Transporte y metabolismo de hemo en Trypanosoma cruzi como posible blanco para la inhibición de su crecimiento

MARCELO L. MERLI; BRENDA A. CIRULLI; JULIA A. CRICCO; LUCAS PAGURA

Rosario

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología-XIV Congreso Argentino de Microbiología (ALAM-CAM 2016); 2016

Asociación Argentina de Microbiología - Asociación Latinoamericana de Microbiología

El hemo es una molécula esencial para organismos aerobios por ser cofactor de numerosas proteínas, muchas de las cuales pertenecen a la cadena respiratoria mitocondrial. Trypanosoma cruzi, el agente causante de la Enfermedad de Chagas, se incluye dentro de estos organismos. Dado que no puede sintetizar hemo de novo, debe incorporarlo tomándolo de los distintos hospedadores, mamífero o insecto vector, que posee durante su ciclo de vida complejo.Nuestro objetivo es estudiar y caracterizar el transporte de hemo en este parásito en los distintos estadios (epimastigote, amastigote y tripomastigote) desde su incorporación desde el exterior a través de la membrana plasmática así como su redistribución hacia diversos compartimentos intracelulares, entre los que se destaca la mitocondria. Una vez allí el hemo puede ser convertido a las formas, hemo A o C, necesarias para la respiración celular.Como metodología de trabajo utilizamos análogos fluorescentes de hemo para evaluar incorporación, detoxificación, o degradación del hemo usando técnicas de microscopía y la medición de fluorescencia. Además, mediante herramientas genéticas identificamos numerosas proteínas que participan de algún modo en el transporte y metabolismo del cofactor en T. cruzi. Para el estudio de localización de estas proteínas de interés en el parásito, recurrimos a la fusión de las mismas a la proteína GFP; su funcionalidad se ensayó mediante la sobreexpresión regulada del gen correspondiente seguido del análisis del efecto sobre el crecimiento del parásito en cultivo así como sobre la infectividad en células de mamífero. También realizamos estudios de complementación en Saccharomyces cerevisiae para validar su función en organismos heterólogos modelo. Los experimentos realizados han permitido realizar las siguientes observaciones: T. cruzi incorpora hemo sólo en los estadios replicativos y se ha identificado una proteína, a la cual denominamos TcHTE, que es crítica para la regulación de este transporte. La misma es sintetizada ante una disminución del hemo disponible en el cultivo, se localiza en el bolsillo flagelar del parásito -sitio de transporte endocítico- vesicular- y su función fue ensayada en levaduras. Por otro lado, T. cruzi posee las enzimas responsables de la conversión de hemo B en hemo A y C, localizadas en la mitocondria. Esto necesariamente implica el transporte de esta molécula hasta la organela mencionada. La biosíntesis de estas otras formas de hemo resultó ser esencial para la proliferación in vitro del estadio de epimastigote y también para la infección de líneas celulares de mamífero por tripomastigotes así como para su posterior establecimiento y replicación intracelular como amastigote.Con todas estas evidencias nos permitimos concluir que el transporte y metabolismo de hemo en T. cruzi es un blanco promisorio para inhibir su crecimiento y atenuar su infectividad sobre células de mamífero.