Filogenética e avaliação das famílias das ferro-superóxido dismutase de Trypanosoma cruzi como alvos de novos compostos quimioterápicos

Abstract

A doença de Chagas é uma zoonose negligenciada causada pelo protozoário parasito Trypanosoma cruzi. Dados epidemiológicos mostram que a doença afeta mais de seis milhões de pessoas no mundo. Os únicos fármacos disponíveis para o tratamento clínico são o benzonidazol e o nifurtimox. No entanto, ambos são muito tóxicos e a eficácia de cura principalmente na fase crônica da doença é baixa, sendo dependente de fatores como a susceptibilidade das cepas de T. cruzi aos fármacos e fisiologia do hospedeiro. O sistema de defesa antioxidante do parasito é um potencial alvo para a busca de novos compostos para tratamento da doença de Chagas. Esse mecanismo é responsável por manter o ambiente intracelular reduzido, protegendo o parasito contra o estresse oxidativo. As enzimas ferrosuperóxido dismutases (FeSODs) atuam neste sistema promovendo a metabolização do ânion superóxido em peróxido de hidrogênio e oxigênio. As FeSODs apresentaram resultados promissores como alvos de novos compostos anti-T. cruzi previamente testados. O ferro é ausente nas SODs humanas, o que reforça o potencial dessas enzimas como alvos de novas abordagens quimioterápicas. Além disso, os genes das FeSODs do tipo A, foram descritos como genes essenciais para parasitos do gênero Leishmania. O objetivo geral do presente estudo foi predizer a biodiversidade molecular e relações evolutivas dos genes codificadores das FeSODA e FeSOD-B em diferentes cepas de T. cruzi. Foram obtidas sequências dos genes da FeSODA e FeSOD-B de 35 cepas de T. cruzi (Discrete Typing Units - DTUs: Tcl a TcVI), de diferentes hospedeiros e regiões geográficas. Outras sequências de FeSODs foram recuperadas de bancos de dados públicos. Nossos resultados sugerem que as FeSODs do parasito são membros de famílias proteicas. A busca por sequências codificadoras dos diferentes tipos de FeSODs no genoma do parasito sugere que existam duas cópias do gene da FeSOD-A, quatro de FeSODB e outras quatro de FeSOD-C no clone híbrido CL Brener. A inferência filogenética revelou a presença de duas potenciais variantes funcionais de cada tipo de FeSOD estudada no parasito. Nossos resultados apoiam a hipótese de evolução dessas variantes por duplicação gênica seguida de divergência. As árvores apresentaram um grupo monofilético composto por todos os genes das cepas da DTU TcIV nas topologias de FeSOD-A e FeSOD-B. Hipotetizamos que a evolução dessas enzimas é concernente com parte da evolução de T. cruzi. Além disso, realizamos testes in vitro de dois compostos (mangafodipir e polaprezinc) que interagem com as FeSODs de T. cruzi, contra formas amastigotas e tripomastigotas do parasito. O mangafodipir teve um baixo efeito tripanocida e o polaprezinc foi inativo. Nosso estudo contribuiu para um melhor entendimento sobre a biodiversidade molecular das FeSODs de T. cruzi sob uma perspectiva evolutiva. Propomos uma abordagem eficaz para a pesquisa de potenciais famílias gênicas alvo de novos compostos tripanocidas.