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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/20724
Type
DissertationCopyright
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Sustainable Development Goals
03 Saúde e Bem-EstarCollections
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ANÁLISE PROTEÔMICA DA FORMA TRIPOMASTIGOTA DE UMA POPULAÇÃO DE TRYPANOSOMA CRUZI SUSCEPTÍVEL E OUTRA RESISTENTE AO BENZONIDAZOL
Santos, Sara Lopes dos | Date Issued:
2008
Author
Advisor
Co-advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Abstract in Portuguese
A Doença de Chagas é um grande problema de saúde pública na América Latina. Atualmente nos países das Américas Central e do Sul há de 16 a 20 milhões de pessoas infectadas pelo Trypanosoma cruzi e 40 milhões sob risco da infecção. O tratamento da Doença de Chagas com os nitroderiva dos, benzonidazol e nifurtimox, apresenta consideráveis efeitos colaterais, além de baixa eficácia na fase crônica da doença e variações na eficácia em pacientes de diferentes origens geográficas. Este fato pode ser explicado pela resistência natural do T. cruzi aos nitroderivados. A resistência a drogas tem um grand e impacto na quimioterapia da Doença de Chagas, aumentando a falha terapêutica e limitando as opções de tratamento. Através de estudos dos mecanismos de resistência do T. cruzi a drogas, novos alvos bioquímicos poderão ser identificados. O objetivo deste trabalho é identificar proteínas nas formas tripomastigotas do T. cruzi que possam estar envolvidas no mecanismo de resistência ao benzonidazol. Devido às diferenças entre as formas morfoevolutivas do parasito, é importante que o mecanismo de resistência seja estudado nas diferentes fases do s eu ciclo de vida. Além disso, a análise proteômica é particularmente importante por que a regulação da expressão gênica nestes organismos ocorre por mecanismos de c ontrole pós-transcricionais. As formas tripomastigotas foram obtidas através de infecção in vitro de células Vero com duas populações de T. cruzi : BZR, selecionada in vivo com resistência ao benzonidazol, e seu par susceptível,BZS (Murta & Ro manha, 1998). Para garantir a qualidade das amostras de tripomastigotas, a contam inação da cultura de células e parasitos por Mycoplasma foi monitorada através da PCR gênero-específica e da observação de células ao microscópio óptico de fluo rescência. A diferença de susceptibilidade determinada in vitro ao Bz entre as populações BZR e BZS de T. cruzi foi de aproximadamente 8 vezes quando avaliamos a atividade direta da droga sobre as formas tripomastigotas, e de 2 a 3 vezes s obre a liberação dos parasitos de células infectadas. Formas tripomastigotas das duas populações foram produzidas, purificadas e concentradas em quantidade suficiente para a análise por eletroforese bidimensional. Proteína total das duas populações f oi analisada por eletroforese bidimensional e as imagens dos 6 géis bidimensionai s de 17cm (triplicatas de cada população) foram analisadas pelo software PDQuest. As proteínas diferencialmente expressas entre as duas populações foram indicadas a partir de análise quantitativa da intensidade dos spots detectados e pareados entre os géis bidimensionais de cada população. 244 spots foram analisados e 23 spots apresentaram intensidade diferencial entre as populações, sendo: 3 expressos somente na população BZR e 5 somente na população BZS, 5 mais expressos na população BZR e 10 mais expressos na população BZS. Estes spots serão localizados nos géis, excisados e digeridos por Tripsina para identificação por espectrometria de massa.
Abstract
Chagas’disease is a major public health problem in Central and South America, where 16-20 million people are infected wi th Trypanosoma cruzi . Nitroheterocyclic drugs, benznidazole (Bz) and nifu rtimox (Nf), are currently used to treat Chagas’ disease. Both drugs have frequent sid e-effects, very low anti-parasitic activity in long-term chronic forms of the disease and variable efficacy according to the geographical area. The existence of strains nat urally resistant and susceptible to Bz and Nf drugs was previously described. Efforts a re necessary to provide a better understanding of T. cruzi drug resistance mechanisms, which may result in th e identification of new drug targets and new chemothe rapeutic tools. These efforts must be directed to each stage of T. cruzi life cycle. Furthermore, proteomic analysis is particularly important because the regulation of gene expression in T. cruzi occurs by post-transcriptional mechanisms. The aim of this work is to identify trypomastigote proteins potentially involved in the Bz resistance mechanisms. Trypomastigote forms from two populations selected in vivo , Bz resistant (BZR) and Bz susceptible (BZS) (Murta & Romanha, 1998), were maintained in Vero ce ll monolayers and collected. In order to assure the quality of the trypomastigotes samples used, specific PCR was used to monitor the Mycoplasma contamination of the cell and parasite cultures. C ell observation on fluorescence microscope after specif ic coloration was also used to monitor the contamination. The resistance/susceptib ility phenotype of the T cruzi populations was determined by two in vitro assays. The colorimetric assay showed that trypomastigotes from population BZR are approx imately 8-fold more resistant to benznidazole then BZS trypomastigotes. In a second assay, in which the benznidazole activity on parasite released from hos t cells was evaluated, the difference observed ranged from 2 to 3-fold between the BZR and BZS populations. Comparative proteomic analysis between BZR and BZS trypomastigote forms were carried out by bidimensional electrophoresis and im age analysis of 17cm bidimensional gels (triplicates from each T. cruzi population) using the software PDQuest. 244 spots were analyzed and 23 correspond to differently expressed proteins between the BZR and BZS populations, as in dicated after quantitative analysis of spot quantity between the gels of trypo mastigotes total protein from BZR and BZS populations. From these 23 spots, 3 are onl y expressed in BZR population and 5 only in BZS, 5 are more expressed in BZR popu lation and 10 more expressed in BZR. The identification of the differentially ex pressed proteins will be performed by mass spectrometry and similarity searching against the T. cruzi protein databases.
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