Modulação metabólica induzida pelo Mycobacterium leprae e implicações para a suscetibilidade à hanseníase

Abstract

O Mycobacterium leprae, patógeno intracelular causador da hanseníase, infecta com sucesso células da glia do sistema nervoso periférico, denominadas células de Schwann (CS). A interação entre o bacilo e sua célula hospedeira vem sendo alvo de muitos estudos de modulação imunológica, desmielinização e de metabolismo lipídico, porém as possíveis modulações no metabolismo energético destas células impostas pelo patógeno permaneceram negligenciadas durante anos. Para determinar estas modulações, estudamos o metabolismo energético de uma linhagem de células de Schwann humanas (ST8814) infectadas in vitro por M. leprae purificado a partir de extratos de coxim plantar de camundongos atímicos nu/nu. Em resultados anteriores, demonstramos que células de Schwann infectadas eram capazes de captar mais glicose e que este efeito estava atrelado ao aumento da atividade da enzima glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD), primeira e principal enzima envolvida na oxidação da glicose-6-fosfato pela via das pentoses-fosfato (PPP). Em contrapartida ao aumento da captação de glicose, ocorreu diminuição drástica dos processos de fermentação e potencial elétrico mitocondrial. No presente trabalho, fomos capazes de detectar o aumento da expressão do transportador de glicose (GLUT-1), enzimas envolvidas na produção de NADPH e no combate a espécies reativas de oxigênio, como a glutationa redutase (GSR) e a enzima málica citosólica (ME-1) Ademais, a quantificação relativa de mtDNA mostrou uma diminuição relativa dos seus níveis nas células com 120 horas de infecção e em lesão de nervos de pacientes. A expressão de G6PD também demonstrou aumento em amostras provenientes de pacientes como lesão de pele e nervos. Além disso, inibidores específicos (6AN) e o silenciamento gênico de G6PD, foram capazes de reverter os efeitos anteriormente encontrados e diminuir a viabilidade intracelular do bacilo. Devido ao protagonismo de G6PD, um gene localizado no cromossomo X, avançamos em nossas análises com um estudo de associação caso-controle na hanseníase. Para isso, selecionamos SNPs candidatos para genotipagem em uma população do Rio de Janeiro. Nossos resultados mostraram que as SNPs G202A e A376G, são mais frequentes em pacientes do Rio de Janeiro, e a A376G (rs1050829) está modestamente associada à suscetibilidade a hanseníase no sexo masculino. Além disso, utilizando modelo in vitro, a viabilidade do M. leprae não variou entre os diferentes genótipos formados a partir dos SNPs de G6PD em monócitos. Porém, monócitos infectados apresentaram indução da expressão e atividade de G6PD, corroborando com os dados anteriores em células de Schwann. Assim, nossos dados apontam para alterações metabólicas no hospedeiro contribuindo para o melhor entendimento da hanseníase e identificação de possíveis interferentes que gerem promissoras alternativas para o tratamento da doença.