Please use this identifier to cite or link to this item: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/7011
Title: Detalhamento morfológico e análise da expressão proteica do nematoide Angiostrongylus costaricensis em suas diferentes fases evolutivas
Advisor: Ferreira, Ana Gisele da Costa Neves
Lenzi, Henrique Leonel
Members of the board: Freire, Delir Corrêa Gomes Maués da Serra
Teixeira, Carlos Graeff
Bezerra, Leila Maria Lopez
Escobar, Patrícia Cuervo
Pelajo, Marcelo Machado
Authors: Rebello, Karina Mastropasqua
Coordinator: Moraes, Milton Ozório
Lima, Leila Mendonça
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: Angiostrongylus costaricensis é o nematoide causador da angiostrongilíase abdominal, uma parasitose de ampla distribuição na América Latina. Este trabalho teve como objetivos a caracterização da morfologia e a determinação dos padrões de expressão proteica dos diferentes estágios de desenvolvimento deste helminto. Para o estudo morfológico, utilizamos microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal a laser. Métodos bioquímicos clássicos e proteômicos foram utilizados nas análises de expressão proteica, incluindo a caracterização de proteases e proteínas imunorreativas. Larvas de primeiro estágio (L1) foram obtidas das fezes de roedores Sigmodon hispidus infectados e larvas de terceiro estágio (L3) foram coletadas de moluscos Biomphalaria glabrata previamente infectadas com L1. Vermes adultos foram recuperados das artérias mesentéricas de roedores. Os dados morfológicos se mostraram compatíveis com os descritos anteriormente para A. costaricensis. Entretanto, várias novas estruturas foram observadas, tais como detalhes das estriações cuticulares nos espículos de machos adultos, uma aba de cutícula protetora cobrindo a abertura vulvar, o gubernáculo e a válvula esofágica-intestinal. Algumas características taxonômicas foram redescritas e outras, como o número correto de papilas ao redor da boca e atrás da abertura cloacal, foram documentadas pela primeira vez. Os extratos celulares dos vermes adultos de ambos os sexos mostraram perfis similares por eletroforese bidimensional, com 60% de todos os spots proteicos focalizando entre pH 5-7 e com massas moleculares de 20,1 a 66 kDa. Dentre as proteínas mais abundantes, 53 foram identificadas e se mostraram associadas aos seguintes termos do Gene Ontology – Biological Process: “processo metabólico de macromoléculas”, “processo de desenvolvimento”, “resposta à estresse” e “regulação biológica”. Os immunoblots de fêmeas e machos adultos mostraram padrões similares de proteínas reativas, identificadas por MS/MS como proteínas de choque térmico, proteína putativa DAuer e galectinas, entre outras. Nos ensaios de zimografia, apenas os extratos dos estágios larvares mostraram atividade gelatinásica, caracterizada em L1 e L3 como serino- e metaloproteases, respectivamente. Vermes adultos e larvas hidrolisaram hemoglobina em solução, atividade enzimática atribuída à presença de aspártico-proteases. Nossos resultados contribuem para a melhor compreensão da biologia do A. costaricensis e representam um primeiro passo na busca por proteínas candidatas para o diagnóstico e o tratamento desta infecção parasitária.
Abstract: Angiostrongylus costaricensis is a nematode that causes abdominal angiostrongyliasis, a widespread human parasitism in Latin America. This study aimed to characterize the morphology and to determine the protein expression profiles of different developmental stages of this helminth. For the morphological analyses, we used optical microscopy, scanning electron microscopy and confocal laser scanning microscopy techniques. Classical biochemical and proteomic methods were employed for the analysis of protein expression, including the characterization of proteases and immunoreactive proteins. First-stage larvae (L1) were obtained from the feces of infected Sigmodon hispidus rodents and third-stage larvae (L3) were collected from mollusks Biomphalaria glabrata previously infected with L1. Adult worms were recovered from rodent mesenteric arteries. The morphological data were compatible with the previous descriptions of A. costaricensis. However, several novel anatomical structures were visualized, such as details of the cuticular striations of the spicules in male worms, a protective flap of cuticle covering the vulvar aperture, the gubernaculum and the esophageal-intestinal valve. Some taxonomic features were redescribed and others, such as the correct number of papillae distributed around the oral opening and the papillae behind the cloacal opening, were documented for the first time. Total cellular extracts from both sexes of adult worms showed similar bidimensional electrophoresis profiles, with 60% of all protein spots focusing between pH 5–7 and presenting molecular masses from 20.1 to 66 kDa. A total of 53 different dominant proteins were identified in our dataset and were mainly associated with the following over-represented Gene Ontology Biological Process terms: “macromolecule metabolic process”, “developmental process”, “response to stress”, and “biological regulation”. Female and male immunoblots showed similar patterns of reactive proteins, identified by MS/MS as heat shock proteins, a putative abnormal DAuer Formation family member and galectins, among others. Proteolysis of gelatin was observed by zymography only in the larval stages. The gelatinolytic activities of L1 and L3 extracts were ascribed to serino- and metallo-proteases, respectively. Adult worms and larvae extracts were able to hydrolyze hemoglobin in solution, an enzymatic activity completely inhibited by aspartic proteases inhibitors. Our results contribute to a better understanding of the biology of A. costaricensis and represent a first step in the search for candidate proteins for diagnostic assays and the treatment of this parasitic infection.
keywords: Angiostrongylus costaricensis
Morfologia
Proteômica
Proteases
Issue Date: 2012
Publisher: Instituto Oswaldo Cruz
Citation: REBELLO, Karina Mastropasqua. Detalhamento morfológico e análise da expressão proteica do nematoide Angiostrongylus costaricensis em suas diferentes fases evolutivas./Karina Mastropasqua Rebello. 2012. 131f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 2012.
Date of defense: 2012-08-31
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: restricted access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
karina_rebello_ioc_dout_2012.pdf8.49 MBAdobe PDFView/Open


FacebookTwitterDeliciousLinkedInGoogle BookmarksBibTex Format mendeley Endnote DiggMySpace

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.