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Resistiendo el estrés oxidativo: La travesía de Trypanosoma cruzi a la infección.

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Presentación del tema: "Resistiendo el estrés oxidativo: La travesía de Trypanosoma cruzi a la infección."— Transcripción de la presentación:

1 Resistiendo el estrés oxidativo: La travesía de Trypanosoma cruzi a la infección

2 Ciclo de vida de Trypanosoma cruzi Tomado de The Trypanosoma cruzi Proteome Atwood III et al; Science Vol 309; 2005

3 Respuesta inmune innata 2- Sistema del complemento Activación del complemeto sobre la superficie del patógeno 1- Respuesta celular Activación de macrófagos residentes, células de Langerhans y NK Producción de interleuquinas proinflamatorias

4 Rol central de los macrófagos en el control de la infección Fagocitosis como primera línea de defensa contra la infección por T. cruzi

5 Villalta et al, min Interacciones Macrófagos - T cruzi Rápida activación de la NADPH oxidasa durante la fagocitosis 2 O 2 + NADPH 2 O 2 – + NADP + + H + Alvarez, MN et al, 2007

6 Actvadores:IFN-γ, TNF-α, IL-1β, IL-6, productos derivados de patógenos (virales, bacterianos y de protozoarios) Inhibidores:IL-4, IL-10, IL-13, TGF-β Interacción con células apoptóticas Óxido Nítrico Sintasa

7 NO Óxido Nítrico NO 2 ¯ Nitrito Dióxido de Nitrógeno NO 2 NO 3 ¯ Nitrato RNH 2 L-Arginina - 1e - i NOS Especies Reactivas del Nitrógeno Peroxidasa/H 2 O 2 (MPO) - 5e - Superóxido (anion radical) + Peróxido de Hidrógeno OH Radical Hidroxilo H2O2H2O2 2 H 2 O O2O2 Especies Reactivas del Oxígeno NADPH oxidasa OH ¯ SOD + 1e - O2 _O2 _ peroxinitrito NO 2 + CO 3¯ ONOO ONOOH NO 2 + OH H+H+ CO 2 ONOOCO 2 ¯ - NO 2 + CO 3¯

8 Oxidantes intrafagosomales Macrófago no estimulado 2 hrs de infección

9 Oxidantes intrafagosomales Macrófago estimulado con IFN- ϒ 2 hrs de infección

10 Infección (%) Apocinina O 2 - * + NO Amastigotas intracelulares O 2 - Citotoxicidad de macrófagos contra Tripomastigotas rol del ONOO - en el control parasitario

11 Defensas Antioxidantes en T. cruzi

12 NADPH NADP + TR ox TR red T(SH) 2 TS 2 TXN ox TXN red TcCPX Red TcCPX Ox ONOOH NO 2 - Las peroxiredoxinas de Trypanosoma cruzi tienen actividad peroxinitrito-oxidoreductasa in vitro TR = tripanotiona reductasa T(SH) 2 = tripanotiona TXN = triparedoxina TcCPX= triparedoxina peroxidasa citosólica 10 6 M -1 s -1 (10 3 M -1 s -1 ) Trujillo et al, 2004

13 Células ControlCélulas Control + ONOO - TcCPX + ONOO - Resistencia de TcCPX a la citotoxicidad mediada por ONOO -

14 Resistencia de cepa TcCPX Infección (%) Tc CPX salvaje O 2 - ONOO - O 2 - * ONOO - Infección en macrófagos In vitro Infección en ratones In vivo Días post-infección Tripomastigotas en 50 campos

15 Evaluación in vivo

16 TCC CL-WT Caracterización de las cepas

17 Contenido de Enzimas Antioxidantes Anticuerpos específicos TcCPXTcMPXTcTS TcCPXTcMPXTcTS Contenido relativo de enzima Epimastigotas de 3 días Tripomastigotas Metacíclicos

18 Tripomastigotas en 100 campos Contenido relativo de enzima (tripomastigota metacíclico) Enzimas antioxidantes: factores de virulencia

19 Respuesta inmune innata 2- Sistema del complemento Activación del complemeto sobre la superficie del patógeno 1- Respuesta celular Activación de macrófagos residentes, células de Langerhans y NK Producción de interleuquinas proinflamatorias

20 Muerte Celular Programada en T. cruzi Activación del complemento sobre la superficie del parásito, Influjo de Ca 2+ y disfunción mitocondrial Irigoín, F et al., 2009 Tinción de núcleos apoptóticos Estímulo de muerte: suero humano fresco (SHF) CTL SHI SHF Control SHF Exposición de fosfatidil-serina Fragmentación ADN Ctl SHF

21 O 2 - como mediador de la MCP Smith and Murphy, 2003 HE Mito-Hidroetidio (Mitosox) Detección de O 2 - mitocondrial en T. cruzi Dimetoxi naftoquinona (DMNQ)

22 O 2 - mitocondrial como mediador de la MCP Exposición a suero humano fresco MitoSOX oxidadoTinción nuclear

23 Protección de la MCP por Fe-SOD Control TcSODA SHI SHF SHF SHI bp Sobreexpresión de la Fe-SODA 2 O 2 – + 2H + O 2 + H 2 O 2 k = 10 9 M -1 s -1

24 Macrófagos peritoneales Souza EM et al., 2003 Cell and Tissue Research. Infección in vivo Corazón(14 dpi) Infección in vitro Cardiomiocitos Parásitos apoptóticos en el huesped vertebrado

25 Activación Clásica Peluffo et al., 2004 Trends in Parasitol. 20(8)-363

26 Activación Alterna Activación Clásica Peluffo et al., 2004 Trends in Parasitol. 20(8)-363

27 Determinantes de la eficiencia de la infección por Trypanosoma cruzi Establecimiento temprano de una respuesta proinflamatoria con inducción de la iNOS en macrófagos Niveles de enzimas antioxidantes en los tripomastigotas metacíclicos Presencia de parásitos apoptóticos en el inóculo infectivo

28 PERSPECTIVAS Búsqueda de inhibidores específicos que interfieran con la red antioxidante de Trypanosoma cruzi en vistas a un tratamiento coadyuvante Evaluación de la MCP en nidos de amastigotas dilucidando las señales que llevan a la inducción del proceso de muerte

29 Howard Hughes Medical Institute PEDECIBA (Uruguay) CONICYT (Uruguay) PDT (Uruguay) Departamento de Bioquímica María Noel Alvarez Gonzalo Peluffo Florencia Irigoín Madia Trujillo Carlos Robello Rafael Radi Colaboración Internacional Shane Wilkinson Martin Taylor John Kelly Paola Zago Miguel Basombrio


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