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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41274
ORCID: | http://orcid.org/0009-0003-7012-5765 |
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | A proteína P21 de Trypanosoma cruzi das cepas G e Y apresenta atividade pleiotrópica na invasão, multiplicação celular, eclosão in vitro e no parasitismo tecidual in vivo |
Alternate title (s): | The P21 protein of Trypanosoma cruzi strains G and Y presents pleiotropic activity in invasion, cell multiplication, egress in vitro and tissue parasitism in vivo |
Author: | Uombe, Nelsa Paula Inácio |
First Advisor: | Silva, Claudio Vieira da |
First coorientator: | Borges, Bruna Cristina |
Second coorientator: | Silva, Marcelo José Barbosa |
First member of the Committee: | Calderano, Simone Guedes |
Second member of the Committee: | Silva, Neide Maria |
Summary: | A P21 é uma proteína secretada por todas as formas evolutivas de Trypanosoma cruzi com atividade biológica reconhecida. No entanto, ainda não é claro o impacto desta proteína na interação T. cruzi-hospedeiro. Em nossos estudos anteriores, realizamos pesquisas com a forma recombinante da P21, onde demonstramos que provavelmente, ela esteja envolvida na invasão e multiplicação celular. Com isso, a fim de avaliar o efeito desta proteína sobre a invasão, multiplicação e eclosão, geramos parasitas que não expressam à P21 da cepa pouco virulenta (cepa G) e da virulenta (cepa Y). Conduzimos experimentos in vitro nas linhagens celular Vero e C2C12, infectadas com tripomastigotas derivados de cultura em tecidos (TCT) nocaute à P21 (TcP21-/- da cepa G e da cepa Y) e parasitas parentais de ambas as cepas como controle (expressam a proteína Cas9). Realizamos também experimentos em modelo mais complexos, in vivo em camundongos C57BL/6 INF𝛾-/- (nocaute ao INF𝛾) e BALB/c infectados com TCT da cepa G e Y (nocaute a P21 e controle), respetivamente. A invasão e multiplicação (24, 48, 72 e 96 horas) foram determinadas pelo método de coloração com Giemsa e por qPCR determinamos o DNA de T. cruzi dos experimentos de multiplicação. Determinamos a eclosão por contagem em microscopia a partir das 72 às 240 horas pós-infecção (hpi). Quanto aos experimentos in vivo, após a infecção dos animais, coletamos sangue da veia caudal de três em três dias até ao 15º dias pós-infecção (dpi). Após a eutanásia, coletamos o coração para quantificar o DNA de T. cruzi por qPCR e análise histopatológica. Em célula Vero e C2C12, observamos que os parasitas TcP21-/- da cepa G invadiram significativamente menos. Multiplicaram significativamente menos as 96 horas em célula Vero e de maneira similar na célula C2C12. Por outro lado, os parasitas TcP21-/- e parentais da cepa Y invadiram e multiplicaram de forma similar em célula Vero. Em célula C2C12 os parasitas da cepa Y TcP21- /- invadiram significativamente menos a célula hospedeira e na multiplicação apresentaram significativamente menor percentagem de célula invadida as 72 horas. A qPCR realizada em célula Vero infectada com parasitas TcP21-/- da cepa G demonstrou significativamente menor taxa de multiplicação nos tempos de 24, 48 e 96 horas. E na linhagem celular C2C12 infectada com parasitas da cepa G TcP21-/- no tempo de 72 horas observamos significativamente menor quantidade de DNA de T. cruzi enquanto na mesma linhagem célular infectada com parasitas da cepa Y TcP21-/- no tempo de 72 horas observamos significativamente maior quantidade de DNA de T. cruzi. A eclosão de tripomastigotas (cepa G) em célula Vero foi significativamente menor nos parasitas TcP21-/- em comparação aos controles a partir das 168 hpi e de amastigotas foi significativamente maior às 240 hpi nos parasitas TcP21-/-. Na célula C2C12, infetada com a cepa Y observamos maior eclosão de TCT e amastigotas nos parasitas TcP21-/-, mas foi significativa no tempo de 144 hpi nos TCT. In vivo, não observamos parasitemia sistêmica patente nos animais infectados com TCT da cepa G. Quanto aos animais infectados com a cepa Y observamos parasitemia detetável, significativamente maior nos animais infectados com parasitas TcP21-/- do 3º ao 6º dpi. A qPCR do tecido cardíaco, nos animais infectados com a cepa G demonstrou quantidade de DNA de T. cruzi significativamente menor nos parasitas TcP21-/-. Na cepa Y observamos quantidade de DNA significativamente maior nos parasitas TcP21-/-. A resposta inflamatória no tecido cardíaco de animais infectados com a cepa G foi baixa/média nos TcP21-/- e parentais. No tecido cardíaco infectado com cepa Y TcP21-/- observamos qualitativamente maior predominância de neutrófilos, macrófagos, corpos apoptóticos e grande número de ninhos de amastigotas. Diante disso, podemos afirmar que à P21, provavelmente seja importante na interação patógeno-hospedeiro durante a invasão, multiplicação celular e eclosão. E que possivelmente faça parte do mecanismo que promove a infecção crônica sem parasitemia sistémica patente, agindo de forma diferente a depender da célula hospedeira, forma infectiva e da linhagem filogenética do parasita. |
Abstract: | P21 is a protein secreted by all forms of Trypanosoma cruzi with recognized biological activity. However, the impact of this protein on the cell cycle in this protozoan is still unclear. In our previous studies, we carried out research with the recombinant form of P21, where we demonstrated that it is probably involved in cell invasion and multiplication. Therefore, in order to evaluate the effect of this protein on invasion, multiplication and egress, we generated parasites that do not express (knockout) P21 of the low virulent strain (G strain) and the highly virulent strain (Y strain). Then, we conducted in vitro experiments in Vero and C2C12 cells, infected with tissue culture-derived trypomastigotes (TCT) knockout for P21 (TcP21-/- of strain G and strain Y) and parental parasites of both strains as control (express the Cas9 protein). Also performed in vivo experiments in C57BL/6 INF𝛾-/- (knockout for INF𝛾) and BALB/c mice infected with TCT G and Y strain, respectively. Invasion and multiplication were performed using the Giemsa staining method, and multiplication was also evaluated by qPCR (24, 48, 72 and 96 hours). Egress was determined by microscopy counting from 72 to 240 hours postinfection. As for in vivo experiments, after the animals were infected, we collected blood from the tail vein every three days until the 15th day post-infection (dpi). After euthanasia, the heart was collected to quantify the parasite DNA by qPCR and for histopathological analysis. In Vero and C2C12 cells, we observed that TcP21-/- strain G parasites invaded significantly less. The 96 hours multiplied significantly less in the Vero cell and similarly in the C2C12 cell. On the other hand, TcP21-/- and parental Y strain parasites invaded and multiplied similarly in Vero cells and invaded significantly less in C2C12 cells. qPCR performed on Vero cells infected with TcP21-/- strain G parasites demonstrated a significantly lower multiplication rate at 24, 48 and 96 hours. And in the C2C12 cell line infected with strain G and Y, we observed a significantly lower amount of T. cruzi DNA in TcP21-/- parasites after 72 hours. The egress of trypomastigotes (strain G) in Vero cells was significantly lower in TcP21-/- parasites compared to controls from 168 hpi and amastigotes was significantly higher at 240 hpi in TcP21-/- parasites. In the C2C12 cell, infected with strain Y, we observed greater egress of TCT and amastigotes in TcP21-/- parasites, but it was significant at 144 hpi in TCT. In vivo, we did not observe patent systemic parasitemia in animals infected with TCT from G strain, as for animals infected with Y strain, we observed patent parasitemia, significantly higher in TcP21-/- parasites from the 3rd to the 6th dpi. The qPCR of heart tissue, in animals infected with G strain, we observed a significantly lower quantity of T. cruzi DNA in TcP21-/- parasites. In Y strain, we observed a significantly higher quantity of DNA in TcP21-/- parasites. The inflammatory response in the heart tissue of animals infected with the G strain was low/medium in TcP21-/- and parental parasites. While in the cardiac tissue infected with Y strain TcP21-/-, we qualitatively observed a higher predominance of neutrophils, macrophages, apoptotic bodies and a large number of amastigote nests. Therewith, we assume that P21 is probably important in the pathogen-host interaction during invasion, cell multiplication and egress. Probably be part of the mechanism that promotes chronic infection without patent systemic parasitemia and acting differently depending on the cell line host and parasite phylogenetic lineage. |
Keywords: | Trypanosoma cruzi CRISPR/Cas9 interação patógeno-hospedeiro invasão celular multiplicação intracelular virulência parasite-host interaction cell invasion intracellular multiplication virulence |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
Subject: | Parasitologia |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas |
Quote: | UOMBE, Nelsa Paula Inacio. A proteína P21 de Trypanosoma cruzi das cepas G e Y apresenta atividade pleiotrópica na invasão, multiplicação celular, eclosão in vitro e no parasitismo tecidual in vivo. 2024. 118 f. Dissertação (Mestrado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.8121 |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.8121 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41274 |
Date of defense: | 19-Feb-2024 |
Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Imunologia e Parasitologia Aplicadas |
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