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Title: Análise funcional de enzimas da via de síntese e redução da tripanotiona em Leishmania spp
Other Titles: Functional analysis of enzymes of the synthesis pathway and reduction of trypanothione in Leishmania spp
Advisor: Murta, Silvane Maria Fonseca
Members of the board: Murta, Silvane Maria Fonseca
Silva, Carlos Eduardo Calzavara
Pereira, Rosiane Aparecida da Silva
Machado, Carlos Renato
Reis, Alexandre Barbosa
Authors: Fonseca, Maísa Santos da
Coadvisor: Monte Neto, Rubens Lima do
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Abstract: A resistência ao antimônio em Leishmania spp. está associada com o aumento dos níveis de tripanotiona e outros tióis, e isso, está relacionado com o aumento da expressão das enzimas das vias de síntese e redução da tripanotiona. Neste estudo, análise do nível de expressão de ODC, GCS, TryS e TR nas linhagens de L. guyanensis, L. braziliensis, L. amazonensis e L. infantum(sin. L. chagasi) selvagens e resistentes ao antimônio trivalente (SbIII), mostrou que a expressão dessas enzimas varia entre as espécies analisadas e que, L. guyanensis resistente ao SbIII, foi a única espécie que apresentou aumento de expressão para todas as enzimas avaliadas. . Posteriormente, para melhor caracterizar o papel dessas enzimas na . resistência ao SbIII, realizamos ensaios de transfecção de linhagens de L. guyanensis, L. braziliensis e L. infantum com construções contendo os genes odc, gcs, trys e tr. Observamos o envolvimento da superexpressão das enzimas ODC ou GCS na proteção contra o SbIII nas linhagens de L. guyanensis e L. braziliensis, mas não em L. infantum. . A inibição farmacológica de ODC e GCS com os inibidores específicos DFMO e BSO, respectivamente, sensibilizou as linhagens de L. guyanensis que superexpressam essas enzimas ao SbIII, confirmando a importância de ODC e GCS na resistência de L. guyanensis ao SbIII. O tratamento desses parasitos com BSO aumentou o efeito leishmanicida do SbIII. . L. braziliensis superexpressora de TryS ficou mais susceptível ao SbIII e nenhuma alteração significativa foi observada em linhagens de L. guyanensis e L. infantum superexpressoras de TryS. Por outro lado, a superexpressão de TR aumentou a resistência ao SbIII em um dos clones de L. braziliensis analisados e nos dois clones de L. infantum. . Nenhuma alteração no fenótipo ao SbIII foi observada nos parasitos de . L. guyanensis superexpressores de TR. A expressão de enzimas da via de síntese e redução da tripanotiona e de enzimas da via antioxidante foram avaliadas nas linhagens de L. braziliensis e L. infantum superexpressoras e TryS ou TR. A superexpressão dessas enzimas é capaz de alterar a expressão de outras enzimas associadas e, dessa forma, regular o metabolismo desses parasitos. . Dentre os resultados obtidos, observamos que em L. braziliensis superpressora de TS ocorreu diminuição na expressão da TR e vice-versa, mostrando um mecanismo de co-regulação entre TryS e TR. Nossos dados confirmam o caráter complexo e multifatorial do fenótipo de resistência ao antimônio em Leishmania spp. e ele varia entre as espécies do parasito analisadas.
Abstract: Antimony resistance in Leishmania spp. is associated with increased thiols levels, including trypanothione. This increase in thiol levels is related to increased levels of enzymes from trypanothione synthesis and reduction pathways. In this study, the analysis of the expression level of ODC, GCS, TryS and TR in L. guyanensis, L. braziliensis, L. amazonensis and L. infantum (syn. L. chagasi) wild-type and trivalent antimony (SbIII)-resistant lines, showed different patterns of expression for these enzymes in the analyzed species. L. guyanensis SbIII-resistant line was the only line that presented increased expression levels for all four enzymes analyzed. Besides, in order to better characterize the role of these enzymes in the SbIII-resistance, transfection assays using constructs containing odc, gcs, trys or tr genes were performed in L. guyanensis, L. braziliensis and L. infantum wild-type lines. ODC or CS overexpression protects L. guyanensis and L. braziliensis, but not L. infantum against SbIII. Pharmacological inhibition of ODC and GCS with specific inhibitors DFMO and BSO, respectively, sensitized L. guyanensis lines that overexpress these enzymes to SbIII. These results confirm the importance of ODC and GCS enzymes in the SbIII-resistance in L. guyanensis. The BSO increased the antileishmanial effect of SbIII in L. guyanensis lines. The TryS overexpression in L. Braziliensis sensitized these lines to SbIII, but none significative change in susceptibility to SbIII was observed in L. guyanensis and L. infantum lines orverexpressing TryS. On the other hand, the over expression of TR increased the SbIII-resistance in one of clones of L. braziliensis and in both clones of L. infantum. No alteration was observed in the SbIII-susceptibility phenotype of L. guyanensis lines overexpressing TR. The expression of enzymes from trypanothione synthesis and reduction pathways and from antioxidant pathways was evaluated in L. braziliensis and L. infantum overexpressing TryS or TR. The overexpression of TryS or TR alters the expression level of other enzymes from the pathways analyzed regulating the metabolism these parasites. One of the results obtained showed that the TryS over expression in L. braziliensis reduces the expression of TR, and vice-versa, showing a co-regulation mechanism between TryS and TR. Our data confirm the complexity and multifactorial behavior of antimony-resistance phenotype in Leishmania spp., and it varies among the species of parasite analyzed.
Keywords: Leishmania spp.
Antimony-resistance
Ornithine Decarboxylase
Gamma-Glutamylcysteine Syntethase
Trypanothione Syntethase
Trypanothione Reductase
keywords: Leishmania spp
resistência ao Antimônio
Tripanotiona Decarboxilase
Gama-Glutamilcisteína Sintetase
Tripanotiona Sintetase
Tripanotiona Redutase
DeCS: Leishmaniose
Leishmania
Antimônio
Issue Date: 2017
Citation: FONSECA, Maísa Santos da. Análise funcional de enzimas da via de síntese e redução da tripanotiona em Leishmania spp. 2017. 196 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Centro de Pesquisas René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, 2017.
Date of defense: 2017
Place of defense: Belo Horizonte, MG, Brasil
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil
Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, MG, Brasil
Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, MG, Brasil
Program: Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde
Copyright: open access
Appears in Collections:MG - IRR - PPGCS - Teses de Doutorado

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