La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

DEFENSAS ANTIOXIDANTES EN PLATHELMINTOS EN PLATHELMINTOS Curso de Biología Parasitaria 2013.

Presentaciones similares


Presentación del tema: "DEFENSAS ANTIOXIDANTES EN PLATHELMINTOS EN PLATHELMINTOS Curso de Biología Parasitaria 2013."— Transcripción de la presentación:

1 DEFENSAS ANTIOXIDANTES EN PLATHELMINTOS EN PLATHELMINTOS Curso de Biología Parasitaria 2013

2 PLATHELMINTOS - Organismos multicelulares - Hábitat variados: - intestino - vasos sanguíneos - órganos linfáticos - varios - Ciclos de vida complejos: - varios estadios de desarrollo - migración tisular

3 PREVALENCIA GLOBAL DE INFECCIÓN POR HELMINTOS HUMANOS Parásito Estimación Helmintos intestinales 1/3 población mundial Esquistosomas millones Parásitos filariales >150 millones

4 DEFENSA DEL HUÉSPED CONTRA LA INFECCIÓN

5 ESPECIES REACTIVAS DEL OXÍGENO Y DEL NITRÓGENO

6 DAÑO CELULAR Daños en el DNA Ribosilación de poly ADP Alteración de la expresión genética Ruptura de ATP y NAD(P)(H) Bases de schiff AGEs (Advanced glycation end products) Lipoperoxidación Daños en las en lasmembranas Oxidación de grupos tioles Formación de grupos carbonilos Daños a los sistemas transportadores ionicos Inestabilidad para mantener gradientes iónicos normales Activación/Desactivación de varios sistemas enzimáticos BLANCOS DE LAS EROs LIPIDOS PROTEÍNAS ADN CARBOHIDRATOS LIPIDOS PROTEÍNAS ADN CARBOHIDRATOS

7 Si los EROs no son neutralizados o sus efectos reparados puede producirse la muerte del organismo Por lo tanto todos los organismos aeróbicos han desarrollado sistemas antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos para prevenir o reparar el daño oxidativo. ALTAS CONCENTRACIONES DE EROs ESTRÉS OXIDATIVO DAÑO OXIDATIVO

8 SUPERÓXIDO DISMUTASA (SOD) MECANISMOS ENZIMÁTICOS CATALASA GLUTATIÓN-S-TRANSFERASA (GST) SISTEMA GLUTATIÓN NADPH NADP + Glutatiónreductasa Glutarredoxina red ox Blancos red ox Glutatión red ox red ox Glutatión peroxidasa

9 MECANISMOS ENZIMÁTICOS SISTEMA TIORREDOXINA NADPH NADP + Tiorredoxina reductasa Tiorredoxina red ox red Tiorredoxina peroxidasa Blancos red ox

10 DEFENSA DEL HUÉSPED CONTRA LA INFECCIÓN

11 El estadio adulto de S. mansoni es más resistentes al ataque oxidativo generado in vitro. Nare et al. Experimental parasitology (1990) 70: ESTUDIOS DE RESISTENCIA AL ATAQUE OXIDATIVO

12 NIVELES DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES Nare et al., Experimental parasitology, 70: Mei and LoVerde. Experimental Parasitology (1997) 86: La mayor resistencia del estadio adulto al ataque oxidativo se correlaciona con niveles altos de enzimas antioxidantes.

13 Se inmunolocalizaron en el tegumento y en el aparatato digestivo Mei and LoVerde. Experimental Parasitology (1997) 86: LOCALIZACIÓN DE LAS ENZIMAS ANTIOXIDANTES

14

15 Experimentos realizados con juveniles de F. hepatica incubados en conjunto con schistosómulas vuelven resistentes a estas últimas frente al ataque oxidativo generado ESTUDIOS REALIZADOS CON F. hepatica Piedrafita et al. Parasite Immunology (2000), 22:

16 LOS PARÁSITOS ESTÁN MUY BIEN ADAPTADOS AL ESTRÉS OXIDATIVO - alta expresión de enzimas antioxidantes - alta concentración de estas enzimas en la interfase huésped-parásito: - Productos de excreción/secreciones - Superficie de los parásitos

17 - (CuZn)SOD: formas citosólica y secretadas - MnSOD - GPx - Grx - GST - Sistema Tiorredoxina ENZIMAS ANTIOXIDANTES EN LAS DIFERENTES CLASES DE PLATHELMINTOS

18 SCHISTOSOMA MANSONI A. Anti-GST26 tratados con GFP dsRNA. B. Anti-GST26 tratados GST26 dsRNA. C. Anti-Prx1/2 tratados con GFP dsRNA. D. Anti-Prx1/2 tratados con Prx1/2 dsRNA 50uM H 2 O 2 Mourao et at. PLOS Neglected Tropical Diseases (2009), 3:1-9.

19 Las enzimas antioxidantes prometen ser buenos blancos para vacunas mediante: - Inmunización con enzimas purificadas - Diseño de drogas que inhiban selectivamente estas enzimas CONCLUSIONES Los niveles de enzimas antioxidantes en plathelmintos se correlacionan positivamente con la capacidad de supervivencia frente a los EROs generados por el huésped. Los niveles de enzimas antioxidantes son regulados a lo largo del ciclo de desarrollo del parásito y se encuentran influenciados por: - Hábitat parasitado - Metabolismo energético en los diferentes estadios - Presión inmunológica Las distintas clases de helmintos presentan diferentes tipos y niveles de expresión enzimática.

20 SISTEMAS LIGADOS Trx-GSH EN PLATHELMINTOS

21 TPX GPX SOD

22 SISTEMA GLUTATIÓN NADPH NADP + Glutatiónreductasa Glutarredoxina red ox Blancos red ox Glutatión red ox red ox Glutatión peroxidasa SISTEMA TIORREDOXINA NADPH NADP + Tiorredoxina reductasa Tiorredoxina red ox red Tiorredoxina peroxidasa Blancos red ox

23 ORGANIZACIÓN DE LA TR, GR, Grx y TGR TR CVNVGC FAD NADPH región interfase GCUG Grx CPYC GSH dominio Grx dominio TR CVNVGC FAD NADPH región interfase GCUG TGR CPYC GSH GR CVNVGC FAD NADPH región interfase

24 66 kDa PURIFICACIÓN DE LA ENZIMA NATIVA 10 mM GSH PM kDa 36 kDa 29 kDa 24 kDa 66 kDa PM kDa 45 kDa 36 kDa TR

25 Fasciola MAPIPDDTS SmanTGR MPPADGTS EgraTGR MFGCHCLRRACTPLSAIACFFNPRRTAMAPIGGSAEQV Fasciola SWVKKTINSSA V LLFSKS RCPYCRAVKQIFNDDKVNHAVIELD SmanTGR QWLRKTVDSAAVILFSKT TCPYCKKVKDVLAEAKIKHATIELD EgraTGR EKLRNKINNAA V LVFAKS FCPYCKKVMERFNNLKIPFGYLDLD Fasciola 53 KRPDGAKIQQVLSQISGISTVPQVFVRGEFVGDSSTISKLKKEDKLTEVIKK-NTYDYDL SmanTGR 52 QLSNGSAIQKCLASFSKIETVPQMFVRGKFIGDSQTVLKYYSNDELAGIVNE-SKYDYDL EgraTGR 82 LKKNGSDYQKMLQEITGRTTVPQVFFRGEFIGGCDDVMAID-DDTIVKKANE-MKYDYDM Fasciola 292 VV GASYVALECAGFLTRFG FD TTVMVRSIFLRGFDQQ MA DMIGEYMKEHGTKFVRSCV PT SmanTGR 291 VIGASYVALECAGFLASLGGDVTVMVRSILLRGFDQQMAEKVGDYMENHGV KFAKLCV PD EgraTGR 318 CVGASYVSLECAGFLSSIGCDVTVMVRSIFLRGFDQQMAGLISDYIAKYGV KFVRPCVPT Fasciola 584 TK D-ASAKVTACUG SmanTGR 584TKK-VSPIVSGCUG EgraTGR 610TKS SG -ASATVTGCUG SmanTGR 111 IVIGGGSGGLAAGKEAA KYGAKTAVLDYVEPTPIGTTWGLGGTCVNVGCIPKKLMHQAGL EgraTGR 140 VIIGGGSGGLALAKESAKSGAKVALLDFVVPTPMGTTWGLGGTCVNVGCIPKKLMHQAAL Fasciola 112 VVIGGGSGGLAASKEAARFGAKTAVFDFVVPTPQDTTRGLGGTCVNVGCIPKKLMHQAAL ANÁLISIS DE LA SECUENCIA AMINOACÍDICA Grx sitio de unión al FAD centro redox sitio de unión al NADPH selenocisteína

26 TIORREDOXINA GLUTATIÓN REDUCTASA Tiorredoxina glutatión reductasa Tiorredoxina red ox NADPH NADP + Blancos red ox Tiorredoxina peroxidasa Blancos red ox dominio TR dominio Grx

27 - La enzima purificada posee actividad TR, GR y Grx La fusión de dominios codificada en el gen de la TGR hace posible que la enzima sea capaz de transferir electrones a los blancos de ambos sistemas - Todas estas actividades son inhibidas con sales de oro ENSAYOS DE ACTIVIDAD TR, Grx y GR Tiorredoxina glutatión reductasa Tiorredoxina red ox NADPH NADP + Blancos red ox Tiorredoxina peroxidasa Blancos red ox dominio TR dominio Grx

28 ¿Hay TGR en los compartimientos mitocondrial y citosólico? Mic Mit Cit Nuc Tot 66 kDa

29 Echinococcus granulosus posee variantes mitocondriales y citosólicas de TGR Tiene E. granulosus TR, GR and Grx convencionales?

30 EN OTROS PLATHELMINTOS Taenia crassiceps: Seguimiento de una actividad GR y TR resultaron en la purificación de una TGR (Rendon et al. 2004) Schistosoma mansoni: Auranofin inhibe las actividades GR y TR en extractos de parásitos (Alger and Williams, 2003)

31 S. mansoni S. Japonicum cTGR 38* 18* mtTGR 4 2 GR 0 0 TR 0 0 cGrx 0 0 mtGrx 8* 0 cTrx cTrx2 2 1 mtTrx 15 3 cTPx cTPx mtTPx cGPx secGPx 10 1

32 - Resultados similares se encontraron en E. granulosus y E. multilocularis. Ausencia de GR y TR. Presencia de Trx y TPx mitocondrial y citosolica En plathelmintos, se postula a la TGR como la responsable de llevar a cabo ambas funciones, GR y TR

33 ESTUDIO DE INMUNOPROTECCIÓN EN CONEJOS CONTRA F. hepatica μg FhTGR - PBS 1º inmunización μg FhTGR - PBS 2º inmunización - 50 metacercarias semana 0 semana 4 semana 6 Desafío semana 18 Sacrificio

34 Schistosoma mansoni Auranofin: En ensayos in vitro y utilizando concentraciones fisiológicas se observó que los parásitos mueren rápidamente. Kuntz et al. PLOS medicine (2007), 4:

35 Utilizando un ARNi, se observó que la TGR es esencial para la vida del parásito. Kuntz et al. PLOS medicine (2007), 4:

36 Tratando a ratones infectados con este compuesto se observó una reducción del 60% de los parásitos encontrados. Kuntz et al. PLOS medicine (2007), 4:

37 Echinococcus granulosus A- Control B- 12h C- 30h Bonilla et al. The journal of biological chemistry, (2008) 283:

38 Fasciola hepatica Ross et al. Plos One (2012) 7:1-12. NEJ de F. hepatica incubados con 20 mM de diferentes drogas inhibidoras de TGR durante 48 h. A. 2 (oxadiazole N-oxide), B. 1(oxadiazole N-oxide), C. 4 (oxadiazole N-oxide), D. 61(quinoxaline), E. 50 (thiadiazole), F. control.


Descargar ppt "DEFENSAS ANTIOXIDANTES EN PLATHELMINTOS EN PLATHELMINTOS Curso de Biología Parasitaria 2013."

Presentaciones similares


Anuncios Google