Investigan los hábitos reproductivos del hongo causante del pie de atleta

Análisis genómicos sugieren que la reproducción asexuada es la regla entre los ejemplares de la especie Trichophyton rubrum. Esto debe tenerse en cuenta en el desarrollo de nuevos fármacos

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Los hábitos sexuales del Trichophyton rubrum –el hongo causante del pie de atleta y de otros tipos de micosis de la piel y de las uñas– constituyeron el tema de una investigación que publicaron científicos brasileños y colaboradores internacionales en la revista Genetics.

Los resultados de dicha investigación sugieren que la reproducción asexuada es la regla en esta especie, es decir, que el apareamiento entre los ejemplares no es común y, de suceder eventualmente, requiere que existan condiciones sumamente específicas. Como consecuencia de ello, la variabilidad genética de la población es pequeña, incluso si se comparan aislados provenientes de distintas partes del mundo.

“Podemos entonces arribar a la conclusión de que se trata de una población clonal, es decir que prácticamente no existe cruzamiento entre los ejemplares. De este modo, se generan pocas variaciones en el genoma”, comentó Gabriela Felix Persinoti, la primera autora del trabajo, realizado con el apoyo de la FAPESP durante su posdoctorado.

Tal como explicó Nilce Martinez-Rossi, supervisora de la investigación y docente de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (FMRP-USP), en Brasil, la comprensión sobre cómo se reproducen estos hongos constituye un conocimiento de ciencia básica, sin el cual no se logra avanzar en términos de investigación aplicada. 

“La variabilidad genética es un factor que debe tenerse en cuenta cuando se está desarrollando un nuevo fármaco, por ejemplo, pues puede indicar el riesgo de que el patógeno desarrolle resistencia al tratamiento”, comentó. 

Se sabe que cuanto mayor es la variabilidad genética entre los ejemplares de una determinada especie, mayores son las probabilidades de que los mismos se adapten y sobrevivan a situaciones adversas. 

El trabajo de Felix Persinoti forma parte de una de las líneas de investigación que coordina Martinez-Rossi en la USP, cuyo objetivo consiste en comprender de qué manera interactúan los hongos dermatofitos –capaces de provocar infecciones en la piel, en los pelos y en las uñas de animales y de humanos– con sus huéspedes. Otra línea que coordina la investigadora apunta a entender los mecanismos de resistencia a los fármacos de este mismo grupo de microorganismos. 

Según Martinez-Rossi, el T. rubrum es una especie de dermatofito que infecta exclusivamente a los humanos. En general se trata de infecciones crónicas y superficiales, pues el hongo se alimenta de la queratina presente en la piel y en las uñas. Y causan molestias, comezón y daños estructurales en las uñas, razón por la cual provocan un deterioro de la calidad de vida de las personas afectadas. En raros casos, generalmente asociados con la baja inmunidad, la infección puede propagarse por el organismo y convertirse en una amenaza a la vida del paciente.

“Procuramos develar los mecanismos moleculares de patogenicidad de estos dermatofitos, es decir, entender de qué manera causan la infección, y el revelar las “armas” que estos hongos utilizan durante el proceso infeccioso ayuda en el desarrollo de fármacos destinados a combatirlos”, dijo Martinez-Rossi.

La investigación estuvo a cargo de Felix Persinoti en el laboratorio de Christina Cuomo, del Broad Institute –un órgano vinculado al Massachusetts Institute of Technology (MIT) y a la Harvard University, en Estados Unidos–, en el marco de una pasantía en el exterior financiada por la FAPESP.

Análisis genómicos

Tal como explicaron los autores en el artículo, la especie Trichophyton rubrum es a decir verdad un complejo que puede subdividirse en distintos morfotipos. Estos hongos son muy parecidos, pero exhiben pequeñas variaciones de color, de estructura o de los compuestos producidos.

En una primera etapa de la investigación, Felix Persinoti y sus colaboradores analizaron la variabilidad genética de 100 morfotipos aislados en diversas partes del mundo mediante un método conocido con el nombre de Multi Locus Secuence Typing (MLST), con el cual no se analiza el genoma entero sino algunos puntos claves específicos.

“Para complementar la investigación, se sometió a 12 aislados a la secuenciación completa del genoma”, comentó la investigadora.

Esta muestra analizada más profundamente estaba compuesta por 10 morfotipos de T. rubrum y otros dos aislados de la especie T. interdigitale, también capaz de infectar a los humanos (pero no exclusivamente) y para la cual aún no existía ningún genoma descrito.

Tras la secuenciación, el grupo se concentró en el análisis de una región del genoma conocida como mating type (MAT, que en inglés significa tipos de apareamiento). Para que pueda concretarse el cruzamiento entre ejemplares, éstos deben tener MATs complementarios: uno debe tener el MAT tipo 1 y el otro MAT tipo 2, por ejemplo.

El apareamiento ya se ha observado en algunos dermatofitos en estudios de otros grupos, pero hasta ahora nunca había sido observado en T. rubrum. 

“Al estudiar esta región del genoma, notamos que casi todos los morfotipos de T. rubrum exhibían MAT tipo 1. Solamente uno de ellos presentaba el tipo 2”, dijo Felix Persinoti. 

Aunque lo intentaron en los experimentos realizados en laboratorio, los científicos no lograron hacer que el aislado con MAT tipo 2 se reprodujera sexuadamente con otros ejemplares del tipo 1.

“Esto nos lleva a la conclusión de que es muy probable que la reproducción sexuada no exista en esta especie. O que para se produzca sea necesario que exista una condición muy específica”, dijo Felix Persinoti.

Esta conclusión quedó reforzada por análisis complementarios según las cuales el índice de similitud en el genoma de los ejemplares analizados se mostró superior al 99%.

Sin embargo, de acuerdo con la investigadora, los genes necesarios para la reproducción sexuada hallados en otros dermatofitos aún se encuentran presentes en el T. rubrum. Esto sugiere que la transición hacia el modo de reproducción asexuada constituye un evento reciente en la especie, posiblemente asociado con la especialización de este hongo para infectar humanos.

“Efectuamos una serie de comparaciones filogenéticas entre los distintos morfotipos y los resultados nos permitirán establecer una delimitación más correcta de las especies. Uno de los morfotipos, conocido como soudanense, se mostró divergente con respecto a los demás y por ello podría llegar a considerárselo como una especie separada”, comentó Felix Persinoti.

Puede leerse el artículo intitulado "Whole-Genome Analysis Illustrates Global Clonal Population Structure of the Ubiquitous Dermatophyte Pathogen Trichophyton rubrum", de Gabriela F. Persinoti, Diego A. Martinez et. al., en el siguiente enlace: genetics.org/content/208/4/1657.