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Proteólise e sinalização celular na infecção pelo Plasmodium

Processo: 13/10666-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Vigência (Início): 01 de junho de 2013
Vigência (Término): 31 de março de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
Pesquisador responsável:Marcos Leoni Gazarini Dutra
Beneficiário:Priscilla Dantas de Souza Ventura
Instituição-sede: Instituto de Saúde e Sociedade (ISS). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Baixada Santista. Santos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/54598-9 - Proteólise intracelular em parasitas da malária: caracterização e inibição de proteases em um novo ensaio para o ‘screening’ de drogas antimaláricas, AP.JP
Assunto(s):Plasmodium   Cálcio   Próteses e implantes

Resumo

A malária, no Brasil, é considerada uma das doenças que compõem o programa de doenças negligenciadas. É de extrema importância conhecer a fisiopatologia da malária com o intuito de minimizar os dados à saúde e possibilitar o aumento da rede de pesquisa em doenças negligenciadas (INCT-IDN). O Plasmodium é capaz de "perceber" sinais do hospedeiro (moléculas circulantes, como o hormônio melatonina) e modular seu metabolismo através de maquinaria celular e receptores de membrana (Hotta, et al. 2000; Garcia, et al.2009; Koyama, et al. 2009). Além disso, as vias de sinalização de Ca2+ em Plasmodium são cruciais para o desenvolvimento do parasita, assim, moléculas envolvidas nestas vias, podem ser potenciais alvos antimaláricos.(Hotta, et. al, 2000; Gazarini and Garcia, 2004). Os estudos desenvolvidos no laboratório envolverão o Plasmodium falciparum, a espécie que causa a malária humana e possui maior potencial patogênico e o Plasmodium chabaudi, espécie que causa a malária em camundongos, com o objetivo de elucidar os mecanismos relacionados à fisiopatologia da doença que envolve a sinalização celular e a alteração da atividade de proteases presentes em alguns tecidos infectados. As proteases têm como característica comum a propriedade de catalisar as reações de hidrólise de ligações peptídicas e são subdivididas em exopeptidases e as endopeptidases (RAO et al., 1998). As endopeptidases possuem a capacidade de clivar as ligações entre dois aminoácidos distantes das extremidades carboxi- e amino- terminal da cadeia polipeptídica, enquanto as exopeptidases realizam a hidrólise a partir das extremidades da cadeia polipeptídica (SAJID E MCKERROW, 2002).Os peptídeos e as peptidases estão envolvidos no funcionamento de células e de organismos multicelulares participando na constituição ou transformação de substratos, mediadores, inibidores, antibióticos ou antígenos de natureza peptídica bem como enzimas reguladoras, que degradam, geram ou modificando peptídeos. As diferentes atividades biológicas de peptídeos e peptidases estão sempre interligadas representando passos decisivos em uma variedade de eventos fundamentais na fisiologia do organismo (SCHMDIT et.al,2009). A ação de proteases no desenvolvimento intraeritrocítico do Plasmodium é essencial para processos celulares como a saída e a invasão dos parasitas nos eritrócitos e hepatócitos, e também na aquisição dos aminoácidos provenientes da degradação da hemoglobina (Rosenthal PJ. 1999). Neste contexto, fica evidente a importância da entender as características bioquímicas das proteases ao longo do ciclo do parasita, incentivando o desenvolvimento de novos inibidores. Contudo é necessário ampliar as investigações sobre a regulação (por Ca2+, pH e fosforilações) da atividade das proteases nos parasitas da malária, devido a grande possibilidade de serem alvos antimaláricos. Uma ferramenta bioquímica elegante é a utilização de peptídeos sintetizados com uma extremidade o fluoróforo ácido ortho-aminobenzóico (Abz), enquanto na outra o grupo responsável pela supressão da fluorescência 2,4-dinitrophenyl ethylene diamine (EDDnp). Dados obtidos pelo nosso grupo mostraram que os peptídeos Abz- AIKFFARQ-EDDnp ou Abz- KLRSSKQ-EDDnp são transportados para o interior dos parasitas, aparentemente por um canal inespecífico na membrana do parasita (Bagnaresi et. al, 2012; Cotrin et. al. 2013). Verificamos que a atividade proteolítica sobre estes substratos, liberando a fluorescência do ABZ é estimulada pelo aumento de cálcio citosólico proveniente de diferentes organelas intracelulares (Farias et. al, 2005). As organelas identificadas neste evento foram o retículo endoplasmático e compartimento ácido. A hidrólise dos peptídeos foi drasticamente prejudicada, incubando-se as células com o quelante de cálcio intracelular (BAPTA) e o inibidor de tiol-proteases E64, deste modo confirmando as características da família de proteases envolvida (tiol-proteases dependentes de cálcio). (AU)