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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44756
ORCID: | ![]() |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Embargado |
Embargo Date: | 2026-10-29 |
Title: | A Infecção por Toxoplasma gondii e Neospora caninum é Comprometida pela Ação da Cis-Aconitato Descarboxilase (acod1) |
Alternate title (s): | Toxoplasma gondii and Neospora caninum Infection is Compromised by the Action of Cis-Aconitate Decarboxylase (acod1) |
Author: | Silva, João Vitor Eleuterio da |
First Advisor: | Mota, Caroline Martins |
First coorientator: | Mineo, Tiago Wilson Patriarca |
First member of the Committee: | Torres, Jhoan David Aguillón |
Second member of the Committee: | Teixeira, Samuel Cota |
Summary: | Toxoplasma gondii e Neospora caninum são parasitos do filo Apicomplexa responsáveis por causar doenças e prejuízos econômicos no mundo inteiro. Oferecendo risco à saúde humana, T. gondii pode causar a toxoplasmose, conhecida por ocasionar abortos em casos de toxoplasmose congênita, quando é passada da mãe para o feto durante a gravidez. N. caninum, por sua vez, é o parasito causador da neosporose, zoonose que afeta canídeos e principalmente bovinos, ocasionando prejuízos ao setor agropecuário devido à perda de animais por aborto. Dada a gravidade de ambas as doenças, diversas pesquisas são feitas em busca de entender o processo de infecção dos parasitos e a resposta imune do hospedeiro frente à infecção pelos parasitos. A aconitato descarboxilase 1 (acod1), uma enzima conversora de cis-aconitato em itaconato, um metabólito envolvido no ciclo do ácido tricarboxílico e que possui diversas propriedades imuno metabólicas. Uma das propriedades do itaconato é a indução de espécies reativas de oxigênio (ROS), que são produtos metabólicos que atuam a favor do controle da infecção parasitária. Portanto, o objetivo deste projeto foi avaliar o papel de acod1 durante a infecção por T. gondii e N. caninum. Sequenciamento e análise do transcriptoma de macrófagos derivados da medula óssea (BMDMs) infectados por ambos os protozoários mostraram que acod1 é consideravelmente expresso nos processos de infecção pelos parasitos. Com isso, para validação dos dados do transcriptoma a expressão gênica de acod1 foi avaliado in vitro (BMDMs) e in vivo, onde confirmamos que durante a infecção aguda T. gondii e N. caninum aumentam a expressão de acod1 na resposta à infecção, enquanto observamos a queda na expressão em células myd88-/-, sugerindo um papel desta proteína adaptadora na via de acod1. Para melhor entender o mecanismo da via de acod1, células L929 depletadas geneticamente para acod1 (acod1-/-) foram geradas através da técnica de edição gênica CRISPR/Cas9. A morfologia celular não foi afetada pela ausência do gene, mas células acod1-/- foram mais suscetíveis à infecção por ambos os parasitos quando comparadas com as selvagens (L929). Para compreender o mecanismo, foi avaliada a produção de ROS, o qual observou-se baixos níveis de produção de ROS nas células knockout devido à ausência do gene e não conversão de itaconato. Portanto, nota-se que o itaconato desempenha um importante papel frente à infecção por T. gondii e N. caninum, fomentando a necessidade de entender ainda mais as vias de ativação e propriedades imuno metabólicas de acod1. |
Abstract: | Toxoplasma gondii and Neospora caninum are parasites of the Apicomplexa phylum responsible for causing diseases and economic losses worldwide. T. gondii poses a risk to human health and can cause toxoplasmosis, which is known to cause abortions in cases of congenital toxoplasmosis when it is passed from mother to fetus during pregnancy. N. caninum, in turn, is the parasite that causes neosporosis, a zoonosis that affects canines and mainly cattle, causing losses to the agricultural sector due to the loss of animals due to abortion. Given the severity of both diseases, several studies are being conducted to understand the infection process of the parasites and the host's immune response to infection by the parasites. The aconitate decarboxylase 1 (acod1), an enzyme that converts cis-aconitate into itaconate, a metabolite involved in the tricarboxylic acid cycle, and which has several immunometabolic properties. One of the properties of itaconate is the induction of reactive oxygen species (ROS), which are metabolic products that act in favor of the control of parasitic infection. Therefore, the objective of this project was to evaluate the role and interference of acod1 in the host's innate immune response to infection by T. gondii and N. caninum. Sequencing and transcriptome analysis of bone marrow-derived macrophages (BMDMs) infected by both protozoa showed that acod1 is considerably expressed during the parasite infection processes. Thus, to validate the transcriptome data, the gene expression of acod1 was evaluated in vitro (BMDMs) and in vivo, where we confirmed that during acute infection T. gondii and N. caninum increase the expression of acod1 in response to infection, while we observed a decrease in expression in myd88-/- cells, suggesting a role of this adapter protein in the acod1 pathway. To better understand the mechanism of the acod1 pathway, L929 cells genetically depleted for acod1 (acod1-/-) were generated through the CRISPR/Cas9 gene editing technique. Cell morphology was not affected by the absence of the gene, but acod1-/- cells were more susceptible to infection by both parasites when compared to wild-type cells (L929). To understand the mechanism, ROS production was evaluated, and low levels of ROS production were observed in knockout cells due to the absence of the gene and lack of itaconate conversion. Therefore, it is noted that itaconate plays an important role in infection by T. gondii and N. caninum, fostering the need to further understand the activation pathways and immunometabolic properties of acod1. |
Keywords: | transcriptoma transcriptome CRISPR/Cas9 acod1 Toxoplasma gondii Neospora caninum ROS |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOGENETICA CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA CELULAR CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::PARASITOLOGIA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | SILVA, João Vitor Eleuterio da. A Infecção por Toxoplasma gondii e Neospora caninum é Comprometida pela Ação da Cis-Aconitato Descarboxilase (acod1). 2024. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44756 |
Date of defense: | 29-Oct-2024 |
Appears in Collections: | TCC - Biotecnologia (Uberlândia) |
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