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dc.contributor.advisor1Luciana de Oliveira Andradept_BR
dc.contributor.advisor-co1Ubirajara Agero Batistapt_BR
dc.contributor.referee1Antonio Martins Figueiredo Netopt_BR
dc.contributor.referee2Rossana Correa Netto de Melopt_BR
dc.contributor.referee3Vivaldo Moura Netopt_BR
dc.contributor.referee4Christopher Kushmerickpt_BR
dc.contributor.referee5Ubirajara Agero Batistapt_BR
dc.creatorBarbara Hissa de Carvalho Vieira Coutopt_BR
dc.date.accessioned2019-08-13T00:20:40Z-
dc.date.available2019-08-13T00:20:40Z-
dc.date.issued2013-05-23pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/BUBD-9C2GXZ-
dc.description.abstractIn the present work we have investigated the importance of cholesterol in controlling mechanical properties of cells and how this modulates Trypanosoma cruzi entry in host cells. For this we performed studies of cell membrane dynamics using tether extraction with optical tweezers (OT) and defocusing microscopy (DM), as well as lysosomal exocytosis and T. cruzi invasion assays in a mouse fibroblast cell line (WTCL3) and primary cultures of neonatal murine cardiomyocytes. We observed, by OT, that both bending rigidity and surface tension increased when WTCL3 was treated with MCD, a drug that sequesters cholesterol from cell membranes. Additionally, by DM, we demonstrated that membrane-cytoskeleton relaxation time increased in the beginning of MCD treatment and decreased in the end, assuming values similar to control. With this technique we have also proved that the amplitude of oscillation diminished during cholesterol depletion, showing that these cells become stiffer. Together, these changes in membrane dynamics involved not only the actin cytoskeleton rearrangement, but also its polymerization de novo and stress fiber formation through Rho activation.Additionally, for cardiomyocytes and fibroblasts, we have proved that treatment with MCD, but not with a similar cyclodextrin with less affinity for cholesterol, triggered lysosome secretion and that this phenomenon was independent of extracellular and intracellular calcium, at least for cardiomyocytes. By using NRK cells we have also shown that lysosome exocytosis, in the absence of cholesterol, continued to happen even in the absence of synaptotagmin-VII, the calcium sensor protein present in these organelles. Exocytosis triggered by cholesterol removal led to the secretion of lysosomes located near the cell cortex, different from the pool recruited by actin depolymerizing drugs, such as latrunculin-A. These data suggest the existence of at least two different pools with different exocytosis dynamics. It is well known that T. cruzi needs both a relatively malleable actin cytoskeleton and a reservoir of cortical lysosomes in order to invade cells successfully. Although there are evidences that plasma membrane cholesterol is important for T. cruzi invasion, since it diminishes severely after cyclodextrin treatment, in none of them wasestablished a mechanism by which cholesterol interferes with T. cruzi entry. In this work we showed that for cardiomyocytes, an important cell during host infection, cholesterol depletion not only diminishes T. cruzi invasion, but also its association with lysosomal markers at the initial steps of host cell entry. The membrane dynamics change (increasing cortical energy barrier) and lysosomal exocytic events (depleting the cortical lysosome reservoir), triggered by cholesletrol sequestration, are most likely the mechanisms y which cholesterol depletion interferes withparasite host cell invasion.pt_BR
dc.description.resumoNo presente trabalho, investigamos a importância do colesterol na modulação das propriedades mecânicas celulares e como isto interfere na entrada do parasito flagelado, Trypanosoma cruzi, em sua célula hospedeira. Para isto, realizamos estudos de dinâmica celulares, utilizando experimentos de pinça óptica (OT) e de microscopia dedesfocalização (DM), bem como ensaios de exocitose lisossomal e invasão celular pelo T. cruzi em fibroblastos imortalizados de camundongos (WTCl3) e culturas primárias de cardiomiócitos murinos.Verificamos, através da extração de amarras celulares em células WTCL3, pela técnica de OT que tanto a rigidez de flexão quanto a tensão superficial eram maiores quanto menor a quantidade de colesterol remanescente nos fibroblastos. Já nos experimentos de DM, verificamos que o tratamento com a ciclodextrina capturadora de colesterol diminuiu a amplitude de oscilação da superfície celular, mostrando um enrijecimento celular. Já o tempo de relaxação da mesma aumentou, nos primeiros estágios do tratamento, retornando para valores semelhantes aos valores controle. Essa mudança na dinâmica de celular mediada pelo sequestro de colesterol foi gerada tanto pela reorganização do citoesqueleto cortical de actina quanto pela sua polimerização de novo, com formação de fibras de estresse viaativação de Rho. Demonstramos, em cardiomiócitos e em fibroblastos, que o tratamento com MCD, mas não com uma ciclodextrina não-depletora de colesterol, promove a exocitose de lisossomos nestas células e que este processo, em cardiomiócitos, era independente do cálcio intra e extracelular. Em células epiteliais imortalizadas, NRK, verificamos que a exocitose lisossomal induzida pela diminuição do colesterol ocorria mesmo na ausência da proteína sensora de cálcio presente nesta organela, a sinaptotagmina- VII, mostrando que este evento realmente era não dependente deste íon. A exocitose mediada pela diminuição do colesterol de membrana levou à secreção principalmente de lisossomos localizados próximos ao córtex celular, diferente do pool recrutado mediante o tratamento com drogasdespolimerizadoras do citoesqueleto, como a latrunculina-A. Estes dados sugerem a existência de dois pools distintos de lisossomos com diferentes dinâmicas de exocitose. Sabemos que o T. cruzi necessita tanto de um citoesqueleto cortical relativamente maleável quanto delisossomos localizados na região próxima ao córtex celular para que consiga infectar a sua célula hospedeira de forma irreversível. Embora haja estudos que apontem para a importância do colesterol de membrana na infectividade do T. cruzi na célula hospedeira, a qual diminui consideravelmente após tratamento com ciclodextrinas, em nenhum deles foi determinado o mecanismo pelo qual estes microdomínios de membrana contribuem para a invasão e estabelecimento da infecção pelo T. cruzi. Neste trabalho, utilizando cardiomiócitos, células importantes durante a colonização do hospedeiro por este parasito, mostramos que a depleção de colesterol diminui tanto a entrada dos tripomastigotas quanto a associação desses a lisossomos e sugerimos que essa redução da infectividade do parasito está diretamente relacionada à uma diminuição de uma população de lisossomos corticais e a um aumento da rigidez celular dos cardiomiócitos.pt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectColesterolpt_BR
dc.subjectPropriedades mecânicas celularespt_BR
dc.subjectBalsas de membranapt_BR
dc.subjectTrypanosoma cruzipt_BR
dc.subject.otherTripanossoma cruzipt_BR
dc.subject.otherMorfologiapt_BR
dc.subject.otherColesterolpt_BR
dc.titleImportância do colesterol para a mecânica celular e para a entrada do Trypanosoma cruzi na célula hospedeirapt_BR
dc.typeTese de Doutoradopt_BR
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