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Investigación en Salud Pública

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Bioquímica y Biología Celular

Una de las principales herramientas para el control de cualquier parásito es el entendimiento de su biología, pues al conocer sus procesos vitales y las moléculas involucradas en estos procesos, es posible identificar blancos quimioterapéuticos o diseñar herramientas que faciliten su diagnóstico y que permitan controlar la enfermedad.

El grupo de Bioquímica y Biología Celular cuenta actualmente con tres líneas de investigación: Bioquímica de Plasmodium, Biología Molecular de Plasmodium y Diagnóstico y Quimioterapia, dentro de las cuales se desarrollan proyectos relacionados con el conocimiento de las moléculas involucradas en los procesos de invasión y de liberación de Plasmodium falciparum en los glóbulos rojos, así como de moléculas del parásito involucradas en las actividades que regulan el desarrollo del parásito en la célula hospedera.

Por otro lado de acuerdo con las prioridades mundiales adoptadas para el control de la malaria, el grupo ha dado también respuesta a la gran problemática mundial de la resistencia a antimaláricos, por medio del planteamiento de diferentes proyectos que permiten evaluar la relación entre posibles marcadores moleculares en el genoma del parásito y la resistencia de este a los medicamentos que se adoptan como terapia antimalárica de primera línea en Colombia. Así mismo, estos estudios permiten caracterizar las diferentes poblaciones circulantes en el país y evaluar el comportamiento directo del parásito frente al medicamento de elección. Finalmente, como respuesta a una segunda prioridad para el control de la malaria, el grupo ha adoptado metodologías que permiten evaluar el comportamiento de los métodos alternativos a la gota gruesa para el diagnóstico de la malaria.

Líneas de Investigación

Bioquímica de Plasmodium

Bioquímica de Plasmodium

Pertenece a la Línea institucional Biología celular y molecular de los agentes causantes de enfermedades transmisibles y de sus vectores

Bajo la hipótesis de que el calcio actúa como segundo mensajero en los procesos relacionados con la invasión y el control del desarrollo del parásito dentro del eritrocito, el Grupo ha caracterizado varias actividades eritrocíticas dependientes de calcio que son modificadas por el parásito durante la invasión (fosforilación, proteólisis, transglutaminación).

En el marco de esta línea se ha estudiado el efecto del calcio y su mediador (calmodulina) sobre la invasión del P. falciparum, las proteínas de unión al calcio, la estructura y la expresión de la calmodulina, las proteínas de unión a la calmodulina, el efecto de los inhibidores de la invasión, las bombas iónicas en el eritrocito humano infectado, la proteólisis de la membrana eritrocítica, la fosforilación de las proteínas del citoesqueleto del eritrocito infectado, las transglutaminasas, la calpaína, las proteínas de unión a la actina-G, y la estructura y la función de miosinas.

Biología Molecular de Plasmodium

Biología Molecular de Plasmodium


Pertenece a la Línea institucional Biología celular y molecular de los agentes causantes de enfermedades transmisibles y de sus vectores

Esta línea está estrechamente ligada a la línea de Bioquímica de Plasmodium y las dos se retroalimentan constantemente.

Los proyectos se han abordado ya sea aislando proteínas de interés para obtener parcialmente sus secuencias con el fin de estudiar los genes o bien, confirmar la presencia de mARN de genes de interés (durante el ciclo intraeritrocitario del parásito) para iniciar el estudio estructural y funcional de las proteínas. Siguiendo estas estrategias, el grupo encontró que un gen constitutivo (housekeeping) como el de la calmodulina, exhibía un patrón de expresión atípico durante el ciclo eritrocítico de P. falciparum.

Se estudió, entonces, el patrón de expresión de genes housekeeping de grupos funcionalmente muy diferentes ya fueran con función motora o estructural (actina-I, miosina A y B-tubulina) o relacionados con el metabolismo de carbohidratos (GPI y G6PD). Los resultados confirmaron el comportamiento no convencional de ciertos genes housekeeping y sugirieron la existencia de diferentes patrones de expresión para distintos grupos funcionales de genes. Además, se ha iniciado el estudio de genes cuya existencia es conocida solamente a través de la información que ofrece el proyecto del genoma de P. falciparum (por ejemplo, miosinas del parásito) y, por tanto, no han sido aislados y se desconoce su patrón de expresión y función en el parásito.

Por otra parte, también se comenzó un estudio de la telomerasa y las proteínas asociadas al telómero, con el ánimo de diseñar moléculas que bloqueen la actividad de la enzima y, por consiguiente, el desarrollo del parásito. Junto con el desarrollo de estos estudios se ha alcanzado un amplio manejo de herramientas bioinformáticas y se han desarrollado nuevas tecnologías para la construcción y el rastreo de genotecas

Diagnóstico y Quimioterapia

Diagnóstico y Quimioterapia


Pertenece a la Línea institucional Resistencia a antibióticos, medicamentos y plaguicidas

El tratamiento y el control del paludismo enfrentan grandes dificultades debido a la creciente propagación de cepas resistentes a los diferentes antimaláricos.

Este panorama plantea la necesidad de buscar alternativas metodológicas que nos permitan obtener información confiable y rápida sobre la magnitud del problema de resistencia en Colombia.

Desde 1995, el grupo ha venido desarrollando proyectos que buscan obtener un mayor conocimiento sobre la diversidad genética de las poblaciones de Plasmodium falciparum y P. vivax circulantes en el país y sobre la frecuencia de las mutaciones en genes como dhfr, dhps y pfcrt que están asociadas con resistencia a antimaláricos. Se espera que con estas metodologías modernas se responda acertadamente a las exigencias de los programas nacionales de vigilancia y control de la malaria.

 

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