La trans-sialidasa como factor de virulencia en la infección experimental con Trypanosoma cruzi

• Autores: Musikant, Alejandro Daniel
• Año de publicación: 2012
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Leguizamón, María Susana
• Materia: TRYPANOSOMA CRUZI; TRANS-SIALIDASA; METALOPROTEASAS DE MATRIZ EXTRACELULAR; VIRULENCIA; POBLACIONES LINFOCITARIAS PERIFERICAS; TRYPANOSOMA CRUZI; TRANS-SIALIDASE; MATRIX METALLOPROTEINASES; VIRULENCE; PERIPHERAL LYMPHOCYTE POPULATIONS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En el presente trabajo nos propusimos comprender los mecanismos asociados a lapatología inducida por Trypanosoma cruzi en el modelo murino empleando cepas de bajay de alta virulencia. Estas últimas generan altos porcentajes de mortalidad en pocos díasy expresan grandes cantidades de un factor de virulencia, la trans-sialidasa (TS) queinduce, en la etapa temprana de la infección, apoptosis y desorganización de lahistoarquitectura de órganos como el bazo, ganglio y timo. En esta Tesis Doctoral nospropusimos analizar las poblaciones celulares involucradas en las alteracionesproducidas por la actividad de TS utilizando dos estrategias: - mediante la neutralización de la actividad circulante de TS durante la infecciónaguda observamos que el tratamiento no fue capaz de prevenir los desórdenes en laspoblaciones linfocitarias maduras e inmaduras. El análisis de marcadores de migraciónlinfocitaria permitió describir por primera vez que el parásito altera el tráfico de loslinfocitos B en el bazo. - mediante un modelo de estimulación de la respuesta inmune con un antígenodefinido observamos que el tratamiento con TS recombinante activa no fue suficientepara alterar el armado de los centros germinales. En la segunda etapa de este trabajo, analizamos la capacidad de T. cruzi demodular la expresión de las metaloproteasas (MMPs) del huésped. Observamos en lafase aguda de la infección, que las cepas/clones de alta virulencia inducen aumento de laactividad de MMP-2 y disminución de la actividad de MMP-9 plasmática, mientras que lasde baja virulencia solo inducen disminución de MMP-9. El timo, ganglio e hígado deanimales infectados con cepas/clones de alta virulencia poseen alterada la actividad deestas dos MMPs y observamos el mismo fenómeno en una línea celular de fibroblastoshumanos. Utilizando ensayos in vivo e in vitro demostramos que la actividad de TS estárelacionada con el aumento de la actividad de MMP-2. En este último sistemadeterminamos que el efecto es por hidrólisis de ácido siálico y pudimos reproducirloutilizando neuraminidasas de origen bacteriano. Por último describimos vías detransducción de señal asociadas al aumento de la actividad de MMP-2 por la acción de TS y las neuraminidasas ensayadas. Nuestros hallazgos constituyen un aporte novedoso acerca del comportamiento de las MMPs en la infección murina por T. cruzi y su modulación diferencial dependiente de lavirulencia. Es destacable que la modulación de MMP-2 está asociada a la actividad de TSque es altamente expresada en las mismas cepas que son inductoras de MMP-2 en lainfección experimental.
In this work we have studied mechanisms associated with Trypanosoma cruzi pathologyin a murine model employing different virulences strains. High-virulence parasites inducean increase mortality rate in a few days and also express high amount of trans-sialidasa (TS), a virulence factor that induces apoptosis and histological disorganization of organssuch as spleen, thymus and lymph. In this thesis we analyze the cell populations involvedin the alterations produced by the activity of TS using two strategies: - by neutralizing the activity of circulating TS during the acute phase ofinfection we observed that this treatment was not able to prevent disturbancesin the mature and immature lymphocyte populations. The analysis oflymphocyte migration markers allow us to describe for the first time that theparasite alters B lymphocytes traffic in the spleen. - by using a immune response stimulation model with a specific antigen weshowed that active recombinant TS treatment was not able to alter theassembly of the germinal centers. In the second stage of this work, we analyze if T.cruzi was able to modulate host matrixmetalloproteinases (MMPs) expression. We showed that during the acute phase ofinfection high-virulence parasites (with detectable TS activity) induce an increase MMP-2and diminished MMP-9 plasmatic activity and low-virulence parasites only inducereduction of MMP-9 plasmatic activity. Organs such as thymus, lymph and liver of infectedanimals with high-virulence parasites have an altered activity of both MMPs and the sameresults were observed in a human trofobroblast cell line. Using both in vivo and in vitroexperiments we showed that TS activity is related with the increase of MMP-2 activity. We determined in vitro that the mechanism of the increase of MMP-2 is the hydrolysisof sialic acid and this was confirmed by using bacteria neuraminidases. Finally, wedescribed signaling transduction pathways related to the increase of MMP-2 activityinduced by TS and neuraminidases. Our findings constitute a novel contribution regarding MMPs behavior in murineinfection by T. cruzi and differential modulation by different strains. Besides, modulation of MMP-2 activity is associated with TS, a virulence factor that is highly expressed in thosestrains that induce MMP-2 in the experimental infection.
Fil: Musikant, Alejandro Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.