Polyamine depletion inhibits the autophagic response modulating Trypanosoma cruzi infectivity

• Autores: Vanrell, Maria Cristina; Cueto, Juan Agustin; Barclay, Jeremías José; Carrillo, Carolina; Colombo, Maria Isabel; Gottlieb, Roberta A.; Romano, Patricia Silvia
• Año de publicación: 2013
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Trypanosoma Cruzi; Atg5; Dfmo; Lc3; Autophagy; Polyamines; Spermidine; Autophagic Response
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Autophagy is a cell process that in normal conditions serves to recycle cytoplasmic components and aged or damaged organelles. The autophagic pathway has been implicated in many physiological and pathological situations, even during the course of infection by intracellular pathogens. Many compounds are currently used to positively or negatively modulate the autophagic response. Recently it was demonstrated that the polyamine spermidine is a physiological inducer of autophagy in eukaryotic cells. We have previously shown that the etiological agent of Chagas disease, the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, interacts with autophagic compartments during host cell invasion and that preactivation of autophagy significantly increases host cell colonization by this parasite. In the present report we have analyzed the effect of polyamine depletion on the autophagic response of the host cell and on T. cruzi infectivity. Our data showed that depleting intracellular polyamines by inhibiting the biosynthetic enzyme ornithine decarboxylase with difluoromethylornithine (DFMO) suppressed the induction of autophagy in response to starvation or rapamycin treatment in two cell lines. This effect was associated with a decrease in the levels of LC3 and ATG5, two proteins required for autophagosome formation. As a consequence of inhibiting host cell autophagy, DFMO impaired T. cruzi colonization, indicating that polyamines and autophagy facilitate parasite infection. Thus, our results point to DFMO as a novel autophagy inhibitor. While other autophagy inhibitors such as wortmannin and 3-methyladenine are nonspecific and potentially toxic, DFMO is an FDA-approved drug that may have value in limiting autophagy and the spread of the infection in Chagas disease and possibly other pathological settings.
Fil: Vanrell, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza. Laboratorio de Biología Celular y Molecular; Argentina;
Fil: Cueto, Juan Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza. Laboratorio de Biología Celular y Molecular; Argentina;
Fil: Barclay, Jeremías José. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Seguridad Nuclear y Ambiente. Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología;
Fil: Carrillo, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología;
Fil: Colombo, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza. Laboratorio de Biología Celular y Molecular; Argentina;
Fil: Gottlieb, Roberta A.. San Diego State University. Donald P. Shiley BioScience Center; Estados Unidos de América;
Fil: Romano, Patricia Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Histología y Embriología de Mendoza. Laboratorio de Biología Celular y Molecular; Argentina;