de Depleción y Enriquecimiento de Colesterol

Para ver cómo afecta el colesterol a las membranas, los investigadores realizaron experimentos donde eliminaron colesterol de las células y luego lo reabastecieron. Usaron un compuesto llamado MBCD, conocido por su capacidad para extraer colesterol de las membranas. Las células fueron tratadas con MBCD durante diferentes períodos de tiempo antes de ser teñidas con LAURDAN para observar cualquier cambio en la Fluidez de la Membrana.

Luego, los investigadores realizaron experimentos de enriquecimiento de colesterol. Introdujeron una solución de colesterol mezclada con MBCD a las células infectadas para ver si añadir colesterol afectaría la fluidez.

#Imágenes de la Dinámica de Membranas

Los investigadores usaron un microscopio confocal especial para capturar imágenes de las células. Miraron la fluorescencia de LAURDAN y usaron software para analizar los datos. Al examinar cómo cambiaba la fluorescencia, pudieron identificar diferencias en la fluidez de las membranas entre células infectadas y no infectadas.

#Resultados: Cambios en la Fluidez de la Membrana

Las imágenes de células Vero mostraron una diferencia significativa en la estructura de la membrana después de la infección por N. caninum. Las células infectadas mostraron mayor fluidez, indicada por un cambio en los tonos de color de las imágenes. El análisis mostró que tanto las membranas plasmáticas como las internas de las células infectadas tenían una fluidez alterada en comparación con las células no infectadas.

Los investigadores encontraron que las membranas internas, que generalmente son menos fluidas que las membranas plasmáticas, también mostraron mayor fluidez al estar infectadas. Esto fue sorprendente, ya que a menudo se piensa que las membranas plasmáticas tendrían más fluidez que las internas en condiciones normales.

#Efectos de la Depleción de Colesterol

Cuando los investigadores trataron las células Vero no infectadas con MBCD para deplecionar colesterol, hubo un aumento notable en la fluidez de la membrana. Este resultado era esperado, ya que reducir el colesterol generalmente conduce a un ambiente de membrana más fluido. Los experimentos mostraron que cuanto más tiempo fueron tratadas las células, más fluidas se volvieron las membranas.

#Restauración de Colesterol en Células Infectadas

Experimentos posteriores examinaron el efecto de restaurar colesterol en células infectadas usando MBCD mezclado con colesterol. Después del tratamiento, las células Vero infectadas mostraron disminución de la fluidez en sus membranas, sugiriendo que el colesterol añadido ayudó a estabilizar la estructura de la membrana, haciéndola menos fluida.

#Entendiendo el Impacto de las Membranas del Parásito

Los investigadores también investigaron si las membranas del parásito mismo tenían algún impacto en la fluidez de las membranas internas del huésped. Usaron software de imagen para aislar las PV y medir la fluidez por separado. Los hallazgos indicaron que la presencia de PV no influyó en las mediciones generales de fluidez de las membranas de las células huésped.

#Conclusión

Este estudio arroja luz sobre cómo la infección por N. caninum conduce a cambios en las membranas de las células huésped. Al aumentar la fluidez en las membranas plasmáticas e internas, el parásito manipula los recursos de colesterol del huésped para mejorar su supervivencia. Entender estas interacciones puede llevar a nuevas estrategias para desarrollar terapias contra la neosporosis, buscando interrumpir la capacidad del parásito para explotar los recursos del huésped.

En general, los hallazgos destacan la necesidad de seguir investigando sobre las interacciones huésped-parásito. Aprendiendo cómo N. caninum afecta la dinámica de las células huésped, puede que sea posible crear soluciones que ayuden a proteger el ganado de tales infecciones, beneficiando en última instancia a la industria agrícola. Los conocimientos obtenidos de este estudio podrían allanar el camino para nuevas estrategias para combatir infecciones parasitarias similares en el futuro.