A sincronia dos parasitos

O ritmo circadiano  controla inúmeras funções fisiológicas no corpo humano. Dentre elas, secreção de hormônios, seu crescimento e até o seu apetite! Hoje veremos que um parasito se beneficia desse nosso relógio interno. O Plasmodium, causador da malária, se aproveita do nosso ritmo para sincronizar o seu crescimento!

O Plasmodium é transmitido para humanos e outros mamíferos através da picada de um mosquito. Seu ciclo de vida  é complexo. No hospedeiro, ele migra para o fígado, e depois para o sangue, onde infecta as células vermelhas do sangue (os eritrócitos). E, dentro dessas células, eles amadurecem, se multiplicam e rompem, sendo liberados para um novo ciclo de infecção.

Figura 1: Hemácias

De forma altamente sincronizada, milhares de parasitos, no mesmo momento, realizam esta ação de ruptura das hemácias para um novo ciclo de infecção.

 

Sincronia pela comida
Figura 2: Cupcake

O trabalho desenvolvido pela Dra. Isabela Hirako, na Fiocruz de Minas Gerais, mostrou que camundongos infectados com Plasmodium chabaudi apresentam baixos níveis de glicose no sangue (hipoglicemia) ao amanhecer, comparados com animais não infectados. Como camundongos têm hábitos noturnos, esta fase representa o fim da fase ativa no ritmo circadiano deles. Em humanos, seria referente ao entardecer.

Nesta fase de hipoglicemia do hospedeiro, os parasitos entram em um estágio de baixo consumo de glicose. Nesse estágio, o Plasmodium adquire forma circular (em anel) dentro dos eritrócitos infectados. O ciclo, então, progride e o parasito adquire a forma madura e replicativa de esquizonte. Quando o animal se alimenta, a glicose no sangue aumenta, e então que os esquizontes rompem as hemácias e entram na circulação.

Pois é… Eles também gostam da sua comida!

Em camundongos diabéticos, que não controlam os níveis de glicose, a sincronização é perdida. Isso sustenta a hipótese de que o ciclo entre pico de glicose e hipoglicemia coordena o ciclo de crescimento do parasito.

 

Sincronia pela resposta imunológica

Junto com esse grande número de parasitos, mediadores imunológicos (citocinas) são produzidos, gerando um sinal de perigo para todo o corpo. Isto causa o ciclo de febre, suor e calafrios característicos da doença.

Os autores do trabalho também estavam interessados em entender se alguma dessas citocinas participam na sincronização. Eles viram que uma em particular, o fator de necrose tumoral (do inglês, tumor necrosis factor, TNF-a) tem o máximo de expressão junto com o pico de hipoglicemia (que, como dissemos, ocorre ao amanhecer nos camundongos)

Para determinar a importância desse mediador, os cientistas usaram camundongos que não produzem TNF-a. Nesses animais, a hipoglicemia matinal é reduzida, e o ritmo dos parasitos era interrompido.

 

Prova de fogo
Figura 3: Rato

Para determinar o papel do ritmo alimentar na sincronização dos parasitos, a Dra. Hirako e seus colaboradores alteraram o relógio interno dos animais. Deixaram o alimento na gaiola dos camundongos durante o dia, e o retiravam à noite. Esse protocolo forçou os animais a alterar seus hábitos alimentares.

Como esperado, a liberação dos parasitos no sangue passou a ocorrer no meio do dia, e não mais no meio da noite, como se observa nos animais que comem à noite.

Pensava-se até então que a ruptura das hemácias pelo parasito causava a liberação de citocinas e os principais sintomas da malária. O que este trabalho mostra é que existe um papel dessas citocinas no controle dos níveis de glicose, e isto determina o momento em que os parasitos serão liberados.

Com isto concluímos que modificações na alimentação do hospedeiro têm impacto no crescimento e disseminação do parasito. Há algum tempo, falamos aqui como os parasitos podem influenciar o comportamento do hospedeiro , modulando a perda de apetite e aumentando sua dispersão… Portanto, a alimentação é uma ferramenta usada por ambos os lados nesta luta pela sobrevivência!

 

REFERÊNCIAS

Hirako IC , Assis PA, Hojo-Souza NS, et al. Daily Rhythms of TNFα Expression and Food Intake Regulate Synchrony of Plasmodium Stages with the Host Circadian Cycle. Cell Host and Microbe. 2018.

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