Anopheles hembra durante la picada. Imagen: Wikipedia
La malaria es una enfermedad producida por parásitos del género Plasmodium que se transmite a través de la picadura de mosquitos infectados. Es la primera enfermedad entre las enfermedades debilitantes y se calcula que cada año mueren alrededor de 2,7 millones de personas de los cuales el 75% son niños de zonas endémicas de África.
El bazo es un órgano presente en casi todos los vertebrados cuya función principal es la destrucción de las células sanguíneas rojas viejas, producir algunas nuevas y mantener una reserva de sangre. Forma parte del sistema linfático y es el centro de actividad del sistema inmune. Para evitar que los glóbulos rojos sean eliminados por el bazo, los géneros más virulentos del parásito de la malaria producen unas proteínas que se expresan en la superficie de los glóbulos rojos y provocan que estos se unan a la superfície interior de las venas.
Este es el factor principal de las complicaciones hemorrágicas de la malaria. Además, dichas proteínas tienen mucha variabilidad lo que implica que el sistema inmune no pueda reconocerlas de forma efectiva. El sistema inmune tarda alrededor de dos semanas en elaborar un número de anticuerpos suficientes para reconocer estas proteínas para acabar con los glóbulos rojos infectados. Sin embargo, el parásito va más rápido cambiando la estructura de las proteínas y los anticuerpos no las pueden reconocer.
Para estudiar en profundidad el papel del bazo en la malaria, se inició una colaboración entre el CRESIB y el IBEC para desarrollar un modelo del bazo humano en un chip. El entresijo de venas y capilares del bazo forma un sistema fluídico muy complejo que se ha adaptado evolutivamente para filtrar y destruir selectivamente los glóbulos rojos viejos, los microrganismos y los glóbulos rojos parasitados por malaria que lo atraviesan.
Bazo humano en un chip. Autor: IBEC
La filtración de la sangre en el bazo se hace mediante un método único. El bazo hace circular la sangre por microcanales a través de lechos de filtración formados por la pulpa roja del bazo en un compartimento especial donde el porcentaje de células rojas en sangre se ve aumentado. De esta manera, los macrófagos especializados pueden reconocer y destruir los glóbulos rojos enfermos. Además, en este compartimento la sangre viaja en un único sentido a través de unas ranuras muy pequeñas antes de llegar al sistema circulatorio. Esto representa un segundo test para asegurar la eliminación de las células viejas o enfermas.
Con el bazo en un chip se ha conseguido imitar estas dos condiciones de control en su plataforma de tamaño micro para simular la microcirculación de la sangre a través de dos canales principales (uno lento y uno rápido) diseñados para dividir el flujo. En el canal lento la sangre fluye a través de una matriz de pilares simulando el ambiente real donde el porcentaje de células sanguíneas aumenta y las células viejas o enfermas son destruidas.
Este dispositivo ya se ha probado con glóbulos rojos humanos e infectados por malaria. Este dispositivo facilita el estudio del bazo en la malaria y puede proporcionar una plataforma flexible para la detección de posibles fármacos contra ésta u otras enfermedades hematológicas.
Bibliografía:
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