Estresse térmico em formas tripomastigotas de Trypanosoma cruzi: avaliação ultraestrutural, indução de autofagia e manutenção da virulência

dc.contributorMenna-Barreto, Rubem Figueiredo Sadok
dc.contributorCastro, Solange Lisboa de
dc.contributorPereira, Mirian Cláudia de Souza
dc.contributorSilva, Narcisa Leal da Cunha e
dc.contributorSantos, Eduardo Caio Torres dos
dc.contributorPaes, Márcia Cristina
dc.contributorBarbosa, Helene Santos
dc.creatorBorges, Renan Pazini
dc.date2017-10-24T16:30:57Z
dc.date2017-10-24T16:30:57Z
dc.date2016
dc.date.accessioned2023-09-26T23:21:04Z
dc.date.available2023-09-26T23:21:04Z
dc.identifierBORGES, R. P. Estresse térmico em formas tripomastigotas de Trypanosoma cruzi: avaliação ultraestrutural, indução de autofagia e manutenção da virulência. 2016. 132 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 2016.
dc.identifierhttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/22931
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8889619
dc.descriptionO Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, se depara com diversas alterações físico-químicas durante seu ciclo de vida, dentre as quais a variação térmica, seja natural ou artificial, que representa uma importante barreira para o sucesso da infecção. Este trabalho tem como objetivo analisar o impacto da variação térmica sobre formas tripomastigotas de T. cruzi, e o papel da mitocôndria e da via autofágica em resposta a tal estresse. Como resultados, observamos que a variação térmica tem efeitos deletérios sobre os parasitos, sendo estes lisados rapidamente nas temperaturas de -20 e 40°C, quando comparadas às demais temperaturas estudadas (4, 15, 28 e 37°C). Esta lise é acompanhada por um aumento no número de formas amastigotas-símile, indicando mudança de forma do protozoário induzida pelo estresse. A mitocôndria do T. cruzi demonstrou ser sensível à variação térmica, sendo observado um decréscimo no seu potencial de membrana em todas as temperaturas empregadas. Este decréscimo foi brusco a -20 e 40°C, e tempo-dependente a 4, 28 e 37°C. Os dados de qPCR mostraram menor número de transcritos de componentes do metabolismo energético, dentre os quais destacam-se citrato sintase (28°C/24 h), complexos II e III da cadeia transportadora de elétrons (4 e 28°C) e ATP sintase (-20°C/2 h). Esta redução da atividade metabólica do T. cruzi induzida pela variação da temperatura não culminou no aumento da produção de ROS, exceto em parasitos submetidos a 4°C por 144 h. A análise ultra-estrutural dos parasitos mantidos a 37, 28 e 4°C a partir de 24 h de incubação indicou a presença de características morfológicas de autofagia, como estruturas membranares concêntricas, autofagossomos, inchaço das cisternas do Golgi, assim como inchaço do retículo endoplasmático. A observação dessas estruturas sugestivas de autofagia foi observada também pela marcação com monodansilcadaverina (MDC), epelo uso do anticorpo contra proteínas Atg8 de T. cruzi (TcAtg8), ambas avaliadas por microscopia de fluorescência. Uma intensa marcação do intercalante de fita dupla de DNA TO-PRO foi observada por citometria de fluxo em parasitos submetidos a -20°C por 2 h e 28°C por 144 h, indicando perda da integridade da membrana plasmática, entretanto todas as demais condições apresentaram marcação inferior a 5%. Mesmo com as alterações bioquímicas, morfológicas e estruturais observadas, os parasitos ainda mantêm a infectividade e sustentam a infecção até 72 h em macrófagos peritoneais. Dessa forma, a melhor compreensão dos mecanismos adaptativos do T. cruzi frente ao estresse térmico pode fornecer subsídios para o desenvolvimento de novas estratégias de controle do parasito.
dc.descriptionPrograma de Auxílio a Pesquisa (PAPES) VI/Fiocruz, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ).
dc.descriptionTrypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas disease, is challenged by several physical and/or chemical factors during its life cycle, representing thermic variation (natural or artificial) one important barrier to the infection success. The goal of the present work is the analysis of the effect of thermic stress on T. cruzi trypomastigotes, as well as the role of the mitochondrion and of the autophagic process during the response to such stress. Thermic variation led to deleterious effects on the parasites, inducing fast lysis at -20 e 40°C, when compared to the other experimental conditions evaluated (4, 15, 28 and 37°C). An increase in the number of amastigote-like form is observed, indicating a shift in the protozoa morphology induced by stress. T. cruzi mitochondrion demonstrated to be sensitive to thermic variation, being detected a decrease in its membrane potential in all temperatures investigated. Such reduction was abrupt at -20 e 40°C, and time-dependent at 4, 28 and 37°C. qPCR results showed reduced number of energetic metabolism transcripts, as citrate synthase (28°C/24 h), complexes II and III from electron transport chain (4 and 28°C) and ATP synthase (-20°C/2 h). This reduction in T. cruzi metabolic activity induced by the thermic variation does not culminate in ROS production increase, except in parasites submitted at 4°C for 144 h Ultrastructural analysis of parasites incubated at 37, 28 and 4°C indicated the presence of characteristic autophagic structures, such as concentric membranar structures, autophagosomes and swelling of Golgi cisternae and of endoplasmic reticulum. The appearance of autophagy-suggestive structures was also observed by MDC labelling, and by the use of anti-TcAtg8 antibody, both analyzed by fluorescence microscopy. An intense TO-PRO labeling was observed by flow cytometry in parasites submitted to -20°C for 2 h and 28°C for 144 h, indicating loss of the plasma membrane integrity, however, in all other experimental conditions tested this labelling were lower than 5%. Despite the biochemical, morphological and structural alterations detected, the parasites is still able to infect peritoneal macrophages, sustaining the intracellular cycle up to 72 h. In this context, a better comprehension about T. cruzi adaptive mechanisms to the thermic stress can contribute to the development of novel strategies to control the parasite.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.rightsopen access
dc.subjectTrypanosoma cruzi
dc.subjectDoença de Chagas
dc.subjectMitocôndrias
dc.subjectTranstornos de Estresse por Calor
dc.subjectTrypanosoma cruzi
dc.subjectDoença de Chagas
dc.subjectMitocôndria
dc.subjectAutofagia
dc.titleEstresse térmico em formas tripomastigotas de Trypanosoma cruzi: avaliação ultraestrutural, indução de autofagia e manutenção da virulência
dc.typeDissertation


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