Assessment of genetic mutation frequency induced by oxidative stress in Trypanosoma cruzi

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Artigo de periódico

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Avaliação da frequência de mutações genéticas induzidas pelo estresse oxidativo em Trypanosoma cruzi

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Resumo

O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas, um desafio de saúde pública devido às suas taxas de morbidade e mortalidade, que afeta cerca de 6 a 7 milhões de pessoas em todo o mundo. Os sintomas, a resposta à quimioterapia e o curso da doença de Chagas são fortemente influenciados pela variabilidade intraespecífica do T. cruzi . Assim, mutações no DNA desse parasita possivelmente desempenham um papel fundamental na ampla gama de manifestações clínicas e na sensibilidade a medicamentos. De fato, as condições ambientais de estresse oxidativo enfrentadas pelo T. cruzi durante seu ciclo de vida podem gerar mutações genéticas. No entanto, a falta de um delineamento experimental estabelecido para avaliar as taxas de mutação no T. cruzi impede o estudo das condições e mecanismos que potencialmente produzem variabilidade genômica nesse parasita. Desenvolvemos um ensaio que utiliza um gene repórter que, uma vez mutado em posições específicas, converte T. cruzi sensível à G418 em T. cruzi insensível à G418 . Conseguimos determinar a frequência de mutações de DNA em T. cruzi exposto e não exposto a insultos oxidativos, avaliando o número de unidades formadoras de colônias em meio seletivo sólido após o plaqueamento de um número definido de células. Verificamos que a frequência de mutação espontânea em T. cruzi foi comparável à encontrada em outros eucariotos e que a exposição ao peróxido de hidrogênio promoveu um aumento de duas vezes na frequência de mutação em T. cruzi . Nossa hipótese é que as mutações genéticas em T. cruzi podem surgir de insultos oxidativos aos quais esse parasita é submetido durante seu ciclo de vida.

Abstract

Trypanosoma cruzi is the etiological agent of Chagas disease, a public health challenge due to its morbidity and mortality rates, which affects around 6-7 million people worldwide. Symptoms, response to chemotherapy, and the course of Chagas disease are greatly influenced by T. cruzi‘s intra-specific variability. Thus, DNA mutations in this parasite possibly play a key role in the wide range of clinical manifestations and in drug sensitivity. Indeed, the environmental conditions of oxidative stress faced by T. cruzi during its life cycle can generate genetic mutations. However, the lack of an established experimental design to assess mutation rates in T. cruzi precludes the study of conditions and mechanisms that potentially produce genomic variability in this parasite. We developed an assay that employs a reporter gene that, once mutated in specific positions, convert G418-sensitive into G418-insenstitive T. cruzi. We were able to determine the frequency of DNA mutations in T. cruzi exposed and non-exposed to oxidative insults assessing the number of colony-forming units in solid selective media after plating a defined number of cells. We verified that T. cruzi‘s spontaneous mutation frequency was comparable to those found in other eukaryotes, and that exposure to hydrogen peroxide promoted a two-fold increase in T. cruzi‘s mutation frequency. We hypothesize that genetic mutations in T. cruzi can arise from oxidative insults faced by this parasite during its life cycle.

Assunto

Trypanosoma cruzi, DNA, Doença de Chagas, Mutação

Palavras-chave

T. cruzi, DNA, Mutation frequency, H2O2

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https://www.scielo.br/j/gmb/a/tjssnZXJvJgpYK6mKqWpMYs/?lang=en

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