Mammalian cell invasion and intracellular trafficking by Trypanosoma cruzi infective forms

Abstract

Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas disease, occurs as different strains or isolates that may be grouped in two major phylogenetic lineages: T. cruzi I, associated with the sylvatic cycle and T. cruzi II, linked to the human disease. In the mammalian host the parasite has to invade cells and many studies implicated the flagellated trypomastigotes in this process. Several parasite surface components and some of host cell receptors with which they interact have been identified. Our work focused on how amastigotes, usually found growing in the cytoplasm, can invade mammalian cells with infectivities comparable to that of trypomastigotes. We found differences in cellular responses induced by amastigotes and trypomastigotes regarding cytoskeletal components and actin-rich projections. Extracellularly generated amastigotes of T. cruzi I strains may display greater infectivity than metacyclic trypomastigotes towards cultured cell lines as well as target cells that have modified expression of different classes of cellular components. Cultured host cells harboring the bacterium Coxiella burnetii allowed us to gain new insights into the trafficking properties of the different infective forms of T. cruzi, disclosing unexpected requirements for the parasite to transit between the parasitophorous vacuole to its final destination in the host cell cytoplasm.

O agente etiológico da doença de Chagas, Trypanosoma cruzi, ocorre como cepas ou isolados que podem ser agrupados em duas grandes linhagens filogenéticas: T. cruzi I associada ao ciclo silvestre e T. cruzi II ligada à doençahumana. No hospedeiro mamífero o parasita tem que invadir células, e vários estudos relacionam as formas flageladas tripomastigotas neste processo. Diferentes componentes de superfície dos parasitas e alguns dos respectivos receptores foram identificados. Em nosso trabalho temos procurado compreender como amastigotas, que normalmente são encontrados crescendo no citoplasma, podem invadir células de mamíferos com infectividade comparável às dos tripomastigotas. Encontramos diferenças nas respostas celulares induzidas por amastigotas e tripomastigotas em relação a componentes de citoesqueleto e projeções de membrana ricas em actina. Amastigotas de cepas de T. cruzi I gerados extracelularmente, podem apresentar infectividade maior que tripomastigotas metacíclicos para linhagens celulares e células com expressão alterada em diferentes classes de componentes celulares. Células albergando a bactéria Coxiella burnetii tem nos permitido obter novos enfoques sobre as propriedades de tráfego intracelular das diferentes formas infectivas do T. cruzi, revelando requerimentos inesperados para o parasita transitar entre seu vacúolo parasitóforo até seu destino final no citoplasma da célula hospedeira.