Plasmodium è un genere di organismi parassiti unicellulari, alcune specie dei quali causano la malaria.
Il parassita ha bisogno di due ospiti: una zanzaraAnofele e l'uomo per completare il loro ciclo vitale. Assume forme diverse in ciascuna fase del suo ciclo di vita. Il passaggio da una forma all'altra richiede una massiccia riorganizzazione del citoscheletro. Scienziati dell'Università di Ginevra (UNIGE) hanno fatto luce sull'organizzazione del citoscheletro nei plasmodi.
Il loro studio, pubblicato su PLOS Biology,descrive in dettaglio l'organizzazione scheletrica del parassita su una scala senza precedenti adattando una tecnica di microscopia ad espansione recentemente sviluppata. I biologi “gonfiano” le cellule prima dell’imaging, consentendo l’accesso a maggiori dettagli strutturali su scala nanometrica. Durante lo studio, gli scienziati hanno scoperto tracce di un organello: i conoidi.
Il citoscheletro, o scheletro cellulare, è costituito da una retediversi tipi di filamenti, tra cui actina e tubulina. Mentre il parassita attraversa le fasi di sviluppo, il suo citoscheletro subisce molteplici riorganizzazioni radicali. In particolare, i plasmodi richiedono un citoscheletro molto specifico per muoversi e penetrare nelle barriere di membrana delle sue cellule ospiti. Questi due processi sono centrali per la patogenesi dei parassiti che causano la malaria.
“A causa delle dimensioni molto ridotte del plasmodio - 50volte più piccolo di una cellula umana: vedere il suo citoscheletro è un grosso problema tecnico. Questo è il motivo per cui abbiamo adattato il nostro protocollo di microscopia ad espansione. Implica il gonfiaggio di un campione biologico mantenendo la sua forma originale. È così che abbiamo potuto osservare i plasmodi con una risoluzione che prima non era disponibile», spiegano Héloïse Berthier e Virginia Hamel, ricercatrici dell’UNIGE.
Scienziate hanno osservato il parassita nella faseookinetes, la forma responsabile dell'invasione dell'intestino medio della zanzara. Questa è una fase importante nella diffusione della malaria. Sulla punta del parassita, i biologi hanno visto una struttura fatta di tubulina. È simile al conoide, un organello coinvolto nell'invasione della cellula ospite, nei relativi parassiti Apicomplexa.
Scoperta di questo rudimentale conoideevidenzia la potenza della microscopia ad espansione che può essere utilizzata per visualizzare le strutture del citoscheletro su scala nanometrica senza la necessità di microscopi speciali.
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Zanzare anofele - genere Dipterainsetti, molte delle quali sono portatori di parassiti umani - plasmodia della malaria. Anopheles insieme ai generi Bironella e Chagasia costituiscono la sottofamiglia Anophelinae.
Filamenti intermedi (PF, nanofilamenti) -strutture filiformi di proteine speciali, uno dei tre componenti principali del citoscheletro delle cellule eucariotiche. Contenuto sia nel citoplasma che nel nucleo della maggior parte delle cellule eucariotiche.
L'actina è una proteina globulare da cui si formano i microfilamenti, uno dei componenti principali del citoscheletro delle cellule eucariotiche.
La tubulina è la proteina da cui provienemicrotubuli. In essi, così come nel citoplasma delle cellule, è sotto forma di un dimero di una molecola di α-tubulina e una molecola di β-tubulina. Come parte di un tale dimero, una molecola GTP è attaccata a ciascuna molecola di tubulina. Ciascuna di queste subunità ha tre domini.
Nel metodo della microscopia ad espansione, le proteine in esame sono incorporate in una fitta rete di molecole del gel polielettrolitico rigonfiante, a causa della quale il campione viene fisicamente ingrandito.