Novas Descobertas Sobre Tumores em Vermes da Cegueira dos Rios
Pesquisas mostram proteínas únicas ligadas ao crescimento de tumores em Onchocerca volvulus.
Lucia S. Di Maggio, K. Fischer, B. A. Rosa, D. Yates, B.-K. Cho, J. Lukowski, A. Zamacona Calderon, M. Son, Y. A. Goo, N. O. Opoku, G. J. Weil, M. Mitreva, P. U. Fischer
― 5 min ler
Índice
- O Desafio de Tratar a Oncocercose
- O Objetivo do Estudo
- Como o Estudo Foi Conduzido
- Analisando as Proteínas
- Considerações Éticas
- Resultados da Análise de Proteínas
- Entendendo os Tumores
- Função e Comportamentos das Proteínas
- O Papel da Wolbachia
- Conclusão
- Direções Futuras
- Impacto Mais Amplo
- Fonte original
- Ligações de referência
Onchocerca volvulus é um tipo de verme redondo que causa uma doença chamada oncocercose, mais conhecida como cegueira dos rios. Essa doença é negligenciada e afeta muitas pessoas, principalmente na África subsaariana. Estima-se que mais de 220 milhões de pessoas vivam em áreas onde podem pegar essa doença. Os vermes adultos vivem na pele e podem sobreviver por até 15 anos. As fêmeas produzem milhões de larvas minúsculas que conseguem se mover pela pele e até invadir os olhos, levando à cegueira. Os vermes machos são menores e se movem entre os nódulos da pele onde os vermes vivem.
O Desafio de Tratar a Oncocercose
Atualmente, não existe um remédio que mate todos os vermes adultos, o que dificulta o tratamento da oncocercose em larga escala. A principal forma de combater essa doença é através de programas de distribuição em massa que fornecem Ivermectina, um remédio que mata as larvas. Com tratamentos regulares, também tem alguns efeitos nos vermes adultos. No entanto, algumas fêmeas podem desenvolver crescimentos anormais, conhecidos como Neoplasmas pleomórficos (PN), especialmente após receberem ivermectina várias vezes. Esse crescimento anormal pode mudar a forma como os vermes se reproduzem e causar problemas no desenvolvimento deles.
O Objetivo do Estudo
O objetivo deste estudo foi criar um método para analisar as Proteínas encontradas nesses vermes, especialmente as que têm neoplasmas. Os pesquisadores compararam as proteínas encontradas nos tecidos tumorais com as dos tecidos saudáveis. Eles queriam descobrir se havia proteínas únicas que pudessem ser ligadas ao crescimento de tumores nesses vermes.
Como o Estudo Foi Conduzido
Os pesquisadores usaram amostras dos vermes obtidas de um ensaio clínico em Gana. Analisaram seis nódulos, três de vermes com tumores e três de vermes saudáveis. Eles selecionaram cuidadosamente o tecido para exame usando uma técnica chamada microdissecação a laser, que permite a coleta de células específicas de pequenas amostras. O objetivo era reunir material suficiente para uma análise detalhada de proteínas.
Analisando as Proteínas
Depois de coletar o tecido, os pesquisadores o prepararam para análise por espectrometria de massas, um método usado para identificar proteínas. O estudo encontrou mais de 2.200 proteínas diferentes nos tecidos analisados. Descobriram que o tecido dos neoplasmas tinha um conjunto específico de proteínas que poderia estar ligado à formação dos tumores.
Considerações Éticas
O estudo seguiu diretrizes éticas, com aprovações de várias autoridades de saúde em Gana e nos Estados Unidos. A utilização das amostras não envolveu participantes humanos, já que foram desidentificadas.
Resultados da Análise de Proteínas
Com a análise, os pesquisadores identificaram um total de 3.150 proteínas de diferentes fontes, incluindo os vermes e suas bactérias associadas, Wolbachia. Descobriram que 2.325 proteínas foram detectadas nos vermes, mas apenas uma parte era única para os tumores. O estudo revelou que os tecidos dos vermes saudáveis continham proteínas mais diversas em comparação com aqueles com tumores. Também foi descoberto que o tecido tumoral tinha níveis de proteínas mais baixos no geral.
Entendendo os Tumores
As proteínas associadas aos neoplasmas apontaram para vários processos biológicos-chave. Por exemplo, muitas encontradas no tecido tumoral estavam envolvidas na produção de proteínas e funções celulares. Curiosamente, a presença dessas proteínas sugeriu que os tumores poderiam estar alterando o funcionamento dos vermes em nível celular, impactando sua saúde geral.
Função e Comportamentos das Proteínas
Algumas das proteínas identificadas no tecido tumoral estavam ligadas ao câncer em outros organismos. Certos caminhos importantes para o crescimento celular e o desenvolvimento foram encontrados com atividade maior nos neoplasmas. Essas informações podem ser cruciais para entender como os tumores surgem e crescem dentro dos vermes.
O Papel da Wolbachia
Wolbachia são bactérias que vivem em muitos tipos de vermes, incluindo O. volvulus. Elas desempenham um papel na saúde dos vermes e na reprodução deles. O estudo encontrou algumas proteínas da Wolbachia nos vermes, mas notou que a presença era muito menor nos que tinham tumores em comparação com os vermes saudáveis. Essa situação levanta questões sobre se as bactérias contribuem para o desenvolvimento dos tumores ou se seu papel muda quando os vermes desenvolvem neoplasmas.
Conclusão
O estudo de O. volvulus com neoplasmas pleomórficos trouxe novas ideias sobre como essas proteínas funcionam e como podem contribuir para a saúde dos vermes. Os achados podem levar a melhores estratégias de tratamento para a oncocercose, focando nas proteínas únicas ligadas ao crescimento tumoral. Entender a composição proteica desses vermes ajuda os pesquisadores a compreender sua biologia, que é essencial para desenvolver intervenções eficazes contra a doença.
Direções Futuras
Para frente, mais pesquisas são necessárias para explorar melhor as implicações desses achados. Os pesquisadores sugerem estudar essas proteínas em detalhes para ver como podem servir de alvo para novos tratamentos. Além disso, entender o papel completo da Wolbachia no ciclo de vida de O. volvulus poderia revelar maneiras de gerenciar essa doença de forma mais eficaz.
Impacto Mais Amplo
A oncocercose é apenas uma doença tropical negligenciada, e entender seus mecanismos pode ajudar a lidar com doenças semelhantes. Como muitas pessoas vivem em regiões onde essas doenças são prevalentes, melhorar as opções de tratamento pode aumentar significativamente a qualidade de vida e reduzir o fardo dessas doenças sobre indivíduos e comunidades. Com a pesquisa contínua e a aplicação dos achados, há esperança de estratégias mais eficazes para combater a oncocercose e melhorar a saúde em populações vulneráveis ao redor do mundo.
Título: Spatial proteomics of Onchocerca volvulus with pleomorphic neoplasms shows local and systemic dysregulation of protein expression
Resumo: Onchocerca volvulus is the agent of onchocerciasis (river blindness) and targeted by WHO for elimination though mass drug administration with ivermectin. A small percentage of adult worms develop pleomorphic neoplasms (PN) that are positively associated with the frequency of ivermectin treatment. Worms with PN have a lower life expectancy and a better understanding about the proteins expressed in PN, and how PN affect protein expression in different tissues could help to elucidate the mechanisms of macrofilaricidal activity of ivermectin. Within a clinical trial of drug combinations that included ivermectin, we detected 24 (5.6%) O. volvulus females with PN by histology of paraffin embedded nodules. To assess the protein inventory of the neoplasms and to identify proteins that may be associated with tumor development, we used laser capture microdissection and highly sensitive mass spectrometry analysis. Neoplasm tissue from three female worms was analyzed, and compared to normal tissues from the body wall, uterus and intestine from the same worms, and to tissues from three females without PN. The healthy females showed all intact embryogenesis. In PN worms, 151 proteins were detected in the body wall, 215 proteins in the intestine, 47 proteins in the uterus and 1,577 proteins in the neoplasms. Only the uterus of one PN female with some stretched intrauterine microfilariae had an elevated number of proteins (601) detectable, while in the uteri of the healthy females 1,710 proteins were detected. Even in tissues that were not directly affected by PN (intestine, body wall), fewer proteins were detected compared to the corresponding tissue of the healthy controls. Immunolocalization of the calcium binding protein OvDig-1 (OVOC8391) confirmed the detection in PN by mass spectrometry. In conclusion we identified proteins that are potentially linked to the development of PN, and systemic dysregulation of protein expression may contribute to worm mortality. Author summaryOnchocerca volvulus, the causative agent of onchocerciasis (river blindness), is targeted for elimination by WHO. The primary strategy involves mass administration of ivermectin. A small proportion of adult female worms develop pleomorphic neoplasms (PN). Here, we used laser capture microdissection and highly sensitive mass spectrometry analysis to determine the protein inventory of PN to identify proteins that may be associated with tumor development. Neoplasm tissue from female worms was analyzed, and compared to normal tissue from the body wall, uterus and intestine from the same worms, and to tissues from females without PN. When compared, PN and healthy control (HC) worms display a different set of proteins, the PN tissue being the one with the highest number of proteins (1,390). From these, 594 were not present in any HC worm tissue. Despite the large number of proteins identified in PN tissue, their low abundance suggests also in PN dysregulation of protein expression. Immunolocalization of a calcium binding protein detected in PN confirmed the mass spectrometry results. In conclusion, we have developed a system to analyze the proteome of O. volvulus from nodule sections and identified proteins that are potentially linked to the development of PN and may contribute to worm mortality.
Autores: Lucia S. Di Maggio, K. Fischer, B. A. Rosa, D. Yates, B.-K. Cho, J. Lukowski, A. Zamacona Calderon, M. Son, Y. A. Goo, N. O. Opoku, G. J. Weil, M. Mitreva, P. U. Fischer
Última atualização: 2024-10-17 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618383
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618383.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/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.