Las enfermedades parasitarias continúan siendo un problema de salud pública, por lo que la OMS considera que una de las estrategias con mayor efectividad a corto alcance es la quimioterapia. Sin embargo, la falta de atención por parte de los grandes consorcios farmaceúticos, la aparición de casos de resistencia en medicina veterinaria y la carencia de fármacos efectivos para parasitosis como algunas de las producidas por protozoarios, son causas que generan la necesidad imperiosa de desarrollar fármacos más efectivos, menos costosos y con mayor espectro de acción. Aunque las metas son buenas, aún se requiere mucho por hacer a causa del desconocimiento de muchos aspectos de la biología celular de los parásitos, sobre todo de lo que se refiere a su citoesqueleto y a su relación con el efecto de fármacos antiparasitarios. La falta de conocimiento se debe a que no se ha puesto mucho énfasis en su estudio, ya que la mayor parte de la investigación se ha enfocado hacia la epidemiología, la clínica, el diagnóstico y la prevención. En la actualidad, sumado a las posibilidades que hay de encontrar nuevos fármacos o rediseñar los actuales que se han encontrado son funcionales; es posible diseñar, sintetizar y evaluar candidatos antiparasitarios en menor tiempo de lo que antes se hacía, debido a que se cuentan con campos de estudio de vanguardia como la bioinformática, la química medicinal, la proteómica y la microscopía. Nuestro grupo de investigación se ha dedicado a lo largo de mas de diez años a la caracterización de proteínas del citoesqueleto de ténidos, sin embargo, en el último año se ha comenzado con la caracterización de proteínas semejantes en el protozoario Gardia intestinalis en conjunto con un grupo de investigación del CMN Siglo XXI-IMSS y recientemente, bajo colaboración con otro de la ENCB-IPN, se han iniciado estudios con dos modelos experimentales en los que se producen un protozoario, Trypanosoma cruzi; así como el céstodo Hymenolepis nana. A su vez, con la colaboración que ha venido sosteniendo con investigadores en Quimica Medicinal de la Facultad de Química de la UNAM, se han estado evaluando in vitro diferentes tipos de sustancias que principalmente son derivados del bencimidazol (BZM). Al comparar el efecto de las sustancias experimentales, en todos los grupos mencionados, hemos encontrado que algunas de ellas tienen mayor eficiencia para dañar a los parásitos en comparación con fármacos convencionales como el sulfóxido de albendazol. Luego, dados los resultados y al hacer el análisis de la forma en que las sustancias han dañado a los parásitos, hemos considerado en nuestro grupo de investigación que el principal efecto se podría estar manifestando en alteraciones en la expresión de proteínas del citoesqueleto, por lo cual creemos que este tipo de proteínas podrían ser excelentes blancos farmacológicos y por ello requieren de una adecuada caracterización. El proyecto que se presenta aquí es una continuación de uno anterior financiado denominado “Evaluación de cambios inducidos por estrés químico en la expresión de proteínas del citoesqueleto de Taenia solium y Taenia crassiceps” (Proyecto DGAPA IN216107), en el que por los resultados obtenidos se comenzó a evaluar si había alteración en proteínas semejantes de otros parásitos distintos. Para llegar a la caracterización de proteínas filamentosas como actina, tubulina y miosina tipo II muscular hemos estandarizado en el laboratorio diferentes tipos de análisis bioquímicos, inmunoquímicos e inmunohistoquímicos y en la actualidad ya contamos con la habilidad para la obtención de mapas proteómicos en geles bidimensionales de proteínas del citoesqueleto de los parásitos mencionados. Con esta última tecnología ya hemos iniciado la identificación de las proteínas a través de ensayos de inmunoproteómica tanto con el empleo de anticuerpos policlonales como monoclonales comerciales o con algunos preparados en los laboratorios. Esta forma de identificación de las proteínas, dado que son proteínas ubicuas para las que hay mas posibilidades de detectarlas, es una estrategia útil sobre todo para casos, como en los ténidos, en donde no se ha publicado el genoma completo. Lo que hemos obtenido, parte ya ha sido publicado y otra está en proceso, nos ha mostrado que en los distintos parásitos hay expresión diferencial de sus proteínas del citoesqueleto dependiendo de la fase o estadio de desarrollo, existe la presencia de distintas isoformas y, bajo los tratamientos in vitro con sustancias antiparasitarias conocidas, o en fase experimental, hay alteraciones en los patrones de expresión de las proteínas. En algunos casos hemos logrado cotejar que los cambios en la expresión de las proteínas tienen relación con alteraciones de tipo morfológico en los parásitos. En otros casos, dado que sólo hemos logrado tener observaciones microscópicas que sugieren que el efecto de las sustancias evaluadas, aún hay necesidad de continuar con estudios de tipo proteómico que permitan corroborar que las proteínas del citoesqueleto están involucradas en el efecto de tales sustancias. Según los análisis de los efectos, la composición de los derivados influye en su forma de acción en contra de los parásitos, por lo que su diseño tiene que estar asociado al tipo de parásito, así como a las características particulares que presenten sus proteínas del citoesqueleto. Según los proteomas obtenidos en el caso de tratamientos de G. intestinalis, nos hemos percatado que hay proteínas que aumentan o disminuyen su expresión y su identidad ha sido asegurada mediante análisis por espectrometría de masas. En el presente proyecto buscamos establecer bajo los tratamientos in vitro con sustancias con poder antiparasitario los posibles cambios que se producen la expresión de proteínas del citoesqueleto de los parásitos. Adicionalmente a la caracterización de las proteínas, ya podemos aplicar estrategias computacionales (en colaboración con grupos de visualización científica de la DGSCA-UNAM y de la propia Facultad) que permiten la reconstrucción y visualización tridimensional de la estructuración del citoesqueleto de parásitos. En el caso de cisticercos de T. solium y de T. crassiceps se han generado imágenes de la forma en que se producen cambios en la estructuración del citoesqueleto debido al efecto de las sustancias que se han venido estudiando. Bajo estas circunstancias, consideramos que tenemos el manejo de suficiente tecnología de vanguardia y conocimiento que nos permiten abordar las evaluaciones de si las proteínas del citoesqueleto son alteradas directa o indirectamente por las sustancias en estudio. Los resultados que sean obtenidos podrían ser utilizados como la base de estrategias de desarrollo o mejoramiento de las sustancias antiparasitarias. Esto se propone porque es bien sabido que cualquier alteración en el citoesqueleto de cualquier organismo, produce cambios importantes en aspectos tales como la contracción muscular, el tráfico vesicular y la secreción/excreción de sustancias o el desarrollo de formas morfológicas específicas, que en el caso de los parásitos son aspectos importantes para éxito de su sobrevivencia y patogenicidad.

En relación a la biología de los parásitos estudiados. El proyecto que se presenta ha sido diseñado con la finalidad de continuar con otros que le han precedido y en donde se busca el realizar otros estudios, incluso otros mas profundos, de caracterización molecular de las proteínas contráctiles que se han venido estudiando, pero también de iniciar el conocimiento de otras relacionadas con ellas y que pudieran tener relación con su regulación o estructuración. Consideramos que los resultados que estos estudios arrojen serán de suma importancia para el mejor conocimiento de la biología celular, relacionada con la expresión de proteínas del citoesqueleto tanto de céstodos como de protozoarios que se han seleccionado para ser estudiados. Creemos que los estudios que se realizarán, en conjunto con los que ya se tienen, nos permitirán establecer que relación guardan las proteínas del citoesqueleto con su expresión y el efecto que pudieran tener en contra de ellas diversas sustancias con potencial antiparasitario o que se han utilizado con estos fines. Consideramos que los avances que hemos tenido en la caracterización de este tipo de proteínas en ténidos, nos permiten abordar estudios similares en otros parásitos para los cuales no se han hecho estudios relacionados con la expresión de sus proteínas del citoesqueleto, sus isoformas y la manera en que resultarían afectadas por tratamientos químicos. Adicionalmente, los estudios de tipo microscópico y de visualización científica que se están generando y que serán generados con el proyecto, nos permitirán seguir incursionando en aspectos de vanguardia y que representen interés para la comunidad científica, ya que pocos grupos en el mundo hacen estudios semejantes. Si logramos incrementar los conocimientos de las proteínas del citoesqueleto que estudiaremos, tales como aquellos relacionados con su identificación, isoformas y efectos de sustancias químicas sobre tales expresiones, ello no sólo será relevante para incrementar lo que ya se conoce en relación con la biología de los parásitos, sino que también ello abrirá las puertas para el desarrollo de nuevos fármacos antiparasitarios o el mejoramiento de los mismos mediante aspectos relacionados con la química medicinal. Consideramos que lo que logremos obtener al respecto nos permitirá proponer cual es el mecanismo de acción de tales sustancias y la posibilidad de que se puedan mejorar las interacciones moleculares por conocimiento tanto de las proteínas involucradas, como de los compuestos estudiados. La oportunidad de conocer mas de las proteínas en estudio (por ejemplo, identificando cuales de ellas están siendo liberadas por los parásitos y de que manera resultan afectadas por los tratamientos con sustancias químicas) y debido a la importancia que el citoesqueleto debe tener para la sobrevivencia, adaptación y desarrollo de los parásitos, podría tener impacto en el desarrollo de mejoras o replantamiento del diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades que producen. En el mundo, los científicos que se han venido encargando a fondo del estudio de componentes del citoesqueleto y de su integnidad, han empezado a ofrecer alternativas para el conocimiento y el tratamiento de afecciones como los procesos cancerosos y algunas de las cuales ya están en proceso de implementación. Esto se apoya en el hecho de que en la actualidad se cuentan con mejores herramientas metodológicas que permiten estos avances. Tan solo es necesario el recordar que en el año 2009 se celebran 100 años del descubrimiento de la enfermedad de Chagas, y que a pesar del tiempo transcurrido, el tratamiento quimioterapeútico antiparasitario de los pacientes chagásicos no se considera satisfactorio. No se dispone de fármacos tripanocidas eficaces para todas las formas clínicas y los fármacos de elección con los que se cuenta actualmente presentan severos efectos colaterales. El desarrollo de nuevas alternativas para el tratamiento antiparasitario de la enfermedad de Chagas es una de las tareas prioritarias para el control de esta enfermedad. Por lo anterior, es de interés que se desarrollen más estudios biológicos que ayuden a la búsqueda de nuevos fármacos y/o mejorar los ya existentes, más efectivos, baratos, de amplio espectro con la finalidad de mejorar su potencial antiparasitario y con ello la posibilidad de ofrecer nuevas alternativas al tratamiento quimioterapeútico de la enfermedad producida por Trypanosoma cruzi._x000D_ _x000D_ En relación a la adaptación de tecnología de vanguardia. Los avances que tienen en el grupo de investigación mantienen la fase de consolidación, se ha desarrollado la experiencia necesaria en la caracterización molecular de proteínas del citoesqueleto de los ténidos y ahora ello nos permite incursionar en la de otros parásitos. Los avances serán mas y mejores debido a que en el momento contamos con posibilidades de importantes colaboraciones nacionales e internacionales que fortalecen a nuestro grupo en la tecnología que este está requiriendo en los estudios y sobre todo, nos permite ello el dar opciones para fortalecer la infraestructura que requerimos para realizar el proyecto. No solo hemos implementado tecnología de vanguardia que abarca varios campos del conocimiento científico como bioquímica, inmunoquímica y biología celular, sino que hemos trascendido utilizando tecnología de punta que en la actualidad permite grandes avances en la investigación de las proteínas como su análisis proteómico, su evaluación de expresión mediante microscopía confocal y electrónica y la visualización científica asociada a estos estudios. Lo que en este proyecto esperamos es optimizar los resultados que hemos obtenido y ampliar el uso de tecnología de alto nivel, como la espectrometría de masas, para determinar la composición de aminoácidos de las proteínas estudiadas y su regulación y que por los ofrecimientos que tenemos por grupos de colaboración internacionales existe la posibilidad de conseguirlo. Consideramos que todo lo que hemos logrado y lo nuevo que podrá ser obtenido con el apoyo al proyecto propuesto nos ayudará a dar a conocer mas acerca de la biología del citoesqueleto de los parásitos que estudiamos y la posibilidad de usar estos conocimientos como blanco de la evaluación de fármacos o de diagnóstico de las parasitosis que pudieran tener utilidad en el control de las enfermedades producidas por los céstodos y los protozoarios en estudio. _x000D_ En relación a la formación de recursos humanos. Con el proyecto que se plantea, nuevamente estamos ofreciendo la formación de recursos a alto nivel, en la que los involucrados tendrán la oportunidad de desarrollarse aprendiendo tecnología de vanguardia. Al momento, en el proyecto ya se han incorporado un posdoctorante y varios estudiantes de doctorado. Se han graduado varios estudiantes de maestría y de licenciatura. Varios estudiantes han empezado en el grupo como estudiantes de licenciatura, como tesistas y han continuado hasta los estudios de maestría o doctorado. Por la calidad de las líneas de investigación que la DGAPA ha venido soportando económicamente a nuestro grupo de investigación, contamos con la posibilidad de ofrecer la incorporación de estudiantes de pregrado de la Facultad de Ciencias, de la Facultad de Química y de instituciones distintas a la UNAM como la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN. Además de la parte de formación de estudiantes que en el grupo se ha dado, se continúa participando en cursos nacionales e internacionales a los que se asiste para ofrecer el conocimiento que del grupo de investigación ha surgido._x000D_ En relación al potencial del uso de los modelos experimentales empleados en el proyecto. Los modelos experimentales que se utilizan en el proyecto, no sólo permiten profundizar mas en los aspectos de biología celular y la fisiología de los parásitos estudiados; sino que, también, con su empleo hemos podido implementar métodos modernos que podrían tener aplicación práctica. Con las metodologías bioquímicas, inmunoquímicas y de microscopía ya adaptadas; asociado al conocimiento del citoesqueleto que se ha adquirido para los distintos parásitos, ya estamos en proceso de evaluac