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BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR DE Echinococus granulosos
M. GALINDO v N. GALANTI.
Departamento de Biología Celular y Genética,
Facultad de Medicina, Universidad de Chile.
En Chile, la hidatidosis es causada por Echinococus
granulosus, que presenta dos estados dentro de un ciclo
de vida indirecto; el hospedero intermediario más
importante es el ovino, en cuyas visceras se desarrolla el
quiste hidatídico. El estado quístico genera la forma que
puede diferenciar, tanto «in vivo» como «in vitro», hacia
estado estrobilar o hacia estado quístico. Así, las
protoescólices poseen un potencial de diferenciación y
cambio morfogenético notable lo que hace muy atractivo
el estudio de este parásito. En la literatura científica los
trabajos de morfología de los protoescólices de E.
granulosus muestran una caracterización parcial o
sectorizada del parásito. Más aún, con respecto a la
fisiología celular del parásito; síntesis del DNA, RNA y
proteínas, los datos son bioquímicos, no existiendo un
correlato a nivel celular. A nivel de biología molecular,
es escasa la información respecto a las bases
celulares y moleculares de la proliferación celular y
diferenciación del parásito.
El primer objetivo fue caracterizar sistemáticamente
la morfología y los territorios celulares del protoescólice
de £ granulosus. Para esto, los protoescólices se
obtuvieron de quistes hepáticos y pulmonares de ovejas
y se procesaron mediante técnicas convencionales para
microscopía de luz, electrónica de barrido y electrónica
de tansmisión. El protoescólex presenta cuatro
regiones morfológicamente distinguibles a lo largo de su
eje anteroposterior: Región del róstelo, de ventosas,
del cuello y del cuerpo. La ultraestructura de la
superficie externa de los protoescólices varía en las
distintas regiones, presentando microtricos filamentos y
ramificados en la región del róstelo, específicamente en la
zona de los ganchos rostelares; microtricos pequeños y
no ramificados en la zona basal del róstelo y la región de
ventosas y pequeñas excrecencias bulbosas en la región
del cuello y del cuerpo. Por otra parte, el protoescólex
presenta cinco territorios celulares a lo largo de su eje
antero-posteriorcélulas del cono rostelar, de la
almohadilla rostelar, de las ventosas, del rostelo-cuello y
del cuerpo. Los tres pr im er os t er r i tor i os s e
pr es e nt a n d el im it a dos
morfológicamente, mientras que los dos últimos
muestran continuidad a nivel de la región del cuello del
protoescólex. Además, cada uno de los grupos presenta
tipos celulares propios.
El segundo objetivo fue determinar la actividad de
síntesis de DNA, RNA y proteínas en cada uno de los
cinco territorios celulares del protoescólice, previamente
descritos. Para ello, los protoescólices fueron
pepsinados y posteriormente incubados en solución
salina de Hanks, pH 7.2, o en líquido hidatídico,
contimidina-H3, uridina-H3 o leucinaH3, a 38°C. Para establecer la cinética de incorpor ación
de cada uno de los isótopos radiactivos en las
respectivas macromoléculas y el lugar topológico donde
dicho proceso ocurre, se tomaron dos alícuotas de
protoescólices a distintos tiempos de incubación. En una
se determinó la actividad específica del isótopo
radioactivo incorporado y la otra se procesó para
autoradiografía. Los protoescólices presentan una activa
síntesis de DNA, RNA y proteínas. La síntesis de
proteínas ocurre en todos los territorios celulares del
parásito. Por el contrario, la actividad de síntesis de
DNA está restringida a solo tres de los cinco territorios
celulares: de células de las ventosas, del rostelo-cuello y
del cuerpo. Por otro lado, el índice de marcación medido
por autoradiografía muestra que en estos tres territorios
celulares solo un 0.5-2.0% de células incorporan
timidina-H3 en el DNA.
Finalmente, y con el objeto de comprender algunas
bases moleculares del crecimiento y diferenciación
del protoescólice de E. granulosus, se caracterizó las
histonas del parásito. Estas proteínas cromosomales
participan no sólo en la organización del DNA, sino
también en la regulación diferencial de la expresión
génica. Se obtuvo cromatina de protoescólex
previamente pepsinados y las histonas se extrajeron en
H2SO4 0.4 N. Alternativamente, la historia Hl se extrajo
de la cromatina en HC1O4 0.75 N y se precipitó
diferencialmente en acetona-HCl 0.07 N. Las histonas
totales y la histona Hl extraída como se indicó, se
fraccionaron y purificaron por HPLC. Las histonas también
se analizaron en
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geles de poliacrilamida-Triton DF16-urea-acido.
Losprotoescólices de E granulosas presentan 5
histonas, denominadas E1, E2, E3. E4 y E5, cada una de
ellas con migraciones electroforéticas similares a las
histonas H2A, Hl, H3, H2B y H4 de espermio de erizo de
mar y timo de ternera. Se observa además una sexta
histona, denominada E6, que presenta alta movilidad
electroforética en este tipo de geles, característica de las
histonas Hl de los protozoos. Las histonas E2 y E6
presentan propiedades de solubilidad propias de una
histona Hl. Sin embargo, sólo la histona E6 presenta
elución por HPLC propia de una histona Hl. Por otro
lado, la composición aminoacídica de la histona E2 correspondió a la descrita para una histona H1. Finalmente,
las histonas del protoescólice presentan variantes, las
cuales pueden ser discriminadas por electroforesis y por
HPLC.
De acuerdo a los resultados obtenidos podemos
concluir que los protoescólices de E. granulosus
presentan una estructura regionalizada en cuanto
morfología eterna y
ultraestructura de superficie. En cuanto al patrón de
distribución celular, en el protoescólex se distinguen
cinco territorios celulares, cada uno de los cuales
presenta una estructura y ubicación morfológica
determinada, así como una contitución celular particular.
Solo en tres de estos territorios se detectó síntesis de
DNA nuclear; el bajo índice de marcación observado
sugiere que esta actividad podría estar relacionada con
el crecimiento del protoescólice desde una forma
recientemente liberada de la membrana germinativa.
Se concluye, además que los protoescólex de E.
granulosus presentan un conjunto de histonas
conservadas respecto a eucariontes superiores; sin
embargo, este parásito presentaría dos histonas Hl,
una similar la de eucariontes superiores, aunque con
algunas diferencias, y otra similar a la de algunos
protozoos. Esta particularidad podría estar relacionada
con la ubicación de este parásito platelminto en la escala
evolutiva.