Regulación de la variación antigénica en Giardia lamblia

DANIEL LUJAN, HUGO

Curitiva, Brasil

Conferencia; Workshop: Avaliacao pos-genomicada expressao genica em parasitas; 2006

Giardia lamblia es uno de los organismos parásitos más comunes para el ser humano y el mayor agente causal de diarrea a nivel mundial. Este parasito presenta en su ciclo de vida dos estadios morfológica y bioquímicamente diferentes, una forma de resistencia e infectiva denominada quiste y una reproductiva denominada trofozoito, la cual coloniza la parte superior del intestino delgado del huésped y la causal de los síntomas de la enfermedad. Giardia, similar a otros organismos parásitos, presenta variación antigénica. Los trofozoitos se encuentran recubiertos en su totalidad por una proteína perteneciente a una familia de moléculas denominadas proteínas variables de superficie (VSPs: variant-specific surface proteins). Las VSPs varían en un rango de tamaño que va desde 20 a 200 KDa, las mismas poseen una región amino terminal muy variable y rica en cisteina, como así también una región carboxilo terminal muy conservada, que incluye una porciónm transmembrana y una extensión citosólica compuesta por sólo cinco aminoácidos (CRGKA). De los aproximadamente 150 genes que codifican estas proteínas presentes en el genoma del parásito, sólo una VSPs es expresada en la superficie de cada trofozoito, pero el cambio de las mismas ocurre aun en ausencia de una presión inmunológica, ocurriendo cada 6-13 generaciones aproximadamente. Estos genes, al igual que la mayoría de los genes de este organismo, no presentan intrones y poseen regiones promotoras cortas que no presentan secuencias conservadas. En este trabajo, se presentan evidencias que indicarían que el proceso de variación antigénica estaría siendo regulado por un mecanismo con características similares al ARN de interferencia (RNAi). Poblaciones clonales de trofozoítos presentan en su superficie una sola VSP, pero hemos determinado por ?nuclear run-on? y RT-PCR que muchos mRNAs de VSPs son transcriptos simultáneamente. De todos los transcriptos generados, sólo aquel que codifica para la VSP expresada se acumula en el citoplasma de los trofozoitos y permite su traducción y expresión en la membrana del parásito. Por otro lado, hemos también determinado la presencia de transcriptos antisentido, como así también los correspondientes ARN cortos de aproximadamente 25 nucleótidos de longitud, los cuales corresponden a las VSPs que se están transcribiendo pero no expresando. La localización de genes que codifican para enzimas pertenecientes al sistema de silenciamiento post transcripcional ya caracterizado en eucariotas superiores, su clonado y localización a nivel celular  ha permitido evidenciar la presencia una proteína con dominios homólogos a la enzima Dicer, como así también una ARN polimerasa dependiente de ARN denominada, RdRP. Los estudios funcionales realizados corroboran la actividad de estas dos enzimas y ensayos de silenciamiento por knock-down nos permiten demostrar que estas enzimas están involucradas en la regulación de las VSPs, debido a que la disminución de su expresión da lugar a la presencia de trofozoitos que expresan en su superficie más de una VSP al mismo tiempo. Lo expuesto anteriormente fue confirmado mediante citometria de flujo y ensayos de inmunoflorescencia utilizando anticuerpos monoclonales generados en nuestro laboratorio, como así también mediante ensayos de qRT-PCR utilizando primers específicos para diferentes VSPs.