Mecanismos de transducción de señales en Trypanosoma cruzi : Señal de calcio en formas epimastigote

Abstract

El ión calcio (Ca2+) desempeña un papel fundamental en el metabolismo y la fisiología de las células; controla procesos que dependen de la amplitud, la frecuencia y la localización subcelular de las señales de Ca2+ citosólico. La activación de la vía de los fosfoinosítidos, en eucariotas superiores, eleva la concentración citoplasmática de IP3,el cual libera calcio desde el sistema de Retículo Endoplásmico. El mecanismo por el cual el Ca2+ es liberado desde reservorios intracelulares en eucariotas inferiores es un tema controvertido y poco conocido, por ello en el presente trabajo se dilucidó como los epimastigotes de Trypanosoma cruzi pueden liberar calcio desde los reservorios intracelulares. Se demostró así, un receptor sensible a IP3 y rianodina (RyR) localizado en microsomas del parásito. Al respecto, se purificó la proteína hipotética de T. cruzi(RcIP3) siendo esta capaz de interaccionar con anticuerpos policlonales anti- RcIP3 yanti- RcRyR, sugiriendo la presencia de una posible proteína de ?330 kDa que posee características híbridas de los RcIP3/RyR. Hasta el momento no se había determinado la localización subcelular del receptor de IP3/RyR en formas epimastigote de T. cruzi,en este trabajo mostramos que la reacción positiva del anticuerpo anti-RcIP3 tipo II de humano y los epimastigotes fue visualizada en estructuras internas del parásito,sugiriendo una localización intracelular del receptor a IP3/RyR a semejanza de lo que ocurre en mamíferos.Además, en este trabajo se muestra la participación del intercambiador Na+/H+en respuesta a la hiperosmolaridad originado por manitol 0,5 M, determinado mediantel a alcalinización de las vacuolas ácídicas y su inhibición parcial por EIPA. De este modo, en formas epimastigote la relación entre la vía del inositol fosfato y la señal de calcio no está restringida sólo a la acción del IP3 como un segundo mensajero.Además, los tratamientos con alta osmolaridad condujeron también a la liberación de calcio desde los acido calcisomas como consecuencia de la activación conjunta de los intercambiadores Ca2+/nH+ y Na+/H+ y liberación del ión vía un canal de Ca2+sensible a IP3. Por otro lado, nos propusimos determinar la localización subcelular de dicho transportador en T. cruzi. La reacción positiva del anticuerpo anti-Na+/H+ y los epimastigotes fue visualizada en estructuras internas del parásito, mostrando que el intercambiador Na+/H+ está localizado en los acidocalcisomas.Es bien conocido, que en diferentes tipos celulares, los intercambiadoresNa+/H+ son regulados vía fosforilación por proteína quinasa C (PKC) y median la respuesta a muchas de las señales que intervienen en el control de la proliferación celular, la diferenciación, el volumen y los cambios de osmolaridad. En este trabajo, se muestra el papel de PKC en el estadio de epimastigote en similitud a lo que ocurre enel intestino del insecto vector. Así, la activación de PKC por PMA indujo una alcalinización vacuolar en el parásito. La reversión del efecto del PMA por el inhibidorde intercambiador Na+/H+ sugiere la participación de dicho transportador en el proceso de alcalinización vacuolar bajo estas condiciones.Por otro lado, el análisis de la secuencia de TcNHE reveló sitios consensos parala proteína quinasa A dependiente de AMPc (PKA). La adenil ciclasa que genera AMPc, la PKA y varias fosfodiesterasas que lo degradan, fueron informadas como enzimas activas en epimastigotes. Nuestros resultados sugieren un compromiso dePKA en la regulación del intercambiador Na+/H+ en condiciones de estrés hiperosmótico, ya que la presencia de 8-bromo AMPc, análogo no hidrolizable de PKA,incrementó significativamente la alcalinización organelar inducida por manitol. De modo que, es posible considerar que previamente a la activación de la PLCse produciría la del intercambiador Na+/H+, mediado por PKA, con la subsiguiente liberación de Ca2+. Estos hechos sugieren que la activación de la PLC es consecuencia del Ca2+ que proviene de estas vesículas ácidas.En base a los antecedentes de nuestro laboratorio y a los resultados en el presente trabajo inferimos que en el recto del triatomino los epimastigotes sufren shock hiperosmótico cuyos efectos en la membrana celular estarían a nivel de la activación de varias enzimas de señalización y consecuente formación de segundosmensajeros. El estrés hiperosmótico dispararía señales que conducen a los epimastigotes a cambios indicativos de la inducción de la metaciclogénesis,diferenciación de epi a tripomastigote. Si bien, las actividades enzimáticas mencionadas son estimuladas por la alta osmolaridad; no significa que sean las vías ejecutoras de la diferenciación del parásito pero si las responsables, en parte, de los cambios estructurales y bioquímicos que conducen a la diferenciación, por lo menos, al estadio intermedio.