Microondas contra parásitos de la malaria

Los resultados de un estudio en el cual participan científicos de Panamá y de Estados Unidos, muestran que las microondas alteran la biofisiología del parásito P. falciparum y pueden matarlo. Esta sería una manera innovadora para combatir la malaria.

Tamara Del Moral
tdelmoral@senacyt.gob.pa

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La malaria es una enfermedad provocada por un parásito Plasmodium, el cual es trasmitido por la picadura de un mosquito del género anófeles infectado. Los parásitos Plasmodium vivax y P. falciparum son los principales causantes de malaria; algunos de los síntomas de esta enfermedad son: fiebre, vómito, dolor de cabeza, sudoración y escalofríos. La Organización Mundial de la Salud estima que en 2021 hubo 247 millones de casos de malaria en el mundo.

Entre los abordajes para la malaria están el control de vectores, el uso de mosquiteros, terapia química preventiva y una vacuna. La ciencia busca otras opciones, entre ellas, nuevas drogas.

Un estudio multidisciplinario en el cual participan científicos de Panamá y de los Estados Unidos, aporta una idea alternativa para combatir la malaria sin drogas.

En el artículo, publicado en la revista Frontiers en febrero de 2023, titulado “Microondas pueden matar a los parásitos de malaria de forma no termal”, los investigadores plantean que la aplicación de energía electromagnética, en este caso de microondas, puede alterar la biofisiología del parásito Plasmodium falciparum, que causa la forma más fatal de malaria, con complicaciones renales y cerebrales.

Algunos estudios sugerían que estos parásitos eran afectados por la energía electromagnética, pero no se habían esclarecido los mecanismos de acción.

Señales y muerte celular
El espectro electromagnético comprende radiaciones de diferentes frecuencias que se propagan en el espacio en forma de ondas.
Las ondas de radio y las microondas son radiaciones de bajas frecuencias. Luego sigue el espectro óptico, y las frecuencias más altas son las ionizantes de los rayos X y gamma.

Cuando un mosquito infectado por Plasmodium pica a una persona, le inocula los esporozoítos, que son el primer estadio del ciclo biológico del parásito y estos colonizan las células del hígado. Allí, el parásito madura a la fase de esquizonte y se multiplica. Luego,
se transforma en merozoíto y el parásito rompe las células hepáticas para liberarse a través de la sangre e invadir los eritrocitos (glóbulos rojos).

La hipótesis de los investigadores se basó en que, cuando estos parásitos están dentro de los glóbulos rojos de la persona infectada, sintetizan un cristal llamado hemozoína, que contiene hierro con propiedades paramagnéticas, que pueden interactuar biofísicamente con campos de ondas electromagnéticas. Para probar su hipótesis, el equipo desarrolló dos sistemas -uno abierto y otro cerrado- para aplicar microondas a las muestras de sangre que contenían los parásitos.

Los parásitos de control estaban intactos en sus varios estadios. Sus vacuolas, una parte de la célula del parásito donde se almacena la hemozoína que se forma a partir de la digestión de la sangre, eran normales. Pero, aquellos que fueron tratados con microondas sí fueron afectados; los cristales de hemozoína se liberaron en el citoplasma y la vacuola se destruía.

Las imágenes de microscopía electrónica demostraron que la exposición a las microondas induce cambios morfológicos en la célula de los parásitos. En los experimentos in vitro encontraron que más del 90% de los parásitos morían, no por el calor, sino por muerte celular programada. Este hecho es curioso ya que estos parásitos solo tienen una célula, ¿qué les hace destruirse a sí mismos?

Los científicos hicieron diferentes pruebas para conocer más sobre las señales a nivel molecular que inducen procesos citotóxicos
y la muerte programada de la célula de los parásitos, y qué papel tienen las microondas en estos procesos.

Los autores mencionan que la exposición a las microondas en las pruebas que realizaron incide en la vacuola de la célula del parásito y esto conlleva a la liberación de calcio intracelular y la acidificación del citoplasma. “Los datos combinados apoyan una forma de apoptosis (muerte celular programada) después del tratamiento con microondas”, indica la publicación. También se observó autofagia asociada a la muerte de los parásitos tratados con las microondas.

Un detalle importante es que, las microondas no afectan la viabilidad o la integridad de las líneas celulares epiteliales de los mamíferos, o de macrófagos o eritrocitos (glóbulos rojos). Los científicos recomiendan continuar este tipo de estudio con microondas para combatir la malaria de una forma distinta al uso de drogas, especialmente porque es posible construir un dispositivo para aplicar las microondas a bajo costo, que sea ligero, duradero, fácil de transportar y que pudiera usarse en el futuro en combinación con otras drogas o de manera terapéutica independiente.

Esta investigación fue financiada por la Fundación Bill y Melinda Gates, la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt), el ICGEB de Italia y fondos parciales del Sistema Nacional de Investigación (SNI) de Panamá.

La Dra. Carmenza Spadafora, miembro del SNI e investigadora del Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología (Indicasat AIP), presentó los resultados de este trabajo en una Conferencia de Investigación Gordon (https://www.grc.org/) sobre enfermedades infecciosas tropicales, en el mes de marzo, en Galveston, Texas y cuyo tema era: “Enfoques transdisciplinarios para el avance de las tecnologías de salud para enfermedades infecciosas tropicales”.

2008: La Dra. Carmenza Spadafora recibi financiamiento por 100 mil dólares para estudiar el uso de frecuencias de microondas
para tratar la malaria.
2011: La Fundación Bill y Melinda Gates le otorgó a Spadafora y a su mentor, el Dr. José Stoute, un grant de un millón de dólares para continuar con la segunda fase de su proyecto.
2014: Spadafora recibió una beca de 45 mil euros del Centro Internacional de Ingeniería Genética y Biotecnología de Italia (ICGEB) para trabajar por tres años en estudios en busca de las señales de autodestrucción en P. falciparum.
2016: Publicó en PlosOne, junto con Lorena Coronado, Rolando Gittens, y otros autores, el estudio “Blood stage Plasmodium falciparum exhibits biological responses to direct current electric fields”.
2022: Spadafora recibió, junto a Ricardo Correa y Lorenzo Cáceres, un subsidio Marie Slodowska-Curie de la Comunidad Europea junto con otros laboratorios de Rumania, Estonia, Suecia, Malasia e Italia, para implementar un “e-Nose” que pueda detectar la malaria en la exhalación de un paciente.
2023: El equipo integrado por Lorena Coronado, José A. Stoute, Christopher T. Nadovich, Jiping Cheng, Ricardo Correa, Kevin Chaw, Guadalupe González, Maytee Zambrano, Rolando Gittens, Dinesh K. Agrawal, William D. Jemison, Carlos A. Donado Morcillo y Carmenza Spadafora publicaron el ‘paper’ “Microondas pueden matar a parásitos de malaria de forma no termal” en la revista Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.