Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Romero Calderon, Ibeth Cristina
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/132418
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014
id UFSC_e48577ed40bcf030fa937095f7ad399a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/132418
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruziBiotecnologiaBiossinteseCisteínaLeishmania brasiliensisEstresse OxidativoAntioxidantesTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014Leishmania (Viannia) braziliensis, Trypanosoma rangeli e o Trypanosoma cruzi são parasitos hemoflagelados pertencentes à Ordem Kinetoplastida, família Trypanosomatidae, capazes de infectar insetos, animais silvestres e domésticos, assim como o homem. Durante seu ciclo de vida, estes parasitos são expostos a uma grande quantidade de espécies reativas do oxigênio (ERO) e do nitrogênio (ERN), o que promove sua eliminação dentro dos hospedeiros. Por sua vez, os parasitos adotam diferentes mecanismos de defesa para lidar com essas condições de estresse, dentre dos quais, encontram-se um elaborado sistema antioxidante composto de moléculas e enzimas responsáveis pela eliminação das ERO e/ou das ERN. Nesse sentido, em tripanosomátidos a tripanotiona T[SH]2 é a molécula que eficientemente regula a homeostase redox, sendo chave no mecanismo de defesa antioxidante. A síntese da T[SH]2 depende da disponibilidade de seus precursores como a cisteína, um aminoácido sulfurado implicado em diversos processos celulares como a estabilidade, a estrutura e a regulação da atividade catalítica de várias proteínas. Duas vias diferentes para a biossíntese de cisteína têm sido descritas, a via de síntese de novo, catalisada principalmente pela Cisteína Sintase (CS), e a via de transulfuração reversa (RTS), catalisada pela Cistationina ß-Sintase (CßS). Uma vez que o metabolismo da cisteína é crucial para a biossíntese da tripanotiona, a presente proposta visou determinar a função que as proteinas CS e CßS desempenham na resposta antioxidante destes parasitos. Assim sendo, realizamos a caracterização molecular e bioquímica dos genes da CS e CßS em parasitos sob condições de estresse oxidativo e nitrosativo in vitro. Os resultados demonstram claras diferenças na biossíntese de cisteína entre estes parasitos. Enquanto L. braziliensis e T. cruzi possuem as rotas de novo e RTS ativas, o T. rangeli possui somente a via RTS funcional. A avaliação da expressão das proteínas CS e CßS nas diferentes formas evolutivas destes parasitos revelou uma expressão estágio-dependente das duas proteínas em L. braziliensis e em T. cruzi, sendo a CS mais expressa nas formas amastigotas e a CßS nas formas promastigotas e epimastigotas, respectivamente. Por sua vez, em T. rangeli a CS não foi detectada e nenhum tipo de modulação foi encontrado para CßS entre as formas epimastigota e tripomastigota. Os ensaios de dose-resposta ao estresse por H2O2 e SNAP in vitro revelaram diferenças nos perfis de sensibilidade dos parasitos. O T. rangeli mostrou-se como o parasito mais sensível ao H2O2, porém o mais resistente ao SNAP, enquanto L. braziliensis apresentou a maior resistência ao H2O2 e a maior sensibilidade ao SNAP. Para Leishmania houve uma associação entre o aumento da expressão e da atividade da CS e da CßS com o aumento da concentração de tióis totais em resposta à indução de estresse oxidativo e nitrosativo in vitro. Os resultados das análises funcionais mostraram que o aumento na expressão de CS e de CßS induz resistência dos parasitos mutantes ao estresse oxidativo em relação às cepas selvagens. Neste estudo demonstrou-se que alterações nos níveis de expressão e de atividade das proteínas CS e CßS em L. braziliensis e T. rangeli estão relacionadas com a sobrevivência destes parasitos sob condições de estresse oxidativo.<br>Abstract: Leishmania (Viannia) braziliensis, Trypanosoma rangeli e o Trypanosoma cruzi, are hemoflagellates parasites belonging to the order Kinetoplastida, family Trypanosomatidae, can infect insects, and animals as well as humans. During their complex life cycle, they are exposed to a large amount of reactive oxygen species or reactive nitrogen species (ROS and RNS) generated by the host allowing their elimination. In turn, parasites adopt various defense mechanisms to cope with oxidative or nitrosative stress, they have developed an elaborate antioxidant system composed of molecules and enzymes to scavenge these ROS and RNS. In this sense, trypanothione T[SH]2 is which efficiently regulate the redox homeostasis on these parasites. The synthesis of trypanothione depends on the availability of cysteine, a sulfur-containing amino acid implicated in several processes, including the stability, structure, regulation of catalytic activity of various proteins. Two different routes for cysteine biosynthesis have been described: de novo or assimilatory where CS is regulated key enzyme and reverse-transsulfuration (RTS) pathways with a CßS as regulated key enzyme. Because the cysteine metabolism is considered crucial in maintaining the reducing environment for trypanosomatids due to its importance as a precursor for the biosynthesis of trypanothione, this proposal aimed to determine the role of the CS and CßS in the antioxidant response of these parasites by molecular and biochemical characterization of the genes encoding these proteins in the parasite under oxidative and nitrosative stress in vitro. Our results clearly demonstrated differences between these parasites in the cysteine biosynthesis. L. braziliensis and T. cruzi have active the two pathways (de novo and RTS), whereas T. rangeli only has the RTS pathway. The expression and activities analyses of CS and CßS in the different developmental forms of the parasites revealed that in L. braziliensis and T. cruzi there are a stage-specific association, where CS is more active and mostly expressed in amastigotes and CßS is associated with promastigotes and epimastigotes forms, respectively. Unlike in T. rangeli CS was not detected and no stage-specific association was found for CßS. The dose response assay to H2O2 and SNAP shown differences in susceptibility profiles for these parasites. T. rangeli was more susceptible to H2O2, but more resistant to SNAP, while L. braziliensis was more resistant to H2O2, but more sensitive to SNAP. Additionally, in Leishmania there was a clear association between the increased levels of protein expression and activity of LbrCS and LbrCßS with the elevated levels of total thiols concentration in response to oxidative and nitrosative stress in vitro. In the functional analyses, we found an enhanced ability of parasites overexpressing CS and CßS to resist oxidative stress when compared to the control parasites. In this study we clearly demonstrated that changes in the expression protein and activity levels of CS and CßS may be related to survival to oxidative stress conditions in L. braziliensis and T. rangeli.Grisard, Edmundo CarlosUniversidade Federal de Santa CatarinaRomero Calderon, Ibeth Cristina2015-04-29T21:02:38Z2015-04-29T21:02:38Z2014info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis151 p.| il., grafs., tabs.application/pdf330550https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/132418porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-03-07T18:54:38Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/132418Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-03-07T18:54:38Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
title Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
spellingShingle Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
Romero Calderon, Ibeth Cristina
Biotecnologia
Biossintese
Cisteína
Leishmania brasiliensis
Estresse Oxidativo
Antioxidantes
title_short Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
title_full Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
title_fullStr Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
title_full_unstemmed Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
title_sort Estudo do papel funcional da cisteína sintase e da cistationina B-sintase na resposta ao estresse oxidativo e nitrosativo em leishmania (viannia) braziliensis, trypanosoma rangeli e trypanosoma cruzi
author Romero Calderon, Ibeth Cristina
author_facet Romero Calderon, Ibeth Cristina
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Grisard, Edmundo Carlos
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Romero Calderon, Ibeth Cristina
dc.subject.por.fl_str_mv Biotecnologia
Biossintese
Cisteína
Leishmania brasiliensis
Estresse Oxidativo
Antioxidantes
topic Biotecnologia
Biossintese
Cisteína
Leishmania brasiliensis
Estresse Oxidativo
Antioxidantes
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014
2015-04-29T21:02:38Z
2015-04-29T21:02:38Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 330550
https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/132418
identifier_str_mv 330550
url https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/132418
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 151 p.| il., grafs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652080173285376

Registros relacionados