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Type
DissertationCopyright
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2018-08-30
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ASPECTOS CELULARES DA INTERAÇÃO DE TOXOPLASMA GONDII E ASTRÓCITOS MURINOS, IN VITRO
Marques, Natália Regina | Date Issued:
2017
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Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Toxoplasmose é uma doença causada pelo protozoário Toxoplasma gondii que afeta todos os animais de sangue quente, incluindo humanos. A capacidade de infectar qualquer célula nucleada permite que o T. gondii se dissemine para qualquer tecido do corpo, apresentando tropismo pelo tecido muscular esquelético e pelo sistema nervoso central (SNC), este último o mais seriamente acometido. Ao longo das últimas décadas, os astrócitos têm emergido pelas descobertas de suas inúmeras funções no SNC, sendo que alguns estudos têm responsabilizado este tipo celular como capaz de sustentar o encistamento de T. gondii. Já foi demonstrado que a infecção de células musculares esqueléticas por este parasito modula o metabolismo de lipídios e que os corpúsculos lipídicos são recrutados para o vacúolo parasitóforo. Tendo como base culturas primárias de astrócitos murinos, realizamos experimentos com os objetivos de avaliar comparativamente a infectividade de duas cepas polares (ME-49 e RH) de T. gondii frente a essas células, a participação de estruturas de astrócitos, como corpúsculos lipídicos (CL) e filamentos intermediários durante o ciclo lítico e a cistogênese de T. gondii Nossos resultados apontam uma suscetibilidade de astrócitos em albergar os parasitos das duas cepas até 144 h após a infecção, com a presença de números variados de vacúolos parasitóforos e parasitos, bem como a presença de cistos. A infecção de células com a cepa ME-49 obteve um percentual máximo de 57,4%, enquanto as infectadas com a cepa RH, 38,97%. O desenvolvimento intracelular do parasito foi monitorado por análises citoquímica, que confirmou a presença de cistos e de corpúsculos lipídicos para a cepa ME-49. A análise ultraestrutural desta interação demonstrou o recrutamento importante de organelas de astrócitos, que incluem mitocôndrias, retículo endoplasmático e corpúsculos lipídicos, mantendo estreito contato com a membrana do vacúolo parasitóforo. Esta associação é mantida durante os diversos estágios do desenvolvimento intracelular do parasito, quer ao longo do curso do estabelecimento do ciclo lítico, como também durante o processo da cistogênese, quando essas organelas permanecem interagindo com a parede cística. Além disso, a proteína GFAP (proteína ácida fibrilar glial) associada ao filamento intermediário de classe-III é restruturada em torno do vacúolo parasitóforo e de maneira mais intensa ao redor do cisto. Este conjunto de dados sugere que o T. gondii é capaz de modular a resposta celular de astrócitos que certamente auxilia no estabelecimento do ciclo lítico e que garante sua manutenção no seu estágio dormente durante a fase crônica da infecção
Abstract
Toxoplasmosis is a disease that affects all warm-blooded animals, including humans. The ability to infect any nucleated cell allows Toxoplasma gondii to spread to any tissue in the body, demonstrating a parasite tropism for skeletal muscle tissue and central nervous system (CNS). In last few decades, astrocytes have emerged from the discoveries of their innumerable functions in the CNS, and some studies have blamed this cell type in the maintenance of supporting T. gondii cystogenesis. It was previously described that the infection of skeletal muscle cells by this parasite modulates host lipid metabolism and that lipid droplets (LD) are recruited to the parasitophorous vacuole. Based on primary cultures of murine astrocytes, we performed experiments with the objective of comparatively evaluating the infectivity of T. gondii polar strains (ME-49 and RH) against these cells, evaluating the participation of astrocyte structures, such as lipid droplets (LD) and intermediate filaments during the lytic cycle and the cystogenesis of T. gondii. Our results indicate a susceptibility of astrocytes to harbor the parasites of both strains up to 144 h after infection, with the presence of varied numbers of parasitophorous vacuoles and parasites, as well as the presence of cysts The infection of cells with the ME-49 strain obtained a maximum percentage of 57.4%, while those infected with the RH strain, 38.97%. The intracellular development of the parasite was monitored by cytochemical analysis, which confirmed the presence of cysts and lipid droplets for the ME-49 strain. The ultrastructural evaluation of this interaction demonstrated the important recruitment of astrocyte organelles, which include mitochondria, endoplasmic reticulum and LD, maintaining close contact with the parasitophorous vacuole membrane. Such association is maintained during the various stages of intracellular development of the parasite both along the course of the establishment of the lytic cycle and during the process of cystogenesis when these organelles are in close contact to the cystic wall. In addition, the GFAP (glial fibrillary acid protein) associated with the class-III intermediate filament is restructured around the parasitophorous vacuole and more intensely around the cyst. Our data suggests that T. gondii modulates the cellular response of astrocytes in order to facilitate the establishment of the lytic cycle, guaranteeing its maintenance in dormancy stage during chronic phase of the infection
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