Mecanismos de transduccion de señales en trypanosoma cruzi : señal de calcio en formas epimastigote

Abstract

El ión calcio (Ca2+) desempeña un papel fundamental en el metabolismo y lafisiología de las células; controla procesos que dependen de la amplitud, la frecuencia yla localización subcelular de las señales de Ca2+ citosólico. La activación de la vía de losfosfoinosítidos, en eucariotas superiores, eleva la concentración citoplasmática de IP3,el cual libera calcio desde el sistema de Retículo Endoplásmico. El mecanismo por elcual el Ca2+ es liberado desde reservorios intracelulares en eucariotas inferiores es untema controvertido y poco conocido, por ello en el presente trabajo se dilucidó comolos epimastigotes de Trypanosoma cruzi pueden liberar calcio desde los reservoriosintracelulares. Se demostró así, un receptor sensible a IP3 y rianodina (RyR) localizadoen 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 poseecaracterísticas híbridas de los RcIP3/RyR. Hasta el momento no se había determinadola 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 dehumano y los epimastigotes fue visualizada en estructuras internas del parásito,sugiriendo una localización intracelular del receptor a IP3/RyR a semejanza de lo queocurre 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 mediantela alcalinización de las vacuolas ácídicas y su inhibición parcial por EIPA. De estemodo, en formas epimastigote la relación entre la vía del inositol fosfato y la señal decalcio no está restringida sólo a la acción del IP3 como un segundo mensajero Además, los tratamientos con alta osmolaridad condujeron también a la liberación decalcio desde los acidocalcisomas como consecuencia de la activación conjunta de losintercambiadores 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 dedicho transportador en T. cruzi. La reacción positiva del anticuerpo anti-Na+/H+ y losepimastigotes fue visualizada en estructuras internas del parásito, mostrando que elintercambiador 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 larespuesta a muchas de las señales que intervienen en el control de la proliferacióncelular, la diferenciación, el volumen y los cambios de osmolaridad. En este trabajo, semuestra 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 unaalcalinización vacuolar en el parásito. La reversión del efecto del PMA por el inhibidorde intercambiador Na+/H+ sugiere la participación de dicho transportador en elproceso 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 generaAMPc, la PKA y varias fosfodiesterasas que lo degradan, fueron informadas comoenzimas activas en epimastigotes. Nuestros resultados sugieren un compromiso dePKA en la regulación del intercambiador Na+/H+ en condiciones de estréshiperosmótico, 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 subsiguienteliberación de Ca2+. Estos hechos sugieren que la activación de la PLC es consecuenciadel Ca2+ que proviene de estas vesículas ácidas En base a los antecedentes de nuestro laboratorio y a los resultados en elpresente trabajo inferimos que en el recto del triatomino los epimastigotes sufrenshock hiperosmótico cuyos efectos en la membrana celular estarían a nivel de laactivación de varias enzimas de señalización y consecuente formación de segundosmensajeros. El estrés hiperosmótico dispararía señales que conducen a losepimastigotes a cambios indicativos de la inducción de la metaciclogénesis,diferenciación de epi a tripomastigote. Si bien, las actividades enzimáticas mencionadasson estimuladas por la alta osmolaridad; no significa que sean las vías ejecutoras de ladiferenciación del parásito pero si las responsables, en parte, de los cambiosestructurales y bioquímicos que conducen a la diferenciación, por lo menos, al estadiointermedio.