Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/23567
CORPÚSCULOS LIPÍDICOS NO PARASITO TRYPANOSOMA CRUZIINCORPORAÇÃO E ATIVAÇÃO DE ÁCIDO ARAQUIDÔNICO E PAPEL NA FORMAÇÃO DE MEDIADORES LIPÍDICOS
Toledo, Daniel Afonso de Mendonça | Date Issued:
2017
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Corpúsculos Lipídicos (CLs) são organelas complexas, ricas em lipídios, presentes em células eucarióticas e procarióticas. Diferente de todas as outras organelas, os CLs são delimitados apenas por uma monocamada de fosfolipídios. Os CLs apresentam diversas funções como metabolismo de lipídios, sinalização celular, papel na inflamação. O aumento do número de CLs é documentado em células do hospedeiro durante diversas doenças infecciosas e encontra-se associado com a síntese de mediadores inflamatórios como prostaglandinas. A via do PPAR-gamma (PPAR-\03B3), é conhecida em células de mamíferos como importante moduladora lipídica e relaciona-se à formação de CLs e mediadores inflamatórios. O acúmulo de CLs no citoplasma de patógenos e seu significado funcional ainda são pouco compreendidos. Nesse trabalho, nós investigamos a formação de CLs no parasito intracelular T. cruzi durante situações de interação com a célula hospedeira e a possível correlação dessas organelas com a produção e liberação do mediador inflamatório prostaglandina E2 (PGE2). Em paralelo, a presença do receptor nuclear PPAR-\03B3 foi também investigada no parasito. Análises por microscopia de luz e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram que CLs são constitutivos em formas tripomastigotas e amastigotas de T. cruzi Ocorreu aumento significativo no número de CLs em parasitos cultivados na presença de macrófagos comparado a parasitos cultivados na ausência de macrófagos. Por MET, CLs nas formas amastigotas do parasito, foram analisados em processo de infecção em dois tipos de macrófagos: peritoneais in vitro e do tecido cardíaco in vivo. CLs da infecção in vivo, foram significativamente maiores e elétron-densos se comparados aos CLs dos parasitos cultivados in vitro. Tripomastigotas estimulados em cultura com ácido araquidônico (AA) e ácido oleico (AO), foram induzidos à gênese de novos CLs e PGE2. RAMAM e espectrometria de massas (MALDI-TOF) confirmou a incorporação de AA em CLs do parasito. Revelamos também que os CLs são locais de produção da PGE2. A presença da enzima PGE sintetase, envolvida nesta síntese, foi demonstrada no parasito por Western Blotting. Além disso, demonstramos, pela primeira vez, que o parasito expressa a via do PPAR-\03B3. Assim CLs são fonte de recursos lipídicos para o parasito crescer e produzir mediadores da inflamação, que potencialmente podem agir na resposta imune do hospedeiro. Além disso a via do PPAR-\03B3 pode estar envolvida no processo. Dessa forma um novo campo de estudos é aberto para doença de Chagas, onde organelas importantes do parasito podem ser exploradas como potencial alvo terapêutico
Abstract
Lipid bodies (LBs) are complex organelles, rich in lipids, present in all eukaryotic cells and prokaryotes. Unlike all other organelles which are surrounded by a lipid bilayer, LBs are delimited only by a monolayer of phospholipids. LBs are associated with diferent processes such as lipid metabolism, signaling and intracellular trafficking. Increase in LBs is documented during several infectious and inflammatory diseases. The PPAR-gamma (PPAR-\03B3) is a known nuclear receptor involved in lipid metabolism and production inflammatory mediators in mammalians cells. LB accumulation in the cytoplasm of pathogens in response to interactions with host cells has been attracting great interest, but the meaning of this accumulation is not yet understood. In this study, we investigated the formation of LBs in the intracellular parasite T. cruzi, during different situations of interactions with host cells and its possible correlation with the production of the inflammatory mediator prostaglandin E2 (PGE2). In parallel, we also investigated if the parasite expressed PPAR-\03B3. Analyses by light microscopy and transmission electron microscopy (TEM) showed that LBs are common organelles of trypomastigotes and amastigotes forms of the parasite. We observed a significant increase in the number of LBs when trypomastigotes were co-cultured in the presence of macrophages, compared with trypomastigotes grown in the absence of these cells By analyzing two types of infected macrophages: peritoneal macrophages in vitro and heart macrophages in vivo, we observed by TEM that LBs induced by the in vivo infection were significantly larger and more electron-dense in comparison with LBs formed in response to infection in vitro. Stimulation of cultured trypomastigotes with fatty acids: arachidonic acid (AA) and oleic acid (OA) induced the formation of LBs and PGE2 production. RAMAM spectroscopy and mass spectrometry (MALDI-TOF) confirmed AA incorporation by LBs of the parasite. Remarkably, sites of PGE2 production analysed by the Eicosacell technique revealed labeling at LBs. Western Boltting demonstrated the presence of the enzyme PGE synthase, involved in PGE synthesis, in the parasite. In parallel, the PPAR-\03B3 pathway was detected in the parasite. Our data showed that the parasite T, cruzi produces and releases PGE2 and that this synthesis occurs in LBs. Our study demonstrates that parasite LBs are organelles able to respond to stimuli with potential roles during the infection process and maintenance of the parasite in the host cell. Thus, a new field for the study of Chagas disease is open where specific organelles of the parasite can be explored as possible therapeutic targets
Share