Dissertação
Vesículas extracelulares de Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli: estudo comparativo de componentes antigênicos proteicos
Registro en:
VEDAM, Verônica Vitória. Vesículas extracelulares de Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli: estudo comparativo de componentes antigênicos proteicos. Dissertação (Mestrado em Ciências Biomédicas) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020.
Autor
Vedam, Verônica Vitória
Institución
Resumen
Trypanosoma cruzi infection causes Chagas disease and affects about 8 million
people worlwide. T. cruzi can release extracellular vesicles (EVs) that act in the host
cell-parasite interaction and contribute to the success of infection, by carrying
functional molecules such as proteins and small RNAs. Trypanosoma rangeli, an
avirulent protozoan, can trigger a partial immune protection against T. cruzi in animals,
a response associated with membrane antigens shared between both parasites. The
mechanisms and componds involved in this protective response have not been fully
elucidated. Previous data from our group showed that EVs from T. cruzi and T. rangeli
are immunogenic and present cross-reaction in the sera of animals previously infected,
as well as in the sera of chagasic patients. Therefore, this study aimed to identify the
antigenic proteins of EVs from T. cruzi and T. rangeli. The EVs from epimastigote forms
were purified, characterized by NTA and treated for protein extraction. The antigenic
evaluation was performed through Western blot (WB) and ELISA, with total extract of
epimastigotes and EVs from Vero cells as controls. Lastly, the identification of T.
rangeli and T. cruzi EVs proteomes was performed by mass spectrometry (LC-MS/MS)
and bioinformatic analyzes. The electrophoretic profiles of EVs from T. cruzi and T.
rangeli revealed common bands (~50 kDa). However, the process of lysis and/or the
denaturing conditions did not allow the visualization of the immunoreaction profiles of
these EVs against murine sera by WB. On ELISA, there was also an absence of
immune reaction for the murine sera tested in lysed EVs. Only when native EVs were
tested cross-reactivity was shown. The unpublished analysis of the proteome of EVs
from T. rangeli epimastigotes revealed 101 proteins, 14 were common to the proteins
identified in T. cruzi epimastigotes and/or trypomastigotes EVs, 5 had a host-parasite
interaction role (homologous to T. cruzi proteins), besides the presence of several
typical molecules of EVs. Among the 14 proteins shared between T. cruzi and T.
rangeli EVs, two had immunogenic epitopes identified in silico (KMP-11 and
pyrophosphatase of proton vacuolar 1). Our results reinforce the antigenic similarity
between those EVs and suggest that the immunogenicity of these EVs comes from
membrane surface proteins. The data corroborate with the potential vaccine of T.
rangeli EVs for Chagas disease and/or its application as a biomarker, and also
distingish targets to be evaluated in further studies in these areas. A infecção por Trypanosoma cruzi causa a doença de Chagas, condição que afeta
cerca de 8 milhões de pessoas em todo o mundo. O T. cruzi secreta vesículas
extracelulares (VEs) que participam da interação parasito-hospedeiro e contribuem
para o sucesso da infecção, por carrearem moléculas funcionais como proteínas e
pequenos RNAs. Trypanosoma rangeli, protozoário não patogênico, desencadeia
uma imunidade parcialmente protetora contra T. cruzi em animais previamente
sensibilizados, resposta associada à antígenos de membrana compartilhados entre
os parasitos. No entanto, os mecanismos imunes e componentes antigênicos
envolvidos nessa resposta protetora ainda não foram totalmente elucidados. Dados
prévios do nosso grupo mostraram que VEs de T. cruzi e T. rangeli são imunogênicas
e apresentam reatividade cruzada no soro de animais previamente infectados e no
soro de indivíduos chagásicos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi identificar
as proteínas antigênicas de VEs de T. cruzi e T. rangeli. As VEs provenientes de
formas epimastigotas foram purificadas, caracterizadas por Nanoparticle Tracking
Analysis (NTA) e submetidas à extração de proteínas. A avaliação antigênica foi
realizada por meio de Western blot (WB) e ELISA, utilizando extrato total de
epimastigotas e VEs de células Vero como controles. Por fim, a identificação do
proteoma das VEs de T. rangeli e T. cruzi foi realizada por espectrometria de massas
(LC-MS/MS) e análises de bioinformática. O perfil eletroforético dos extratos de VEs
revelou bandas em comum (~50 kDa) entre as VEs de T. cruzi e T. rangeli. Porém, o
processo de lise e/ou as condições desnaturantes a que foram submetidas não
permitiram a caracterização do perfil de imunorreação dessas VEs frente aos soros
murinos pelo WB. No ELISA, também houve ausência de imunorreação nos soros
murinos testatos em VEs lisadas. Somente quando testadas VEs nativas os soros
foram reativos. A análise inédita do proteoma das VEs de epimastigotas de T. rangeli
revelou 101 proteínas, destas 14 foram comuns às proteínas identificadas em VEs de
epimastigotas e/ou tripomastigotas de T. cruzi, 5 apresentaram função de interação
parasito-hospedeiro (homólogas as proteínas de T. cruzi), além da presença de vários
dos componentes característicos de VEs. Dentre as 14 proteínas detectadas em
comum nas VEs de T. cruzi e T. rangeli, duas tiveram epítopos imunogênicos
indentificados in silico (KMP-11 e pirofosfatase de próton vacuolar 1). Esses
resultados reforçam a semelhança antigênica entre as VEs estudadas e sugerem que
a imunogenicidade dessas VEs provém de proteínas de superfície de membrana.
Assim, os dados gerados corroboram com o potencial vacinal de VEs de T. rangeli
para a doença de Chagas e/ou a sua aplicação como um biomarcador, e apontam
alvos para serem avaliados em estudos adicionais nessas áreas. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior