Importância da enzima 3β-Hidroxiesterol desidrogenase (3β- HSD) na sobrevivência intracelular do Mycobacterium leprae

Abstract

A hanseníase é uma doença infecto-contagiosa crônica causada pelo Mycobacterium leprae (ML), um bacilo intracelular obrigatório que infecta preferencialmente células de Schwann dos nervos periféricos e macrófagos da pele. A lesão neural é o sintoma mais grave da doença e, dessa forma, compreender as bases moleculares da interação ML- célula de Schwann constitui um tópico de grande relevância na patogênese da hanseníase. Estudos apontam que o ML modula o metabolismo lipídico da célula hospedeira, levando ao acúmulo de corpúsculos lipídicos. Dentre os lipídios acumulados, o colesterol é um dos mais abundantes e parece ser importante para a sobrevivência do ML. O colesterol também possui relevância em outras micobacterioses, como na tuberculose, sendo uma importante fonte de carbono para o Mycobacterium tuberculosis (Mtb), quando submetido à estarvação nutricional no hospedeiro. Durante o processo evolutivo, o ML sofreu uma redução drástica no numero de genes funcionais quando comparado ao Mtb. Dentre os genes perdidos pelo ML estão os envolvidos no catabolismo de colesterol, tendo como exceção da enzima 3\03B2-Hidroxiesterol desidrogenase (3\03B2- HSD), que catalisa a oxidação do colesterol à colestenona. Considerando a ideia de que o ML preservou apenas genes essenciais para sua sobrevivência no seu nicho intracelular, este estudo tem como objetivo compreender o papel da 3\03B2-HSD na patogênese do ML. Inicialmente verificamos que o tratamento da célula de Schwann com atorvastatina, inibidor da biossíntese de colesterol, diminui a viabilidade intracelular do ML, sugerindo que o colesterol é importante para sua sobrevivência neste tipo celular. Em seguida comprovamos a expressão da enzima 3\03B2-HSD in vivo através da sua detecção com anticorpo especifico em biópsias de pele de pacientes lepromatosos Numa etapa seguinte mostramos a capacidade do composto SB100, inibidor previamente desenvolvido para a enzima homóloga de Mtb, de inibir a enzima de ML de duas formas: a) incubando ML vivo isolado de camundongos nude com [14C]colesterol e [14C]palmitato e monitorando a sua conversão a colestenona por cromatografia em camada fina (TLC); e b) quantificando a redução de NAD a NADH após incubação de lisado da bactéria com colesterol. De forma inesperada, o bloqueio da 3\03B2-HSD também inibiu a produção de lipídios micobacterianos como o PGL-I e PDIM, observado através da incubação de ML vivo com [14C]palmitato, seguida de análise por TLC. De forma importante, pré-tratamento de ML com SB100 diminuiu a viabilidade intracelular do ML em células de Schwann infectadas, monitorado por qPCR. Também verificamos que a adição exógena de colestenona a células de Schwann parece favorecer a sobrevivência intracelular do ML e que a colestenona pode ser convertida em outros esteróis pela célula hospedeira. Nossos resultados sugerem que a enzima 3\03B2-HSD pode ter papel importante tanto na geração de poder redutor, essencial em vias anabólicas da bactéria, assim como de um perfil alterado de oxiesteróis que poderiam alterar funções na célula hospedeira relevantes durante a infecção. Concluindo, nosso estudo ampliou os conhecimentos acerca da importância do metabolismo de colesterol e do papel da 3\03B2-HSD na interação ML-célula de Schwann, revelando um alvo terapêutico potencial para novas intervenções visando o controle da neuropatia hanseniana.