Explorando o Metabolismo de Ferro e a Resistência ao Antimonial em Leishmania amazonensis: Uma Análise Metabolômica e Genética de AQP1 e LIRG1

• Processo: 24/21947-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Maria Fernanda Laranjeira da Silva
• Beneficiário: Romário Lopes Boy
• Supervisor: Coral Barbas
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad Ceu San Pablo, Espanha
• Vinculado à bolsa: 22/04551-0 - Caracterização de genes potencialmente envolvidos no metabolismo e transporte de ferro para o glicossomo de Leishmania amazonensis, BP.DR
• Assunto(s): Metabolismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Glycosome | metabolism | pathways | transporter | Metabolismo

Resumo

Protozoários do gênero Leishmania são os agentes causadores das leishmanioses, afetando milhões de pessoas globalmente. Esses parasitas fazem parte de um ciclo entre hospedeiros invertebrados e vertebrados, nos quais conseguem sobreviver dentro dos macrófagos, apesar das limitações nutricionais, especialmente a escassez de ferro. Estudos anteriores demonstraram que a privação de ferro em Leishmania desencadeia a expressão de vários genes putativos, alguns dos quais codificam proteínas com sinais de direcionamento glicossomal. Os glicossomos são organelas exclusivas de tripanossomátidos que compartimentalizam proteínas essenciais, incluindo enzimas dependentes de ferro. No entanto, o tráfego de ferro dentro dessas organelas permanece amplamente desconhecido. Em pesquisas anteriores, realizamos uma análise in silico dos transcritos modulados pela privação de ferro em L. amazonensis, identificando 11 genes com sinais preditivos de direcionamento glicossomal. A análise por imuno fluorescência de promastigotas superexpressando esses genes confirmou a localização glicossomal das proteínas codificadas por LmxM.24.1090 (lirg1) e LmxM.30.0020 (aqp1). Usando CRISPR/Cas9, geramos linhagens knockout e geneticamente complementadas de aqp1 e nocautes parciais de lirg1. Nossos resultados indicam que lirg1 é essencial para a viabilidade do parasita, pois a deleção completa foi alcançada apenas na presença de cópias extrassomossômicas de lirg1. A deficiência em ambos os genes resultou em aumento da atividade da superóxido dismutase, replicação prejudicada nas fases de promastigota e amastigota intracelular, além de redução da virulência. Além disso, a linhagem knockout de aqp1 exibiu maior resistência ao antimônio trivalente (SbIII) e níveis intracelulares elevados de ferro e manganês. Nesta proposta do BEPE, nosso principal objetivo é investigar o perfil metabolômico das linhagens mutantes de aqp1 e lirg1 de L. amazonensis em comparação com a linhagem selvagem, com foco no metabolismo de metais de transição e resistência ao antimônio.