Mecanismos moleculares que contribuem para que a trans-sialidase do Trypanosoma cruzi atue como um fator de virulência na infecção chagásica experimental - Lima, Leonardo Freire de (UFRJ, 2008)
[PT] O Trypanosoma cruzi possue em sua superfície proteínas pertencentes à família das trans-sialidases (TS). Alguns membros dessa família são enzimaticamente ativos (TSa), sendo capazes de hidrolisar ou preferencialmente transferir unidades de α2-3- ácido siálico de glicoconjugados do hospedeiro para moléculas do tipo mucina presentes na superfície do parasita, enquanto membros enzimaticamente inativos (TSi) apresentam apenas propriedades lectínicas. A TSa tem sido implicada na patogênese da doença de Chagas, uma vez que sua administração em camundongos não infectados é capaz de induzir eventos característicos da fase aguda da doença de Chagas, além de aumentar a parasitemia e proporções de mortalidade em camundongos infectados. Entretanto, os mecanismos moleculares responsáveis por estes fenômenos ainda são objetos de estudo. Neste trabalho, nós estudamos os efeitos da TSi e TSa durante a infecção pelo T. cruzi. Em concordância com o aumento da parasitemia, nós observamos um aumento do número de ninhos de amastigota e da concentração de DNA parasitário no tecido cardíaco de camundongos infectados e tratados com TSa (ITSa), quando comparado aos camundongos infectados e tratados com TSi (ITSi) ou camundongos infectados e tratados com PBS (INF). Todavia, quando a TSi foi co-injetada com a TSa, os efeitos biológicos desencadeados pela atividade enzimática foram abolidos, confirmando que a atividade enzimática desempenhada por proteínas pertencentes a família TS atuam como um fator de virulência durante a infecção pelo T. cruzi.Análises realizadas por citometria de fluxo e imunohistoquímica mostraram uma redução no número de ambas as populações de células T no tecido cardíaco de camundongos ITSi. Em concordância, houve uma redução significativa da atividade creatina cinase no soro dos camundongos deste grupo. Nenhuma diferença foi observada nesses quesitos entre camundongos INF e ITSa. Esses resultados indicam que, embora TSi e TSa apresentem sítios conservados de ligação para α2-3- ácido siálico e βGalp, essas moléculas podem desempenhar funções distintas durante a patogênese da doença de Chagas experimental. Durante a ativação das células T, os clones sofrem uma remodelagem de superfície celular e suas glicoproteínas passam a apresentar-se livres de ácido siálico, tornando-se PNAhigh. Entretanto, durante nossos experimentos foi observado que células T CD8+ de camundongos ITSa tornam-se PNAlow, glicofenótipo típico de células T não ativadas. Aqui, nós demonstramos pela primeira vez, que esse evento de re-sialilação bloqueia interações intermoleculares entre células alvo e células T efetoras in vitro e in vivo, comprometendo respostas imunes mediadas por células T CD8+ durante a infecção pelo T. cruzi. De maneira interessante, células T CD8+ de camundongos ITSi apresentaram alta positividade para PNA, indicando que a TSi poderia competir in vivo com a TSa nativa do parasita. Com base nesses resultados, propomos que esse evento natural de re-sialilação que ocorre durante a fase aguda da doença de Chagas possa ser um importante mecanismo de evasão desenvolvido pelo T. cruzi para mascarar respostas imunes específicas do hospedeiro e assegurar a sobrevivência do parasita no indivíduo infectado.[EN] Trypanosoma cruzi possesses cell surface proteins belonging to trans-sialidase (TS) family. Some members of this family are enzimatically active (aTS), being able to hydrolyze or to preferentially to transfer α2-3-linked sialic acids from host glycoconjugates to mucin-like molecules present in the parasite surface, while enzimatically inactive (iTS) members present only lectinic properties. aTS has been implicated in the pathogenesis of Chagas disease because its administration to non-infected mice induces events that characterize the acute phase of Chagas disease, in addition to increasing paraitemia and the mortality of infected mice. However, the possible molecular mechanisms responsible for these phenomena are not elucidated. Here, we studied the effect of the admninistration of iTS and aTS during T. cruzi infection. In agreement with the increase in parasitemia, we observed an increase in the number of amastigote nests and parasite DNA in the cardiac tissue from infected mice treated with aTS (IaTS) when compared with infected mice treated with iTS (IiTS) or infected mice treated with PBS (INF). Moreover, when iTS was co-injected with aTS, the biological effects displayed by the active enzyme were abrogated, confirming that the enzymatic activity displayed by TS proteins acts as a virulence factor during T. cruzi infection. Analyses by flow cytometry and immunohistochemistry showed a reduction in the number of both T cell subsets in the cardiac tissue from IiTS group. In agreement, there was a significant reduction in creatine kinase activity in the sera of this group. No difference was observed in these queries between INF and IaTS groups. These results indicate that, although TS proteins share conserved sugar binding sites, these molecules might play distinct roles during the pathogenesis of experimental Chagas disease.During T cell activation, T cell clones undergo cell surface remodeling and present sialic acidfree glycoproteins at the surface, becoming PNAhigh. However, in ours experiments, we observed that activated CD8+ T cells from IaTS mice become PNAlow, a glycophenotype found in resting T cells. Here, we demonstrated for the first time that this re-sialylation event blocks intermolecular interactions between target cells and effector CD8+ T cells in vitro and in vivo, compromising immune responses displayed by antigen specific CD8+ T cells during T. cruzi infection. Interestingly, CD8+ T cells from T. cruzi-infected mice treated with iTS presented high staining to PNA, indicating that iTS could compete in vivo with native aTS. We postulate that the re-sialylation event that happens during the acute phase of Chagas disease can be an important evasion mechanism developed by T. cruzi to attenuate specific immune responses to ensure parasite survival in the infected host.