Patologías

Parásitos vuelven “zombis” a las microalgas marinas

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By Milthon Lujan

Los parásitos marinos invaden las microalgas, devoran el núcleo y secuestran el metabolismo mientras que el organismos permanece vivo.

Dos parásitos (núcleos visibles en azul) invaden el núcleo de una microalga huésped que contiene cromosomas. A la derecha está la etapa posterior de la infección en la que los parásitos comienzan a engullir o tragar los cromosomas del huésped y digerirlos. Crédito: Johan Decelle/CNRS.
Dos parásitos (núcleos visibles en azul) invaden el núcleo de una microalga huésped que contiene cromosomas. A la derecha está la etapa posterior de la infección en la que los parásitos comienzan a engullir o tragar los cromosomas del huésped y digerirlos. Crédito: Johan Decelle/CNRS.

Es un cuento tan antiguo como el tiempo. El parásito se alimenta de otra especie, toma lo que necesita y deja a su paso un cadáver del organismo huésped.

Podrías pensar que en el mundo de las microalgas, esto ni siquiera ocurre. O que los parásitos se dan un festín con un organismo unicelular completo, debido a que no parece una comida muy grande. Pero, por desgracia, ese no es necesariamente el caso.

Los parásitos están ampliamente distribuidos y son diversos en el plancton del océano, y muchos de ellos infectan a las microalgas para sobrevivir. ¿Cómo estos parásitos se desarrollan y eliminan la energía dentro del huésped? y ¿Cómo se altera la organización celular y el metabolismo del huésped? son preguntas sin respuestas.

Una investigación describe como el plancton secuestra la energía, el metabolismo y tal vez incluso el material genético de otro plancton, todo mientras las víctimas aún están vivas.

Los científicos de EMBL en el grupo Schwab han formado parte de un proyecto de investigación liderado por el grupo de Johan Decelle y Laure Guillou, respectivamente en el CNRS de Grenoble y la estación marina de Roscoff.

A medidas que más investigadores trabajaron para caracterizar y comprender los parásitos océanos en la última década, los científicos se concentraron en comprender mejor las relaciones planctónicas, específicamente, una cepa del parásito Amoebophyra y su huésped la microalga Scrippsiella acuminata.

En julio, los científicos publicaron los resultados de su investigación, que incluyó microscopía electrónica 3D combinada con transcriptómica. Este último puede identificar los genes y las vías de un parásito y cómo responden a los estímulos, incluso cuando están a punto de alcanzar el núcleo de un fitoplancton para secuestrar los procesos de producción de energía.

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Sí, eso es lo que sucede a S. acuminata, una microalga dinoflagelada, cuando es invadida por el parásito Amoebophyra.

S. acuminata tampoco es necesariamente un espectador inocente en esta historia. Muchos dinoflagelados, incluidos tanto el parásito como el huésped en este caso, están asociados con las “mareas rojas”, la proliferación de algas nocivas.

Amoebophyra es un parásito pero también otro tipo de dinoflagelado. Al igual que un virus, uno o más entrarán en las células de S. acuminata, mientras que el huésped desprevenido continúa nadando en su mundo acuático como si nada hubiera cambiado, incluso cuando Amoebophyra devora su núcleo.

“La infección rápida del núcleo del huésped podría ser una estrategia de ‘zombificación’, que permitiría al parásito digerir cromosomas ricos en nutrientes y escapar de la defensa citoplásmica, mientras se beneficia de la producción de energía de carbono mantenida de la célula huésped”, reporta el estudio.

Sorprendentemente, S. acuminata continúa nadando y realizando la fotosíntesis mientras que el parásito supera activamente a las células productoras de energía en el núcleo del huésped.

Posteriormente, el parásito comienza a replicarse dentro de este huésped unicelular, generando más parásitos que eventualmente partirán para encontrar sus propios huéspedes y comenzar este proceso nuevamente, embarcándose en su propias conquistas parasitarias.

Sin embargo, el huésped de S. acuminata finalmente muere, un resultado ligeramente diferente al de “zombieland”.

“Esta investigación es realmente solo el comienzo de arrojar luz sobre lo que está sucediendo en todo el ecosistema”, dijo Decelle.

“Con este tipo de microscopía 3D, pudimos observar un proceso que ocurre dentro del núcleo, paso a paso a una resolución de nanoescala. Ahora, se trata de descifrar los mecanismos y ver dónde estas pequeñas actividades tienen implicaciones a una escala mucho mayor: el entorno en el que viven”.

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Referencia (acceso libre)
Decelle, J., Kayal, E., Bigeard, E. et al. Intracellular development and impact of a marine eukaryotic parasite on its zombified microalgal host. ISME J 16, 2348–2359 (2022). https://doi.org/10.1038/s41396-022-01274-z

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