Las garrapatas son ectoparásitos responsables por la transmisión de una amplia gama de patógenos que afectan a la salud de humanos y animales. La inoculación de saliva de garrapata en el hospedador tiene la capacidad de modular su respuesta inmune, pudiendo conducir al desarrollo de alergias como es el caso del síndrome de alfa-Gal (SAG). El SAG, también conocido como alergia a la carne roja, se caracteriza por una anafilaxia tardía tras el consumo de carnes rojas o inmediata a fármacos que contienen alfa-Gal. Su respuesta es desencadenada por la producción de inmunoglobulina E (IgE) frente a la modificación del glicano galactosa-alfa-1,3-galactosa (alfa-Gal) presente en proteínas y lípidos.

En investigación biomédica, la aplicación del pez cebra (Danio rerio) como modelo animal en el estudio de enfermedades humanas está experimentando un notable crecimiento, impulsada por su homología anatómica, genética y fisiológica con el ser humano. La asociación de secuenciación génica y proteómica con la modelización de enfermedades en el pez cebra está acelerando la comprensión de los mecanismos moleculares asociados a una determinada enfermedad. La integración del análisis de datos de transcriptómica y proteómica puede revelar importantes vías de señalización celular y contribuir para el descubrimiento de biomarcadores, potenciando los esfuerzos en el diagnóstico, prevención y control de enfermedades.

Por ello, científicos del Grupo de Investigación en Sanidad y Biotecnología (SaBio) del Instituto de Investigación en Recursos Cinegéticos (IREC – CSIC, UCLM, JCCM) han aplicado un enfoque multi-ómico para determinar el efecto sobre el transcriptoma y proteoma intestinales del pez cebra inoculado con saliva de garrapata y alimentado con carne roja. Mediante análisis bioinformáticos, se han detectado vías biológicas y metabólicas asociadas al SAG. Además, recurriendo al mapeo de ortólogos se han obtenido los genes ortólogos humanos de alta concordancia biológica para la posterior detección de las enfermedades humanas asociadas a estos genes. Este enfoque experimental proporcionó información valiosa sobre los patomecanismos subyacentes del SAG, permitiendo la identificación de genes y proteínas clave que podrán servir como potenciales biomarcadores de la enfermedad.

Como resultados se observó que el tratamiento del pez cebra con saliva de garrapata aumentó la mortalidad, la incidencia de reacciones alérgicas de tipo hemorrágico y los cambios en los patrones de comportamiento y alimentación. El análisis transcriptómico relevó una supresión de vías biológicas y metabólicas correlacionadas con las reacciones alérgicas a la saliva de garrapata, afectando a la circulación sanguínea, la contracción muscular cardiaca y vascular, el comportamiento y la percepción sensorial.

Los genes ortólogos suprimidos estaban principalmente asociados a enfermedades humanas relacionadas con los sistemas nervioso, musculoesquelético y cardiovascular. El análisis proteómico reveló la supresión de vías asociadas a la producción de especies reactivas del oxígeno por el sistema inmunitario y a la contracción del músculo cardiaco. Las proteínas subrepresentadas estaban relacionadas principalmente con trastornos nerviosos y metabólicos humanos. Los datos multi-ómicos revelaron la inhibición de vías asociadas a la señalización adrenérgica en cardiomiocitos y a la contracción cardiaca y muscular. Los resultados identifican vías biológicas relacionadas con la saliva de garrapatas que favorecen la afectación multisistémica de órganos y vinculan la sensibilización a alfa-Gal con otras enfermedades para la identificación de posibles biomarcadores de esta enfermedad.

Puedes consultar la publicación científica de este trabajo de investigación en:

• Vaz-Rodrigues, R., Mazuecos, L., Villar, M., Contreras, M., Artigas-Jerónimo, S., González-García, A., Gortázar, C., & De La Fuente, J. 2023. Multi-omics analysis of zebrafish response to tick saliva reveals biological processes associated with alpha-Gal syndrome. Biomedicine & Pharmacotherapy 168, 115829.