Publicação

Estudos de biologia da multiresistência a antimaláricos em Plasmodium falciparum: transportadores ABC e genes de resposta ao stress oxidativo

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A malária causada por Plasmodium falciparum é, em conjunto com a tuberculose e o HIV/SIDA, a maior causa de mortalidade mundial entre as doenças infecciosas. Nas últimas décadas, o controlo e tratamento da malária têm sido bastante dificultados pelo surgimento e disseminação da resistência parasitária aos antimaláricos mais utilizados, nomeadamente às quinoleínas. O parasita encontra-se em fase de elevada actividade metabólica, nos estadios sensíveis às quinoleínas, correspondente à degradação da hemoglobina no vacúolo digestivo, a qual gera ferriprotoporfirina IX (FP-IX) e espécies reactivas de Oxigénio (ROS). A destoxificação destes grupos é efectuada por enzimas de resposta ao stress oxidativo, como a superoxidodismutase e as enzimas dos sistemas dependentes da tiorredoxina e do glutatião (GSH). Os compostos resultantes são demasiado hidrofílicos para difundir através da membrana citoplasmática, necessitando de transportadores específicos da super-família de proteínas ABC. O facto de P. falciparum apresentar resistência a diferentes antimaláricos e a relação existente entre as proteínas ABC (nomeadamente das sub-famílias MDR/TAP e MRP/CFTR) e os fenótipos de multi-resistência, justificaram esta investigação. No genoma de P. falciparum foram identificadas 18 novas ABCs e posicionadas em 8 sub-famílias. A susceptibilidade in vitro de isolados de P. falciparum (recorrendo a testes O.M.S.), provenientes de São Tomé e Príncipe, Tailândia e Angola demonstrou resistência simultânea a mais de um fármaco e níveis distintos de susceptibilidade entre aquelas regiões. Aa efectuar um estudo de associação das alterações de sequência nos genes pfmrp1 e pfmrp2 (identificadas no decorrer deste trabalho), os resultados demonstraram uma correlação positiva apenas na Tailândia, no respeitante à mefloquina, para os polimorfismos de pfmrp1 (191Y e 347A) e para a presença de inserções/delecções nos codões 779 e 3591em de pfmrp2. Usando PCR em tempo real e para os mesmos isolados, foi determinado o número de cópias dos transportadores ABC pfmdr1, pfmrp1 e pfmrp2. Para os dois últimos apenas foi detectada uma cópia, mas para pfmdr1 foi identificado aumento do número de cópias (mais de 2) associado a menor susceptibilidade ao mesmo fármaco, no mesmo País. Em estudos de expressão dos genes codificantes de enzimas de resposta ao stress oxidativo (pfFe-sod, pfγ-gcs, pfgr, pfgst, pfgpx, pftrxR e pf2-CysPx) e de transportadores VI ABC pfmrp1 e pfmrp2, verificou-se que são regulados no ciclo de desenvolvimento e que o gene pfg6pd apresentou um padrão de regulação consistente com um gene housekeeping. Duma forma geral a amplitude de variação da expressão (no sentido da diferença entre máximo e mínimo) dos genes ao longo do ciclo intra-eritrocitário em 3D7 (clone sensível) é maior do que a observada em Dd2 (clone resistente). O aumento da expressão dos genes codificantes de enzimas do sistema de destoxificação dependente do glutatião, parece ocorrer na fase inicial do desenvolvimento do parasita (estadio de anel e trofozoíto), antes dos genes codificantes de enzimas do sistema de destoxificação dependente da tioredoxina visível em fase posterior (esquizonte). O aumento da expressão do gene pfmrp1, coincidiu com a função biológica (por analogia) de transporte de xenobióticos atribuída às proteínas da sub-família ABCC. Pelo contrário, o padrão de expressão do gene pfmrp2, foi compatível com uma função de importação (de ex. glutatião). Este resultado é discutível. Os perfis de expressão dos referidos 10 genes, indicam que a presença de CQ (dose IC50), altera significativamente a expressão no sentido do aumento de expressão (indução). Mais, a amplitude de variação de expressão dos genes é significativamente mais elevada no clone 3D7 (sensível) do que no Dd2 (resistente). Em geral não foi verificada diminuição (repressão) significativa da expressão dos genes em presença de CQ para as doses utilizadas (IC50). Os resultados dos estudos de estabilidade do mRNA, sugerem que o efeito de regulação da CQ se processa a nível transcripcional, e que a CQ não modifica a velocidade de degradação do mRNA destes genes.
Autores principais:	NOGUEIRA, Maria de Fátima Carvalho
Assunto:	Malária Plasmodium falciparum Antimaláricos Resistência Stress oxidativo Proteínas ABC Parasitologia
Ano:	2007
País:	Portugal
Tipo de documento:	tese de doutoramento
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade Nova de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório Institucional da UNL

Descrição
Resumo:	A malária causada por Plasmodium falciparum é, em conjunto com a tuberculose e o HIV/SIDA, a maior causa de mortalidade mundial entre as doenças infecciosas. Nas últimas décadas, o controlo e tratamento da malária têm sido bastante dificultados pelo surgimento e disseminação da resistência parasitária aos antimaláricos mais utilizados, nomeadamente às quinoleínas. O parasita encontra-se em fase de elevada actividade metabólica, nos estadios sensíveis às quinoleínas, correspondente à degradação da hemoglobina no vacúolo digestivo, a qual gera ferriprotoporfirina IX (FP-IX) e espécies reactivas de Oxigénio (ROS). A destoxificação destes grupos é efectuada por enzimas de resposta ao stress oxidativo, como a superoxidodismutase e as enzimas dos sistemas dependentes da tiorredoxina e do glutatião (GSH). Os compostos resultantes são demasiado hidrofílicos para difundir através da membrana citoplasmática, necessitando de transportadores específicos da super-família de proteínas ABC. O facto de P. falciparum apresentar resistência a diferentes antimaláricos e a relação existente entre as proteínas ABC (nomeadamente das sub-famílias MDR/TAP e MRP/CFTR) e os fenótipos de multi-resistência, justificaram esta investigação. No genoma de P. falciparum foram identificadas 18 novas ABCs e posicionadas em 8 sub-famílias. A susceptibilidade in vitro de isolados de P. falciparum (recorrendo a testes O.M.S.), provenientes de São Tomé e Príncipe, Tailândia e Angola demonstrou resistência simultânea a mais de um fármaco e níveis distintos de susceptibilidade entre aquelas regiões. Aa efectuar um estudo de associação das alterações de sequência nos genes pfmrp1 e pfmrp2 (identificadas no decorrer deste trabalho), os resultados demonstraram uma correlação positiva apenas na Tailândia, no respeitante à mefloquina, para os polimorfismos de pfmrp1 (191Y e 347A) e para a presença de inserções/delecções nos codões 779 e 3591em de pfmrp2. Usando PCR em tempo real e para os mesmos isolados, foi determinado o número de cópias dos transportadores ABC pfmdr1, pfmrp1 e pfmrp2. Para os dois últimos apenas foi detectada uma cópia, mas para pfmdr1 foi identificado aumento do número de cópias (mais de 2) associado a menor susceptibilidade ao mesmo fármaco, no mesmo País. Em estudos de expressão dos genes codificantes de enzimas de resposta ao stress oxidativo (pfFe-sod, pfγ-gcs, pfgr, pfgst, pfgpx, pftrxR e pf2-CysPx) e de transportadores VI ABC pfmrp1 e pfmrp2, verificou-se que são regulados no ciclo de desenvolvimento e que o gene pfg6pd apresentou um padrão de regulação consistente com um gene housekeeping. Duma forma geral a amplitude de variação da expressão (no sentido da diferença entre máximo e mínimo) dos genes ao longo do ciclo intra-eritrocitário em 3D7 (clone sensível) é maior do que a observada em Dd2 (clone resistente). O aumento da expressão dos genes codificantes de enzimas do sistema de destoxificação dependente do glutatião, parece ocorrer na fase inicial do desenvolvimento do parasita (estadio de anel e trofozoíto), antes dos genes codificantes de enzimas do sistema de destoxificação dependente da tioredoxina visível em fase posterior (esquizonte). O aumento da expressão do gene pfmrp1, coincidiu com a função biológica (por analogia) de transporte de xenobióticos atribuída às proteínas da sub-família ABCC. Pelo contrário, o padrão de expressão do gene pfmrp2, foi compatível com uma função de importação (de ex. glutatião). Este resultado é discutível. Os perfis de expressão dos referidos 10 genes, indicam que a presença de CQ (dose IC50), altera significativamente a expressão no sentido do aumento de expressão (indução). Mais, a amplitude de variação de expressão dos genes é significativamente mais elevada no clone 3D7 (sensível) do que no Dd2 (resistente). Em geral não foi verificada diminuição (repressão) significativa da expressão dos genes em presença de CQ para as doses utilizadas (IC50). Os resultados dos estudos de estabilidade do mRNA, sugerem que o efeito de regulação da CQ se processa a nível transcripcional, e que a CQ não modifica a velocidade de degradação do mRNA destes genes.