Caracterização funcional e imunológica da proteína SmKI-1, um inibidor de serino protease do Schistosoma mansoni

• Autor(a) principal: Suellen Batistoni de Morais
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/35489
• topic: Bioquímica; Imunologia; Schistosoma mansoni; Esquistossomose mansoni; Inibidores de proteases

O Schistosoma mansoni é um dos principais parasitos causadores da esquistossomose, uma das principais infecções helmintícas que acometem humanos em termos de morbidade e mortalidade no mundo. As estratégias atuais de controle da esquistossomose são principalmente baseadas em quimioterapia, mas o desenvolvimento de uma vacina contra esta doença parasitária contribuiria para uma diminuição do espectro e da transmissão da doença. No que diz respeito aos candidatos vacinais, foram avaliados numerosos genes que codificam proteínas de S. mansoni que são expressos na interface parasito/hospedeiro. Entre as moléculas mais promissoras estão às proteínas presentes no tegumento e no trato digestivo do parasito. Embora, a esquistossomose represente um grande problema de saúde pública nos países endêmicos, evidencia-se que o S. mansoni reduz as respostas inflamatórias em outras doenças. Felizmente, o controle das respostas inflamatórias se estende aos antígenos derivados de patógenos, levando-nos a estudar um inibidor de protease do tipo Kunitz de S. mansoni (SmKI-1), localizado na fase larval e adulta do parasito como uma molécula capaz de regular diferentes modelos de doenças inflamatórias e também como candidato a vacina antiesquistossomose. Primeiramente determinou-se que a SmKI-1 recombinante (r) e o seu domínio Kunitz, mas não a região C-terminal, possuem atividade inibitória contra a tripsina e a elastase neutrofílica. Para compreender melhor a base molecular da inibição da elastase pela SmKI-1, análises moleculares por Docking também foram conduzidas. Os resultados de ancoragem sugeriram um bloqueio completo do sítio ativo da elastase neutrofílica pelo domínio Kunitz da SmKI-1. Além disso, rSmKI-1 inibiu marcadamente a capacidade da elastase neutrofílica de matar esquistossômulos. Para investigar ainda mais o papel da SmKI-1 no parasito, desenhou-se siRNA específico para o knock-down do gene da SmKI-1 em S. mansoni. A supressão do gene SmKI-1 no estágio larval de S. mansoni possuiu um forte impacto no desenvolvimento do parasito in vitro e in vivo. Para determinar a capacidade da SmKI-1 em interferir na migração e função dos neutrófilos, avaliou-se o potencial anti-inflamatório da mólecula SmKI-1 em diferentes modelos murinos de doenças inflamatórias. Lesão no fígado mediada por acetaminofeno (APAP) em animais tratados com SmKI-1 apresentaram redução significativa no recrutamento de neutrófilos e atividade de elastase. No modelo de gota induzida por urato monossódico (MSU), esta proteína reduziu a o acúmulo de neutrófilos, a secreção de IL-1β, a hipernocicepção e a patologia da doença. Finalmente, demonstramos a capacidade da SmKI-1 em inibir eventos iniciais que desencadeiam o recrutamento de neutrófilos na cavidade pleural de camundongos em resposta à carragenina e também apresentamos algumas evidências de que a SmKI-1 não afeta a migração de outras células imunes além dos neutrófilos. Também avaliamos o potencial da SmKI-1 como vacina recombinante. A imunização de camundongos com rSmKI-1, formulada com adjuvante de Freund, induz uma resposta do tipo Th1, como IFN- e TNF-, detectados no sobrenadante de esplenócitos cultivados in vitro. O efeito protetor conferido pela vacinação com rSmKI-1 foi demonstrado por redução de 51% na carga de parasitos adultos, redução de 36% no número de ovos por grama de tecido hepático, redução de 31% no número de granulomas e redução de 33% no área de granulomas do fígado. Em conclusão, SmKI-1 é uma proteína chave na sobrevivência de S. mansoni e tem a capacidade de inibir a função de neutrófilos como uma molécula terapêutica promissora contra doenças inflamatórias. Além disso, nossos dados demonstraram que SmKI-1 é um candidato potencial para sua utilização em uma vacina para o controle da esquistossomose.