Estudio del transporte y utilización del grupo hemo en Trypanosoma cruzi.

MERLI MARCELO; JOSEFINA HERNANDEZ; LUCIA FERRERO; LUCAS PAGURA; BRENDA A. CIRULLI; JULIA A. CRICCO

Rosario

Simposio; Mini-Simposio del Pre-Congreso "Enfermedad de Chagas" y Seminario Internacional; 2013

Trypanosoma cruzi, el agente etiológico del mal de Chagas, adaptó su metabolismo y sus requerimientos nutricionales a la vida en el interior de sus hospedadores. Es así que muchos nutrientes y cofactores esenciales no son sintetizados de novo sino tomados desde el entorno en los distintos hospedadores. Esto ocurre con el grupo hemo, bien conocido por ser el cofactor de la hemoglobina, proteína que participa en el intercambio gaseoso en los animales superiores. El hemo es, además, el grupo prostético de otras proteínas esenciales para los tripanosomátidos como las que participan en la cadena de trasporte de electrones mitocondrial (citocromos), las involucradas en la síntesis de ergosterol y enzimas como la peroxidasa, entre otras. El grupo hemo es altamente tóxico y puede causar severos daños a las células, por lo cual no suele estar presente de forma libre. Teniendo en cuenta lo expuesto, el parásito debería valerse de transportadores y chaperones que interactúen y transporten esta molécula hasta que sea incorporada efectivamente en las proteínas blanco. En nuestro laboratorio estudiamos la importación del grupo hemo, su tráfico interno, y su incorporación en proteínas mitocondriales por T. cruzi. Está propuesto que la actividad respiratoria mitocondrial sería esencial a lo largo de todo el ciclo de vida del parásito. Utilizando herramientas bioinformáticas e información genómica disponible, hemos seleccionado ciertas proteínas (por homología de secuencia con proteínas de funciones ya descriptas en otros organismos) para realizar ensayos que nos permitan identificar aquellas que están involucradas tanto en el tráfico y distribución como en la utilización del grupo hemo. Actualmente nos encontramos estudiando las proteínas que denominamos: TcABCB6 y TcHR1 (dos transportadores transmembrana hipotéticos), y dos enzimas involucradas en la síntesis de Hemo A (cofactor esencial sólo del complejo citocromo c oxidasa de organismos eucariotas): TcCox10 y TcCox15. Como un primer acercamiento, utilizamos análogos fluorescentes del grupo hemo para estudiar la incorporación de los mismos por epimastigotes de T. cruzi y para caracterizar bioquímicamente el transporte de hemo. Además realizamos ensayos de expresión de los genes TcABCB6 y TcHR1 en células de la levadura S. cerevisiae deficientes en la producción de hemo (hem1) para caracterizar la función de las mismas, como también la expresión y funcionalidad de éstas en el parásito. Para el estudio de la biosíntesis de hemo A, se ha comprobado la función de las proteínasTcCox10 y TcCox15 mediante ensayos de complementación en células mutantes de S. cerevisiae (cox10 y cox15 respectivamente). Mediante ensayos de qRT-PCR se detectó la presencia de mARN de estos genes en todos los estadios del parásito y utilizando la técnica de Western blot la de las proteínas. La expresión de variantes no funcionales de TcCox15 en epimastigotes ha generado un fenotipo dominante negativo que revela la importancia de la biosíntesis de hemo A. Los resultados preliminares obtenidos en nuestro laboratorio nos permiten postular que el transporte y distribución de hemo es esencial para la supervivencia del parásito como así también la biosíntesis de hemo A en la mitocondria del parásito.