Funcionalidade do complexo I da cadeia respiratoria de Trypanosoma Cruzi
Thiago Miranda da Silva
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP Si38f
[Trypanosoma Cruzi respiratory complex I functionality]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
31 f. : il.
Orientador: Fernanda Ramos Gadelha
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas (DC), cujo tratamento é feito através do uso do nifurtimox e benzonidazol. Esses medicamentos não são efetivos tornando a busca para novos alvos para o desenvolvimento de uma terapia mais específica uma prioridade. O alto grau de...
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Resumo: O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas (DC), cujo tratamento é feito através do uso do nifurtimox e benzonidazol. Esses medicamentos não são efetivos tornando a busca para novos alvos para o desenvolvimento de uma terapia mais específica uma prioridade. O alto grau de heterogeneidade existente entre as cepas representa um desafio para o desenvolvimento desta terapia, tornando a compreensão da biologia do parasita essencial nessa busca. O objetivo deste trabalho foi avaliar a funcionalidade do complexo I da cadeia respiratória de epimastigotas de T. cruzi ao longo da curva de proliferação (fases log, estacionária e estacionária tardia). Deste modo foi avaliado em duas cepas (Tulahuen 2 e Y) o consumo de oxigênio, potencial de membrana mitocondrial (??) e a atividade da enzima succinato desidrogenase (SDH), utilizando-se diferentes substratos respiratórios (malato/piruvato (M/P) malato/piruvato + malonato (MPM) ou succinato (SUC)). De um modo geral, em ambas as cepas o consumo de oxigênio foi maior na fase estacionária tardia em relação à log. A utilização de diferentes substratos não resultou em diferenças significativas nas taxas de respiração em ambas as cepas. Tulahuen 2 exibiu maiores taxas de consumo de oxigênio em relação à Y. Não foram observadas diferenças significativas nos valores de controle respiratório (-1,7) nas duas cepas, nas diferentes fases de proliferação. Na presença de um desacoplador da fosforilação oxidativa, as taxas não variaram na cepa Y, enquanto na Tulahuen 2 ocorreu um aumento em direção à fase estacionária tardia. A administração de malonato, inibidor competitivo da SDH, rendeu padrões diferenciados de inibição com a respiração sustentada por diferentes substratos que não variaram quando as células foram submetidas a um "jejum" (incubadas em PBS / 1 raM MgCb) por 3 horas. A atividade da SDH diminuiu em ambas as cepas na fase estacionária em relação à log, justificando a queda das taxas de inibição pelo malonato. Não foram registradas diferenças significativas com o aumento da concentração deste inibidor. A adição de cianeto de potássio não inibiu completamente a respiração, não importando o substrato utilizado ou a fase de proliferação, indicando que outras fontes além da cadeia respiratória estão consumindo oxigênio. Interessantemente, o ?? não variou entre as cepas em nenhuma fase de proliferação. Estes resultados fornecem novos dados sobre a cadeia respiratória do parasita, além de indicarem que não foi possível estabelecer a funcionalidade do complexo I, uma vez que o malonato não é um inibidor eficiente do complexo II.
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Abstract: Trypanosoma cruzi is the etiological agent of Chagas' disease, where nifurtimox and benznidazole are used in treatment. These drugs are not efficient turning the search for new targets to be used in the development of a more effective therapy a priority. The high degree of heterogeneity...
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Abstract: Trypanosoma cruzi is the etiological agent of Chagas' disease, where nifurtimox and benznidazole are used in treatment. These drugs are not efficient turning the search for new targets to be used in the development of a more effective therapy a priority. The high degree of heterogeneity among strains represents a challenge for the development of this therapy, and the comprehension of the parasite biology becomes essential in this search. The aim of this work was to evaluate the functionality of the respiratory chain complex I along the growth curve in T. cruzi epimastigotes. In this way it was analyzed in two strains (Tulahuen 2 and Y) the oxygen consumption, mitochondrial membrane potential (??) and succinate dehydrogenase (SDH) activity, using different respiratory chain substrates (Malate/Pyruvate, Malate/Piruvate + Malonate or Succinate). Generally, in both strains oxygen consumption was higher in the late stationary phase in relation to the log phase. The use of different substrates for the respiratory chain did not lead to significant variations in the respiratory rates in both strains. Tulahuen 2 showed higher oxygen consumption rates than the Y strain. No significant differences were observed in the respiratory control rates (~1,7) in both strains along the growth curve. In the presence of an uncoupler, the respiration rates did not vary in the Y strain while in Tulahuen 2 an increase towards the late stationary phase was observed. Addition of malonate, a SDH competitive inhibitor, resulted in distinct inhibition patterns when respiration was sustained by different substrates and did not change when cells were "starved" (incubated in PBS / 1 mM MgCb) for 3 hours. SDH activity decreased in both strains in the stationary phase in relation to log phase that could explain the decrease in the inhibition rates induced by malonate. No significant differences were observed with higher inhibitor concentration. Addition of potassium cyanide did not completely inhibit respiration in both strains regardless the substrate or growth phase, suggesting that other sources beyond the respiratory chain consume oxygen. Interestingly, ?? were similar between strains in all growth phases. These results provide new data about the parasite's respiratory chain indicating that complex I functionality was not possible to determine, once malonate is not a good inhibitor of complex II.
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