Análise de polimorfismos em antígenos do Trypanosoma cruzi aplicados ao diagnóstico sorológico em humanos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Resumo
A doença de Chagas (DC), causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, persiste como um grave problema de saúde pública global, cujo controle é dificultado pela ausência de um teste diagnóstico “padrão ouro”. A vasta diversidade genética do parasito, que é classificado em seis principais Discrete Typing Units (DTU), é um dos fatores que afeta a precisão dos testes sorológicos. Muitos antígenos diagnósticos são identificados em cepas referências, cultivadas por longos períodos em laboratório, não levando em consideração a variabilidade de isolados de campo. Este estudo teve como objetivo geral avaliar a conservação e a variabilidade de 28 epítopos antigênicos de T. cruzi, previamente descritos como promissores para o sorodiagnóstico, entre isolados de campo do parasito pertencentes às seis DTUs, TcI a TcVI, associados a infecções humanas. Para isso, foi utilizada uma abordagem baseada na análise de dados brutos de sequenciamento de 46 bibliotecas de reads de isolados de campo com representatividade de todas as DTUs. As análises de conservação, diversidade genética e diferenciação populacional revelaram que, dos 28 epítopos de referência, 24 variantes foram recuperadas em pelo menos uma biblioteca de cada DTU. Um subconjunto mais robusto de 6 epítopos demonstrou conservação em 100% das bibliotecas de reads analisadas, apresentando alta frequência de reads que os codificam (≥61,12%) e baixíssimos níveis de diferenciação genética entre as DTUs. Em contrapartida, epítopos derivados de famílias multigênicas apresentaram polimorfismo acentuado, com alta diversidade nucleotídica e diferenciação entre as DTUs. Doze dos 24 epítopos conservados identificados eram variantes distintas das sequências de referência originais, indicando que o epítopo mais imunorreativo descrito em uma cepa pode não ser o mais prevalente nas populações naturais do parasito. O estudo identificou sete epítopos como mais promissores nos critérios de conservação. Esses resultados fornecem subsídios essenciais para o aprimoramento do diagnóstico da DC, ao apontar alvos antigênicos conservados em todos os isolados de campo de T. cruzi analisados.
Abstract
Chagas disease (CD), caused by the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, persists as a serious global public health problem, and its control is hindered by the absence of a "gold standard" diagnostic test. The vast genetic diversity of the parasite, which is classified into six main Discrete Typing Units (DTUs), is one of the factors that affects the accuracy of serological tests. Many diagnostic antigens have been identified in reference strains that have been grown for logn periods in the laboratory, ignoring the diversity of field isolates. The main objective of this study was to evaluate the conservation and variability of 28 epitopes of T. cruzi, previously described as promising for serodiagnosis, among field isolates of the parasite belonging to the six DTUs, TcI to TcVI, associated with human infections. To this end, an approach based on the analysis of raw sequencing data from 46 read libraries from field isolates, representing these six DTUs, was used. Analyses of conservation, genetic diversity, and population divergence revealed that, among the 28 reference epitopes, 24 variants were recovered in at least one library from each DTU. A more robust subset of 6 epitopes exhibited conservation in 100% of the analyzed read libraries, presenting a high frequency of their encoding reads (≥61.12%) and very low levels of genetic variation among the DTUs. Conversely, epitopes derived from multigene families showed marked polymorphism, characterized by high nucleotide diversity and differentiation among DTUs. Twenty of the 24 identified conserved epitopes were distinct variants from the original reference sequences, indicating that the most immunoreactive epitope described in one strain may not be the most prevalent in natural parasite populations. The study identified seven epitopes as the most promising according to conservation criteria. These results provide an essential basis for the improvement of CD diagnosis by pinpointing conserved antigenic targets in across all examined T. cruzi field isolates.
Assunto
Parasitologia, Trypanosoma cruzi, Doença de Chagas, Testes Sorológicos, Epitopos
Palavras-chave
Doença de Chagas, Trypanosoma cruzi, Epítopos, Conservação genética, Sorodiagnóstico