El Trypanosoma Cruzi, parásito que causa la enfermedad de Chagas, modula la señalización inducida por interleuquina-6 a través de la degradación de receptor gp130 en diferentes células de huesped

Abstract

Interleuquina-6 es una citoquina pleiotrópica que participa en la respuesta inmune y en la sobrevida de las células a través de la activación del factor de transcripción STAT3 vía el receptor transductor de señales (gp)130. Previamente se reportó que el parásito cardiotrópico Trypanosoma cruzi, agente etiológico de la enfermedad de Chagas, y el tratamiento con la principal cisteín proteasa (CP) de T. cruzi, cruzipaína, desprovista de actividad enzimática, protegen a cardiomiocitos murinos de la apoptosis causada por déficit de suero. En el presente trabajo, demostramos que cruzipaína inactiva ejerce el efecto anti-apoptótico en los cultivos de células cardíacas a través de la activación del receptor tipo Toll (TLR2) y la IL-6. Si bien niveles similares de IL-6 fueron producidos por estos cultivos estimulados con la CP activa, sorprendentemente no se observó efecto citoprotectivo. En concordancia, el tratamiento de cardiomiocitos o de células esplénicas con cruzipaína activa anuló completamente la fosforilación de STAT3 y su translocación nuclear inducida por IL-6, pero fue revertida cuando la enzima se encontraba acomplejada con su inhibidor parasitario - chagasina. Además, CP activas secretadas por trypomastigotes ejercieron los mismos efectos sobre la señalización de IL-6 en esplenocitos. Como explicación de estos resultados, demostramos que la actividad enzimática de cruzipaína es capaz de clivar el dominio extracelular de gp130 humano, como también producir la liberación del dominio extracelular tipo inmunoglobulina del receptor en células mononucleares de sangre periférica humana. En conjunto, estos resultados demuestran, por primera vez, que el parásito T. cruzi a través de la modulación de su actividad cisteín proteasa dirigiría la respuesta inducida por IL-6 en diferentes células del huésped a través del clivaje de su receptor gp130.

Interleukine-6 mediates host defense and cell survival mainly through the activation of the transcription factor STAT3 via the glycoprotein 130, a shared signaltransducing receptor utilized by several IL-6-type cytokines. Previously it was reported that the cardiotrophic parasite Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas disease, and the main cysteine protease (CP) secreted by the parasite – inactive – protects murine cardiomyocytes against growth factor deprivation-induced apoptosis. We report here that inactive cruzipain induced an antiapoptotic effect on cardiac cells cultures via TLR2 signaling and IL-6 production. Although comparable IL-6 levels were found under active cruzipain stimulation, starved cardiac cell monolayers could not be rescued from apoptosis. Moreover, cardiomyocytes or spleen cells treated with active CP completely abrogated the STAT3 phosphorylation and nuclear translocation induced by bioactive IL-6, but it was reverted when the enzyme was complexed with chagasin, a parasite inhibitor. In addition, preactivated supernatants obtained from trypomastigotes exerted the same effect as active cruzipain on splenocytes. To account for these observations, it was found that cruzipain enzymatically cleaved recombinant human gp130 ectodomain, and induced the release of membrane-distal N-terminal domain of this receptor on human peripheral blood mononuclear cells. These results provide, for the first time, evidence that the parasite may modify the IL-6-induced response by means of gp130 cleavage in different host cells through the modulation of its cysteine protease activity.