Caracterização do transporte de manganês mediado pelo transportador de ferro LIR1 em Leishmania

• Processo: 19/09715-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Maria Fernanda Laranjeira da Silva
• Beneficiário: Giovana Parreira de Aquino
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/23933-3 - Identificação e caracterização de proteínas de membrana envolvidas no transporte e metabolismo de ferro em Leishmania, AP.JP
• Assunto(s): Leishmania Infecção Arginase Poliaminas Metais de transição Manganês
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: arginase | arginine | infeccao | Metais de Transição | Poliaminas | Bioquímica e Biologia Molecular

Resumo

As Leishmanioses são um grupo de doenças infecciosas causadas por protozoários do gênero Leishmania, que ocorrem frequentemente em populações em situação de vulnerabilidade e com dificuldade de acesso a serviços de saúde. Esses microrganismos possuem ciclo de vida digenético e durante a fase amastigota são parasitas intracelulares obrigatórios que residem no vacúolo parasitóforo (fagolisossomo) de macrófagos. Nesse ambiente enfrentam diversas situações de estresse, dentre elas está a disponibilidade restrita de ferro, um importante cofator de enzimas essenciais para a Leishmania. Dentre essas enzimas, estão as superóxido dismutases dependentes de ferro (FeSOD), que fornecem proteção contra radicais livres produzidos durante a resposta imune do hospedeiro. Assim, é fundamental entender os mecanismos de absorção, armazenamento e regulação da concentração intracelular de ferro através de transportadores presentes na membrana. Dentre os transportadores de ferro já identificados, o LIR1 (Leishmania Iron Regulator 1), foi caracterizado como um transportador MFS (Major Facilitator Superfamily) e com similaridade a proteínas nodulinas, que estão envolvidas na regulação da concentração intracelular de ferro em plantas. Mostrou-se que LIR1 funciona como um exportador de ferro, apresentando importante papel na homeostase desse metal e prevenindo toxicidade, pois metais como ferro em altas concentrações geram espécies reativas tóxicas na presença de oxigênio. Além disso, alguns resultados obtidos durante a caracterização de LIR1 indicam que esse transportador também participa na regulação da concentração intracelular de outros metais de transição, como o manganês, que é um importante cofator da enzima Arginase. Essa metaloenzima converte L-arginina em uréia e ornitina, que é precursora de poliaminas essenciais para a replicação celular. Além de seu papel essencial a replicação do parasita, a Arginase também possui papel significativo a modulação da disponibilidade de arginina para a via da óxido nítrico síntese induzida (iNOS) responsável pela síntese de óxido nítrico, principal molécula efetora gerada pelos macrófagos contra microorganismos invasores. Assim, nossa hipótese é que LIR1 participa na regulação dos níveis intracelulares de manganês modulando a expressão e atividade de Arginase e, consequentemente, a replicação e infectividade do parasita. Portanto, o objetivo desse projeto é avaliar o efeito da suplementação de manganês na replicação de parasitas nocaute de LIR1, e determinar a modulação da expressão e da atividade enzimática de Arginase em parasitas nocaute de LIR1. A demonstração do papel de LIR1 na regulação dos níveis de manganês pode expandir a importância desse transportador em Leishmania, fortalecendo seu potencial como um novo alvo quimioterápico.