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Plasticidade mitocondrial na Doença de Chagas

Processo: 18/00869-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2018
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
Pesquisador responsável:Julio Cesar Batista Ferreira
Beneficiário:Márcio Augusto Campos Ribeiro
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Fisiologia cardiovascular   Plasticidade celular   Mitocôndrias   Dinâmica mitocondrial   RNA interferente pequeno   Expressão de proteínas   Doença de Chagas   Modelos animais

Resumo

A Doença de Chagas (DC) é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, cujos hospedeiros definitivos são mamíferos, e acomete aproximadamente 8 milhões de pessoas, sobretudo na América Latina (região endêmica). Atualmente o tratamento da DC se dá através de duas drogas (benznidazol e nifurtimox), que são parcialmente eficazes na fase aguda da doença, e ineficazes na fase crônica, além de causarem diversos efeitos colaterais. Sendo assim, se faz necessário encontrar novos alvos e terapias mais eficazes e seguras. Recentemente foi descrito que a mitocôndria da célula hospedeira é afetada nas diferentes fases da DC. Após a infecção é possível observar aumento do tamanho e densidade mitocondrial na célula hospedeira. Essas alterações acompanham a elevação da carga parasitária e co-localização entre parasita e mitocôndria da célula hospedeira. Entretanto, a real contribuição da mitocôndria da célula hospedeira no processo de infecção, bem como na degeneração tecidual causada pela DC, ainda não foi elucidada. Sabendo que a mitocôndria é uma organela extremamente dinâmica e plástica, capaz de alterar seu número, tamanho e densidade de acordo com a demanda metabólica tecidual, hipotetizamos que tanto a infecção pelo parasita quanto a degeneração tecidual oriunda da infecção dependem da reorganização morfológica e funcional da mitocôndria da célula hospedeira, a fim de atender uma demanda aumentada do parasita; e que a modulação desses processos é capaz de controlar e/ou prevenir a infecção e/ou progressão da DC. Dessa forma o objetivo da presente proposta é investigar o papel da plasticidade mitocondrial da célula hospedeira na infecção pelo T. cruzi e degeneração tecidual. Para isso, dividimos o projeto em cinco etapas: 1) caracterizar os processos de dinâmica mitocondrial (fusão e fissão), mitofagia e metabolismo bioenergético em linhagem imortalizada de fibroblastos embrionários de camundongos (MEFs no inglês) infectados com T. cruzi; 2) utilizar MEFs nocautes (ATG7, Mfn1, Mfn2, Mfn1/2, Opa1, Drp1 e Parkin) para avaliar o impacto individual da fusão e fissão mitocondrial e mitofagia na infecção e proliferação do parasita na célula hospedeira; 3) validar esses achados utilizando siRNA em cardiomiócitos de camundongos adultos em cultura (células afetadas pela infecção em humanos); 4) realizar a prova de conceito utilizando camundongos transgênicos com prejuízo de função dos sistemas supracitados (fusão e fissão mitocondrial e mitofagia); e 5) caracterizar o perfil de expressão proteica de componentes dos sistemas supracitados em biópsias cardíacas de pacientes com cardiomiopatia chagásica. Para o estudo in vivo, os animais serão infectados e avaliaremos a eficiência da infeção e a progressão da doença para a fase aguda (focando no fenótipo cardíaco e perfil inflamatório sistêmico). Vale ressaltar que esses animais estão disponíveis no laboratório e serão utilizados de acordo com os achados das etapas anteriores. Esse estudo torna-se interessante uma vez que a compreensão detalhada do envolvimento da plasticidade mitocondrial da célula hospedeira na infecção e degeneração tecidual na DC poderá contribuir para a descoberta de potenciais alvos terapêuticos. Nossos resultados preliminares são promissores e apontam para uma disfunção mitocondrial e acúmulo de marcadores de mitofagia em coração de pacientes portadores de DC. Cabe salientar que para esse estudo contaremos com a colaboração dos Profs. Edecio Cunha-Neto (InCor-USP) e Ariel Mariano Silber (ICB-USP), ambos com expertise em DC. (AU)