Publicação: O papel da NINJ1 na resposta inflamatória mediada por piroptose em Toxoplasma gondii e Neospora caninum
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA CELULAR
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O sistema imune inato é fundamental na defesa contra patógenos intracelulares, como os parasitas do filo Apicomplexa, incluindo Toxoplasma gondii e Neospora caninum. As vias de morte celular programada (PCD), como a piroptose, desempenham um papel crucial ao limitar a replicação parasitária e promover a resposta inflamatória. A piroptose é caracterizada pela ativação do inflamassoma e pela formação de poros de gasdermina, que promovem a permeabilização inicial da membrana plasmática. Durante muito tempo, acreditou-se que a ruptura da membrana plasmática ocorria em decorrência da pressão osmótica; no entanto, estudos recentes demonstraram que, em muitos casos, esse processo é ativo e mediado pela proteína ninjurin-1 (NINJ1). Nesse contexto, hélices alfa extracelulares de NINJ1 inserem-se na membrana plasmática e promovem a polimerização de monômeros de NINJ1 em filamentos anfipáticos, levando à ruptura da membrana plasmática. No entanto, o papel da NINJ1 durante infecções por Apicomplexa ainda não foi completamente elucidado. Para explorar essa questão, o estudo iniciou com uma revisão das vias de PCD em parasitas Apicomplexa, com o objetivo de identificar lacunas no conhecimento atual. Em seguida, investigou-se o papel da NINJ1 em infecções por T. gondii e N. caninum. Células DC2.4 deficientes para NINJ1 (ΔNinj1) foram geradas utilizando a técnica CRISPR-Cas9, e ensaios funcionais foram realizados para avaliar a permeabilização da membrana plasmática, a lise celular (PI e liberação de LDH) e a ativação de caspases-1/11. Além disso, macrófagos derivados de medula óssea (BMDMs) de camundongos selvagens e deficientes para caspase-1/11 foram usados para avaliar a permeabilização da membrana dependente do inflamassoma. A carga parasitária intracelular foi analisada em células DC2.4 e macrófagos RAW 264.7, comparando a replicação do parasita em células normais e deficientes para NINJ1. Os resultados mostraram que a expressão de NINJ1 aumenta durante a infecção e que sua ausência favorece a replicação do parasita, ao mesmo tempo em que reduz a lise celular. A perda de NINJ1 não afetou a ativação de caspases-1/11 nem a permeabilização inicial da membrana, mas a liberação de LDH foi significativamente reduzida, indicando que NINJ1 é essencial para a etapa terminal da ruptura da membrana. Esses achados posicionam a NINJ1 como um efetor crítico na execução da morte celular inflamatória durante infecções por Apicomplexa.
Abstract
The innate immune system is crucial for defending against intracellular pathogens, such as Apicomplexan parasites, including Toxoplasma gondii and Neospora caninum. Programmed cell death (PCD) pathways, like pyroptosis, play a key role in limiting parasite replication and promoting inflammatory responses. Pyroptosis is characterized by inflammasome activation and gasdermin pore formation, leading to plasma membrane permeabilization. Recently, Nerve Injury-Induced Protein 1 (NINJ1) has been identified as a key mediator of terminal membrane rupture during inflammatory cell death. However, its role during Apicomplexan infections remains poorly understood. To address this, the study first conducted a review of PCD pathways in Apicomplexan parasites to identify existing knowledge gaps. It then investigated the role of NINJ1 in T. gondii and N. caninum infections. NINJ1-deficient DC2.4 cells (ΔNinj1) were generated using CRISPR-Cas9, and functional assays were performed to assess membrane permeabilization, cell lysis (via PI uptake and LDH release), and caspase-1/11 activation. Additionally, bone marrow-derived macrophages (BMDMs) from wild-type and caspase-1/11-deficient mice were used to assess inflammasome-dependent membrane permeability. Intracellular parasite burden was analyzed in DC2.4 cells and RAW 2.6.4.2 macrophages, comparing parasite replication in normal and NINJ1-deficient cells. The results showed that NINJ1 expression increases during infection and that its absence enhances parasite replication while significantly reducing cell lysis. Loss of NINJ1 did not affect caspase-1/11 activation or initial membrane permeabilization, but LDH release was greatly reduced, indicating that NINJ1 is essential for the terminal phase of plasma membrane rupture. These findings position NINJ1 as a critical effector linking inflammasome activation to terminal cellular disintegration during Apicomplexan infections.
Palavras-chave
NINJ1, piroptose, pyroptosis, Toxoplamas gondii, Neospora caninum, morte celular programada, programmed cell death, carga parasitária, intracellular parasitism
Citação
OLIVEIRA, Natalia Acosta. O papel da NINJ1 na resposta inflamatória mediada por piroptose em Toxoplasma gondii e Neospora caninum. 2026. 67 f. Dissertação (Mestrado emImunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.5529.