Investigadores de la Universidad de Utah informan de que los cristales de hemozoína ricos en hierro dentro del parásito de la malaria Plasmodium falciparum se mueven a través del compartimento digestivo del parásito porque las reacciones en las que interviene el peróxido de hidrógeno en la superficie del cristal generan propulsión química. El trabajo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, relaciona un fenómeno observado desde hace tiempo con la química del peróxido y podría apuntar a nuevas estrategias farmacológicas contra la malaria e ideas para dispositivos de ingeniería a micro y nanoescala.
El parásito de la malaria Plasmodium falciparum produce cristales de hemozoína que contienen hierro al desintoxicar el hemo liberado durante la digestión de la hemoglobina. Los investigadores han observado durante mucho tiempo que estos cristales se mueven dentro del compartimento digestivo del parásito (a menudo llamado vacuola alimentaria) mientras el parásito está vivo y que el movimiento se detiene cuando el parásito muere.
En un estudio dirigido por el bioquímico Paul A. Sigala, de la Universidad de Utah, el equipo aporta pruebas de que el movimiento está impulsado por la química del peróxido de hidrógeno (H_2O_2). Los investigadores descubrieron que la hemozoína puede catalizar reacciones con el peróxido de hidrógeno y que la exposición de cristales aislados de hemozoína al peróxido de hidrógeno hace que se muevan, lo que concuerda con un mecanismo de propulsión química.
Los investigadores también informan de que la manipulación del entorno del parásito para reducir la química relacionada con el peróxido puede ralentizar el movimiento de los cristales incluso cuando los parásitos siguen siendo viables. En la descripción del trabajo realizada por la Universidad de Utah, la investigadora postdoctoral Erica Hastings afirmó que la reacción subyacente de descomposición del peróxido se utiliza ampliamente en las tecnologías de propulsión, y argumentó que la identificación de la química específica del parásito podría abrir vías para el desarrollo de fármacos.
El equipo propone que mantener los cristales en movimiento podría ayudar al parásito a gestionar el estrés oxidativo mediante el consumo de peróxido de hidrógeno y podría ayudar a prevenir la agregación de cristales, manteniendo una superficie reactiva para procesar el hemo tóxico. Los investigadores describen el fenómeno como un ejemplo biológico de nanopartícula metálica autopropulsada.
El estudio, "Chemical propulsion of hemozoin crystal motion in malaria parasites", se publicó en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) en 2025 (volumen 122, número 44) y es obra de Hastings y sus colegas. Según los investigadores, los hallazgos podrían servir de base para diseñar estrategias antipalúdicas que interfieran con la química de la superficie de los cristales y también podrían aportar conceptos relevantes para la ingeniería de partículas autopropulsadas para aplicaciones como la administración selectiva de fármacos.
