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Táticas Espertas de Evasão do T. brucei em Hospedeiros

Pesquisas mostram como o T. brucei muda proteínas pra escapar do sistema imune.

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Patógenos, como o parasita Trypanosoma brucei, enfrentam um desafio quando infectam um hospedeiro. O sistema imunológico do hospedeiro aprende a reconhecer e combater esses invasores. O T. Brucei causa a doença do sono africana em humanos e animais e desenvolveu maneiras inteligentes de escapar da Resposta Imune. Esse parasita é transmitido pela picada da mosca tsé-tsé e vive no Sangue e em outros fluidos corporais de seus hospedeiros. Para evitar ser eliminado pelas defesas do hospedeiro, o T. brucei muda as proteínas na sua superfície que o sistema imunológico reconhece. Essa mudança acontece frequentemente, e o parasita tem uma quantidade imensa de genes que permitem isso.

Enquanto os cientistas estudaram o T. brucei principalmente no sangue, tá ficando claro que muitos desses parasitas também vivem nos espaços entre as células dos Tecidos. Esses parasitas que habitam os tecidos parecem ser importantes para a doença porque eles conseguem sobreviver em lugares onde a resposta imune é diferente. Embora algumas pesquisas anteriores sugerissem que esses parasitas dos tecidos poderiam mudar suas Proteínas de Superfície, estudos posteriores levantaram dúvidas sobre essa ideia. Agora temos tecnologia melhor para estudar os genes envolvidos nessas proteínas de superfície, e é hora de dar uma nova olhada no que acontece com o T. brucei nos tecidos.

O Estudo

Na nossa pesquisa, queríamos entender como os parasitas que vivem nos tecidos contribuem para mudar suas proteínas de superfície. Injetamos camundongos com parasitas de T. brucei e, depois, coletamos amostras do sangue e de vários tecidos ao longo de vários dias. Usamos uma técnica especial para olhar de perto as proteínas de superfície produzidas pelos parasitas. Inicialmente, vimos que um tipo de proteína de superfície era dominante tanto no sangue quanto nos tecidos. Mas, com o passar do tempo, notamos uma variedade maior de proteínas de superfície nos tecidos em comparação com o sangue.

Nos tecidos, havia de duas a quatro vezes mais tipos de proteínas de superfície do que no sangue, mas isso não vinha da quantidade de parasitas presentes. Em vez disso, parece que os tecidos são reservatórios ricos em diversidade de proteínas de superfície. Cerca de 87% das proteínas de superfície encontradas durante a infecção estavam presentes apenas nos tecidos.

Proteínas Únicas nos Tecidos

Também queríamos ver se os parasitas nos tecidos expressavam proteínas de superfície únicas em comparação com as do sangue. Descobrimos que muitas proteínas de superfície eram únicas para os tecidos em certos dias e depois apareciam no sangue. Isso significa que os parasitas que habitam os tecidos podem ser uma fonte de novas proteínas de superfície para os parasitas no sangue, permitindo que eles escapem do sistema imunológico.

Além disso, analisamos o tempo que os parasitas levaram para serem eliminados do corpo. Parasitas que expressavam uma proteína de superfície específica eram removidos do sangue mais rapidamente do que dos tecidos. Esse atraso na eliminação de parasitas dos tecidos poderia dar a eles mais tempo para mudar suas proteínas de superfície.

Eliminação Lenta nos Tecidos

Ao estudar a rapidez com que o sistema imunológico elimina os parasitas de T. brucei, encontramos diferenças significativas entre sangue e tecidos. No sangue, a resposta imune era mais rápida, enquanto nos tecidos era mais lenta. Essa diferença nas taxas de eliminação sugere que o ambiente dos tecidos permite que os parasitas persistam por mais tempo.

Nós também testamos o que aconteceria se interferíssemos na resposta imune. Usando camundongos especiais que só podiam produzir um tipo de anticorpo que não funciona tão bem contra o T. brucei, vimos que a eliminação de parasitas foi atrasada nos tecidos. Na verdade, nesses camundongos, encontramos uma maior variedade de proteínas de superfície, mostrando que uma eliminação mais lenta leva a mais diversidade.

Infecções por Mosca Tsé-tsé

Para ver se nossas descobertas eram válidas em um cenário de infecção mais natural, infectamos camundongos com T. brucei através de picadas da mosca tsé-tsé, que é como esses parasitas infectam hospedeiros na natureza. Assim como em nossos experimentos anteriores, descobrimos que os tecidos continham uma diversidade maior de proteínas de superfície em comparação com o sangue. Isso indica que mesmo quando as infecções acontecem através da picada da mosca tsé-tsé, os tecidos servem como a principal área de armazenamento para a variedade de proteínas de superfície.

Implicações para a Dinâmica da Infecção

Baseado em nossas descobertas, parece que os parasitas T. brucei se beneficiam ao se esconder nos espaços dos tecidos. Isso permite que eles gerem novas variantes de proteínas de superfície que os ajudam a evitar serem vistos pelo sistema imunológico. Quando os parasitas eventualmente voltam para a corrente sanguínea, essas novas variantes podem ajudá-los a sobreviver contra as defesas do hospedeiro.

As infecções podem durar bastante tempo, e durante esse período, ter uma ampla variedade de proteínas de superfície pode ser crucial para os parasitas. Na natureza, onde os animais podem ter respostas imunes existentes, conseguir mudar rapidamente as proteínas pode ser necessário para manter a infecção.

Movimento do Parasita

Embora saibamos que o T. brucei pode se mover entre o sangue e os tecidos, parece que o sangue não é o lugar principal onde os parasitas se desenvolvem. Em vez disso, os tecidos podem servir como um reservatório do qual os parasitas podem entrar repetidamente na corrente sanguínea. Essa ideia sugere que direcionar como os parasitas saem ou se estabelecem nos tecidos pode ser uma possível maneira de tratar infecções.

Alguns estudos mostraram que interferir na forma como o T. brucei invade os tecidos pode levar a melhores resultados em camundongos infectados. Isso sugere que limitar o quanto o parasita pode se adaptar ao ambiente único de diferentes tecidos pode ajudar a controlar a infecção.

Conclusão

Em resumo, nossa pesquisa sugere que o T. brucei tem uma relação complexa com seu hospedeiro. O parasita pode mudar suas proteínas de superfície para evitar o sistema imunológico, e encontrou uma maneira de persistir nos tecidos, o que lhe permite manter uma diversidade ampla dessas proteínas. Essa diversidade ajuda o parasita a continuar sobrevivendo e a escapar das defesas do hospedeiro. Entender como o T. brucei atua em diferentes ambientes no hospedeiro pode nos ajudar a desenvolver novas estratégias para tratar infecções. Reconhecendo o papel dos espaços dos tecidos em promover a diversidade dos patógenos, podemos entender melhor como combater não apenas o T. brucei, mas outras infecções que podem se comportar de maneira semelhante.

Fonte original

Título: Extravascular spaces are the primary reservoir of antigenic diversity in Trypanosoma brucei infection

Resumo: Summary paragraphThe protozoan parasite Trypanosoma brucei evades clearance by the host immune system through antigenic variation of its dense variant surface glycoprotein (VSG) coat, periodically "switching" expression of the VSG using a large genomic repertoire of VSG-encoding genes1-6. Recent studies of antigenic variation in vivo have focused near exclusively on parasites in the bloodstream4,7,8, but research has shown that many, if not most, parasites reside in the interstitial spaces of tissues9-13. We sought to explore the dynamics of antigenic variation in extravascular parasite populations using VSG-seq7, a high-throughput sequencing approach for profiling VSGs expressed in populations of T. brucei. Here we show that tissues, not the blood, are the primary reservoir of antigenic diversity during both needle- and tsetse bite-initiated T. brucei infections, with more than 75% of VSGs found exclusively within extravascular spaces. We found that this increased diversity is correlated with slower parasite clearance in tissue spaces. Together, these data support a model in which the slower immune response in extravascular spaces provides more time to generate the antigenic diversity needed to maintain a chronic infection. Our findings reveal the important role that extravascular spaces can play in pathogen diversification.

Autores: Monica R Mugnier, A. Beaver, Z. Keneskhanova, R. O. Cosentino, B. L. Weiss, E. O. Awuoche, G. M. Smallenberger, G. Y. Buenconsejo, N. P. Crilly, J. E. Smith, J. M. Hakim, B. Zhang, B. Bobb, F. Rijo-Ferreira, L. M. Figueiredo, S. Aksoy, T. N. Siegel

Última atualização: 2024-07-25 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.06.27.497797

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.06.27.497797.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.

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