Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Biologia # Microbiologia

Atraindo o Echinococcus Multilocularis: Uma Nova Esperança

Pesquisadores descobrem tratamentos potenciais para a perigosa infecção por tênia.

Akito Koike, Katia Cailliau, Jérôme Vicogne, Frank Becker, Colette Dissous, Stefan Hannus, Klaus Brehm

― 7 min ler


Combatendo o Combatendo o Echinococcus: Novas Opções de Tratamento EGF para combater a mortal verminose. Pesquisas revelam caminhos cruciais de
Índice

Echinococose alveolar, também conhecida como AE, é uma doença séria causada por uma fitinha traiçoeira chamada Echinococcus multilocularis. Esse parasita adora causar confusão, infectando roedores e até humanos. A infecção começa quando alguém ingere acidentalmente ovos que contêm uma versão pequena e sorrateira do parasita chamada oncosfera. Depois de engolidas, essas oncosferas eclodem no intestino, se infiltram na parede intestinal e fazem um lar aconchegante em órgãos, principalmente no fígado. Infelizmente, essa tênias sabe como crescer e se espalhar de forma agressiva, causando danos que podem ser fatais se não tratados.

Estágios de Vida do Parasita

O ciclo de vida do Echinococcus é um verdadeiro espetáculo. A verme adulto vive no intestino de hospedeiros como raposas. Quando esse verme produz ovos, eles são liberados no ambiente através das fezes do hospedeiro. Quando um roedor ou humano faminto come acidentalmente esses ovos, a diversão realmente começa. Os ovos eclodem, as oncosferas invadem o intestino e voilà! O parasita passa para o seu próximo estágio de vida-o metacestóide.

O metacestóide parece um cisto aconchegante cercado por uma camada protetora. Dentro desse cisto, o parasita possui um grupo de células especiais chamadas células germinativas. Essas células germinativas são como as células-tronco do mundo dos parasitas e não ficam paradas. Elas se dividem e se diferenciam em outros tipos de células, permitindo que o parasita cresça e cause estragos.

Os Segredos das Células-Tronco

Uma das chaves para o sucesso do parasita está em suas células germinativas. Pense nelas como os super soldados do parasita, proliferando constantemente e ajudando o parasita a crescer. Pesquisas mostraram que essas células germinativas são as únicas que se dividem ativamente, e são cruciais para a sobrevivência da tênias.

Agora, aqui é onde as coisas ficam interessantes. Essas células germinativas podem ser bem resistentes a medicamentos antiparasitários convencionais, como albendazol e mebendazol. Cientistas acreditam que, para atingir o parasita de forma eficaz, novos medicamentos devem se concentrar nessas células-tronco. Isso levou os pesquisadores a investigar as vias de sinalização que controlam essas células e como elas poderiam levar a tratamentos potenciais.

A Via EGF: A Superestrada de Sinalização

Uma das vias mais importantes envolvidas na regulação das células germinativas é a via do Fator de Crescimento Epidérmico (EGF). Essa via de sinalização é um jogador bem conhecido no mundo da biologia celular, e ajuda a controlar como as células se dividem e se diferenciam. A via EGF usa proteínas especiais (chamadas ligantes) que se ligam a receptores na superfície da célula, acionando uma cascata de eventos dentro da célula.

Quando esses ligantes se ligam a seus receptores, eles muitas vezes fazem com que os receptores se unam (um processo conhecido como dimerização) e ativem vias de sinalização que promovem o crescimento ou a sobrevivência celular. Em vermes planos, pesquisas mostraram que a sinalização EGF é essencial para a divisão e maturação de suas células-tronco, e parece que o mesmo é verdade para o nosso amigo sorrateiro Echinococcus.

A Busca por Ligantes EGF

Os pesquisadores estão à procura de ligantes EGF em Echinococcus. Até agora, eles descobriram alguns candidatos interessantes. Ao examinar o genoma de E. multilocularis, os cientistas identificaram dois potenciais ligantes EGF: EmEGF1 e EmNRG. Esses ligantes podem interagir com os receptores EGF do parasita e ajudar a regular o comportamento das células-tronco.

Quando esses ligantes são expressos-especialmente EmNRG-há um aumento notável no número de células germinativas. Essa informação tem implicações importantes para entender como o parasita governa seu crescimento e como podemos interromper esse processo com novos tratamentos.

Indo Mais Fundo nos Estudos de Cultura Celular

Para entender como esses receptores EGF e ligantes funcionam, os pesquisadores se voltaram para culturas celulares. Testando vários inibidores, eles puderam observar como esses compostos impactaram a viabilidade celular e a regeneração de vesículas metacestóides. Eles descobriram que certos inibidores poderiam diminuir drasticamente a viabilidade celular e interromper o crescimento do parasita.

Especificamente, o afatinibe surgiu como uma opção de tratamento particularmente interessante. Esse medicamento já era conhecido por sua eficácia contra o câncer humano e mostrou promessas em reduzir o crescimento de Echinococcus também. Em experimentos, foi descoberto que afatinibe ataca especificamente o receptor EGF EmER1 no parasita, levando a efeitos negativos em seu crescimento.

O Fator X: Oócitos de Xenopus a Salvação

Os cientistas adoram usar vários sistemas para estudar sistemas biológicos complexos, e os oócitos de Xenopus (ovos de sapo) estão entre os favoritos deles. Os oócitos são usados para expressar os receptores EGF de Echinococcus e então analisar como esses receptores respondem a ligantes como o EGF humano.

Nesses experimentos, os oócitos expressaram EmER1 em resposta ao EGF, revelando que o receptor estava ativo e funcionando. Essa descoberta confirmou que as interações entre o ligante e o receptor são realmente importantes para governar o crescimento de Echinococcus.

Construindo sobre o Sucesso: A Jornada em Direção a Novos Tratamentos

À medida que a pesquisa avançava, os cientistas perceberam que o objetivo final era aproveitar suas descobertas para o desenvolvimento de medicamentos. Eles realizaram vários experimentos para avaliar quão eficazmente vários inibidores poderiam atacar os receptores de Echinococcus.

Os resultados foram promissores. Dacomitinib e osimertinibe-outros dois inibidores-mostraram eficácia contra células de Echinococcus, mas não tão destacadamente quanto o afatinibe. Essa descoberta indica um caminho para identificar novos tratamentos que poderiam melhor atacar a tênias, enquanto poupam as células humanas.

O Confronto Final: EmEGF1 e EmNRG

Em seus esforços para caracterizar os ligantes EGF, os pesquisadores clonaram e analisaram EmEGF1 e EmNRG. Eles descobriram que ambas as proteínas continham domínios EGF necessários para se ligarem aos seus respectivos receptores. Notavelmente, EmNRG parecia ser crucial para o desenvolvimento metacestóide.

Quando os cientistas reduziram EmNRG por meio de interferência de RNA, notaram uma diminuição significativa tanto na formação de vesículas metacestóides quanto na viabilidade celular geral. Esse resultado apontou para a importância de EmNRG no ciclo de vida do parasita e solidificou seu papel como um alvo potencial para novos tratamentos.

Conclusão

Através de uma pesquisa diligente, os cientistas descobriram muito sobre a biologia de Echinococcus multilocularis. As interações entre os ligantes EGF e seus receptores desempenham um papel central no crescimento e desenvolvimento do parasita. Focando nessas relações, há esperança de melhores tratamentos contra essa doença parasitária.

A exploração continua, e quem sabe-talvez a próxima grande descoberta venha do estudo mais aprofundado dessas vias de sinalização. A luta contra Echinococcus pode parecer assustadora, mas a cada descoberta, os pesquisadores se aproximam mais de virar o jogo. E até lá, ter cuidado para evitar aqueles ovos de tênias chatos é sempre uma jogada inteligente!

Fonte original

Título: Putative EGF ligand and receptor of Echinococcus multilocularis that are critical for parasite development

Resumo: The neglected zoonosis alveolar echinococcosis (AE) is caused by infiltrative growth of the metacestode larval stage of the cestode Echinococcus multilocularis within host organs. We previously demonstrated that metacestode growth depends on the mitotic activity of a population of parasite stem cells, called germinative cells, but it is not yet clear which molecular mechanisms govern Echinococcus stem cell dynamics such as cell-cycle progression, self-renewal and differentiation. Based on previous reports showing that epidermal growth factor (EGF) signalling contributes to Echinococcus stem cell regulation, we herein characterized three EGF receptors of the parasite and demonstrated by RNAi and inhibitor assays that one of these, EmER1, is crucial for the development of metacestode vesicles from parasite stem cells. We also showed that EmER1 serves as a target for afatinib, an EGF receptor inhibitor with profound anti-parasitic activities in vitro and in vivo. By bioinformatic analyses and membrane-bound yeast two-hybrid assays, we identified a parasite-derived, neuregulin-like cognate ligand for EmER1, EmNRG, the expression of which is strongly upregulated in metacestode vesicles during clonal expansion of germinative cells. Furthermore, we demonstrate that RNAi knockdown of the EmNRG encoding gene drastically affects the ability of germinative cells to produce metacestode vesicles. We propose that EmNRG and EmER1 form a cognate ligand-receptor system utilized by E. multilocularis to regulate asymmetric versus symmetric division decisions of stem cells. These data are relevant for further studies into Echinococcus stem cell dynamics and for the development of EGF signalling-based anti-infectives against echinococcosis.

Autores: Akito Koike, Katia Cailliau, Jérôme Vicogne, Frank Becker, Colette Dissous, Stefan Hannus, Klaus Brehm

Última atualização: Dec 21, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629808

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629808.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Artigos semelhantes