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Type: Dissertação
Title: Estudo do papel diferencial de cada uma das isoformas da proteína lisossomal LAMP (LAMP-1E LAMP-2) no processo de infecção celular pelo Trypanosoma cruzi
Authors: Dina Pedersane Nunes de Castro
First Advisor: Luciana de Oliveira Andrade
Abstract: O Trypanosoma cruzi, parasito intracelular obrigatório, ativa várias vias de sinalização celular, a maioria levando à liberação de cálcio de estoques intracelulares. O aumento do cálcio no citoplasma da célula hospedeira promove a exocitose de lisossomos, a qual desencadeia um processo de endocitose compensatória que culmina com a internalização do parasito em um vacúolo contendo porções de membrana lisossomal e plasmática. A este vacúolo recém-formado, mais lisossomos vão se fundindo, formando um vacúolo ácido onde as membranas do parasito e vacúolo permanecem fortemente associadas. Este processo é imprescindível para uma infecção viável, pois ancora o parasito na célula, impedindo seu escape para o meio extracelular. Além da função dos lisossomos durante a invasão, a interação do parasito com a membrana de seu vacúolo parasitóforo é também importante no momento de seu escape para o citosol celular, evento que permite sua diferenciação na forma amastigota replicativa. Portanto, a interação T. cruzi e membrana lisossomal é de suma importância para o estabelecimento da infecção. Sabe-se que o ácido siálico do hospedeiro, através da atividade das trans-sialidases do parasito, auxilia tanto na invasão quanto no escape do parasito de seu vacúolo parasitóforo. LAMP-1 e 2 são as proteínas de membrana majoritárias em lisossomos, sendo altamente sialiladas. Estudos realizados pelo nosso grupo, mostraram que a ausência destas duas proteínas, LAMP-1 e 2, na célula hospedeira diminui a taxa de invasão pelo T.cruzi, mas simultaneamente aumenta sua taxa de multiplicação intracelular. No entanto, não foi determinado se o fenótipo observado se devia ao elevado índice de ácido siálico dessas proteínas ou a outras características intrínsecas da cadeia polipeptídica. Desta forma, o objetivo do presente projeto é estudar melhor o papel e mecanismo pelo qual as duas isoformas participam do processo de infecção celular pelo T. cruzi. Para isso, realizamos experimentos de infecção celular utilizando células deficientes em LAMP-2, LAMP-1/2 ou células tipo selvagem. Observamos que tanto o fenótipo de invasão, quanto de multiplicação intracelular observado para células LAMP-1/2 KO foi reproduzido pela ausência apenas de LAMP-2, indicando que esta proteína é mais importante para ambos os processos. Observamos ainda, através de ensaios de adesão e da morfologia do vacúolo parasitóforo, que muito provavelmente o fenótipo de invasão se deve a características intrínsecas da proteína e não as suas modificações glicídicas. A taxa de multiplicação celular também foi reproduzida apenas pela ausência de LAMP-2. No entanto, nesse caso, nossos dados sugerem que a taxa esse fenótipo possa ser consequência tanto de características intrínsecas da proteína, quanto de suas modificações glicídicas. Embora não significativamente, as células deficientes para LAMP-2 apresentaram uma maior tendência a um escape mais rápido do vacúolo parasitóforo. Pelos dados obtidos acreditamos que LAMP2 seja uma proteína importante para a entrada do T. cruzi na célula hospedeira, participando tanto do processo de invasão, quanto da colonização celular por esse parasito.
Abstract: Trypanosoma cruzi, an obligatory intracellular parasite, is capable of triggering a series of signaling events in host cells, many of them leading to calcium mobilization from intracellular stocks. Increase in cytosolic calcium leads to lysosomal exocytosis, which in turn is followed by a compensatory endocytosis event that drives T. cruzi into the host cell. Parasite initially resides in a vacuole containing both lysosome and plasma membrane. To this initial vacuole more lysosomes fuse until parasite is all covered with lysosomal markers. Membranes from lysosome derived vacuole and T. cruzi are found tightly apposed and this interaction is thought to be important for parasite retention inside host cells. Besides its role during invasion, lysosomes also play a role in T. cruzi escape from its parasitophorous vacuole into the host cell cytosol. The presence of both sialic acid in vacuolar membrane and transsialidases on parasite surface have been shown to interfere with this process. Once in the cytosol, parasites transform into the amastigote replicative form and start colonizing the host cell. LAMP-1 and 2 are the major components of lysosomal membranes and are also highly sialilated. Previous studies from our group have demonstrated that the absence of these two proteins in cells decrease parasite invasion. On the other hand it also increases parasite intracellular multiplication. The mechanism by which LAMP absence leads to these phenotypes is still not clear. Both sialic acid that modify these proteins and the polipetide chain itself might be playing a role in both parasite invasion and intracellular multiplication. The main goal of this work is to better understand the role and mechanism by which both LAMP isoforms, LAMP-1 and 2 interfere with T. cruzi infection in host cells. For this we performed cell infection experiments using LAMP-2 and LAMP-1/2 knock out cells, as well as wild type cells. We have shown that both LAMP2 and LAMP-1/2 knock out cells present similar parasite invasion pattern, indicating that LAMP-2 plays a major role in this process. We have also shown that LAMP-2 absence compromises parasite adhesion without changing vacuole morphology. These data reinforce a role for the polypeptide chain itself and not its sialic acid residues in the phenotype observed. Parasite intracellular multiplication was also similar in LAMP-2 and LAMP-1/2 knock out cells. However in this case our data suggest that both polipetide chain and its sialic acid modifications might be playing a role. Although not statistically significant different from wild type infections in LAMP-2 knock out cells have shown a tendency for a faster rate of parasite escape from its parasitophorous vacuole. Based on our data we believe LAMP-2 plays an important role for T. cruzi infection in host cells, participating in both parasite invasion and intracellular multiplication.
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/39237
Issue Date: 28-Feb-2014
metadata.dc.description.embargo: 28-Feb-2018
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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