Pesquisadores brasileiros sequenciaram genoma de 'leishmania amazonensis'
O sequenciamento do genoma do parasita Leishmania amazonensis,
totalmente realizado por pesquisadores brasileiros – sob coordenação da
professora Diana Bahia, do Departamento de Biologia Geral da UFMG –,
pode ajudar a desvendar mecanismos pelos quais alguns microrganismos
escapam da resposta imune do hospedeiro.
Imagem mostra vacúolos parasitóforos desenvolvidos pelo protozoário Leishmania amazonensis (vermelho) em macrófago de camundongo (cinza). Nessas "bolsas", o parasita se protege do sistema imune do hospedeiro.
Publicado na revista DNA Research, o artigo que descreve o trabalho
aponta campos com vastas possibilidades de investigação em futuro
próximo. “A pesquisa mais abre portas para uma série de entendimentos do
que soluciona questões, mas tem importantes impactos dos pontos de
vista médico e biológico”, destaca Diana Bahia.
Causadora de lesão cutânea difusa, forma mais grave e que não tem
cura, de alta prevalência na América Latina e em especial na região
amazônica do Brasil, a
Leishmania amazonensis tem traços comuns com a
Leishmania mexicana, e ambas diferem muito dos tipos mais comuns desse gênero, que já tiveram seu genoma elucidado.
Chamou a atenção da equipe de 16 pesquisadores que compõem o grupo a
presença dos parasitas em vacúolos (espécies de bolsa) de grandes
dimensões dentro dos macrófagos, células de defesa do sistema imune do
hospedeiro. “Ele fica protegido e vai se replicando”, descreve a
professora.
Segundo ela, a intenção foi descobrir se de dentro do macrófago o
parasita secreta fatores proteicos que justifiquem a biogênese desse
vacúolo largo e, consequentemente, a evasão da resposta imune. “O fato é
que as respostas imunes clássicas que matariam outras espécies de
leishmania não funcionam para a
L. amazonensis”, explica Diana, lembrando que tal hipótese, por si, justificaria a decisão de sequenciar mais um genoma desse gênero.
Proteína de superfície
Contudo, outras evidências aumentaram o interesse pelo estudo. “Percebemos que a
L. amazonensis
tem cópias extras de uma proteína de superfície chamada amastina,
identificada e caracterizada, inicialmente, pela professora Santuza
Teixeira, da UFMG”, conta. Superfamília de proteínas composta por vários
membros, as amastinas são encontradas apenas em tripanossomatídeos –
grupo que inclui todas as leishmanias e os tripanossomas –, sendo bem
mais abundante nas primeiras.
Em trabalho de quatro anos, utilizando prioritariamente ferramentas
de bioinformática, o grupo buscou encontrar algo que diferenciasse a
L. amazonensis
das demais, já que as leishmanias são muito parecidas no âmbito
genômico. Observaram que elas têm basicamente os mesmos genes, mas a
espécie escolhida para objeto de estudo produz cópias diferenciadas
desses genes. Além disso, a reconstrução filogenética revelou que em
L. amazonensis e
L. mexicana (ambas do complexo mexicana) algumas amastinas evoluíram de forma diferente.
De acordo com a professora, a maior expressão de amastina observada em
Trypanosoma cruzi,
por exemplo, faz com que esse parasita se multiplique muito mais rápido
no seu vacúolo parasitóforo intracelular e, também, se diferencie
rapidamente, assumindo forma infectiva que escapa do ataque da resposta
imune.
“Embora isto não tenha sido demonstrado para a leishmania, nossa
equipe acredita que a amastina poderia ser uma das moléculas
responsáveis pela formação desses vacúolos grandes e, consequentemente,
pela evasão da resposta imune, mas isso precisa ser estudado
experimentalmente”, pondera Diana Bahia.
Interações
Os autores do estudo sugerem que
fatores secretados por leishmania poderiam imitar fatores de mamíferos,
perturbando, portanto, as interações de proteínas hospedeiras com
nativas. Para identificar as possíveis interações de fatores do
hospedeiro mamífero com os dos parasitas, construíram redes híbridas de
interação de proteínas, os interactomas. O grupo percebeu que a L.
amazonensis secreta uma heat-shock protein, ou HSP-70, que se liga a
receptores de membrana, o Toll-like receptor 9 (TLR-9), importante
regulador imunológico.
“Nossa hipótese é de que a secreção dessa proteína perturba o
metabolismo do hospedeiro, promovendo a ligação com o TLR-9, encontrado
em vesículas e vacúolos, o que desencadearia respostas favoráveis ao
estabelecimento intracelular do parasita. Esses eventos podem estar
envolvidos na sobrevivência do parasita em vacúolos dentro do
hospedeiro, já que não seria alcançado pelo seu sistema imune”,
esclarece.
O genoma sequenciado da
Leishmania amazonensis está
depositado em bancos de dados nacionais e em breve integrará o
TriTrypDB, banco internacional dos tripanossomatídeos. A partir dessas
informações, públicas, qualquer pesquisador pode dar prosseguimento ao
estudo tanto das hipóteses apontadas pelo grupo quanto em outras áreas.
Particularmente, Diana Bahia tem interesse em se aprofundar no papel das
amastinas específicas de
L. amazonensis e da HSP-70.
“Pretendo clonar essas proteí-nas, transfectar parasitas para obter
uma superexpressão delas e infectar macrófagos ou clonar tais proteínas
em leishmania de espécie formadora de vacúolos apertados e observar o
efeito biológico consequente”, informa a professora, destacando a
importância de se entender o papel de tais proteínas na biogênese do
vacúolo largo.
A doença
A leishmaniose cutânea difusa (LCD),
também conhecida como leishmaniose cutânea anérgica difusa (LCAD) ou
leishmaniose anérgica hansenoide (LAH), foi descrita pela primeira vez
na Amazônia brasileira, mais precisamente no estado do Pará, que relatou
os primeiros achados clínicos sobre forma rara da leishmaniose
tegumentar, ressaltando a natureza das lesões queloidianas. Em alguns
casos, as lesões regridem espontaneamente, mas atualmente não há cura
para a doença, que se apresenta mais gravemente em crianças.
Pesquisas revelam que
L. amazonensis e
L. mexicana
vieram de organismos silvestres que apresentavam lesões. Segundo Diana
Bahia, esses parasitas eram organismos de vida livre que, para se
protegerem, começaram a parasitar outros seres, incluindo talvez amebas,
obtendo vantagens evolutivas para se adaptarem a humanos e animais.
Dados da Organização Mundial de Saúde (OMS) indicam que boa parte dos
mamíferos reservatórios e de humanos infectados pela
L. amazonensis não apresentam lesões.
“É possível que a
L. amazonensis seja uma dessas espécies
que obtiveram vantagens em uma vida intracelular para viver
silenciosamente no hospedeiro”, diz Diana. “Filosoficamente, isto
representaria uma hipótese de troca (
trade off hypothesis),
teoria segundo a qual os parasitas tendem a evoluir de modo a viver em
homeostase com o hospedeiro, pois a morte deste último é, em última
análise, prejudicial à vida do parasita intracelular, que poderia
desaparecer completamente. Acredita-se que os parasitas que permitem
grande sobrevida aos hospedeiros são mais bem-sucedidos na sua
reprodução e dispersão”, conclui a pesquisadora.
Artigo: REAL, F. et al. The genome sequence of
Leishmania (Leishmania) amazonensis: functional annotation and extended
analysis of gene models
Publicação: DNA Research. v. 20, p. 1-15. jul. 2013.
O artigo está disponível neste link.
Financiamento: Fapesp e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Autores: Diana Bahia, do Departamento de Biologia
Geral (ICB-UFMG), coordenou o projeto em colaboração com pesquisadores
do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia da Escola
Paulista de Medicina (Unifesp) – incluindo o primeiro autor, Fernando
Real – e com grupos do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) e do
Laboratório de Genômica e Expressão da Universidade Estadual de Campinas
(que abriga os dois outros primeiros coautores, Ramon Oliveira Vidal e
Marcelo Falsarella Carazzolle)
Onde encontrar o genoma
O Leishmania (Leishmania) amazonensis Genome Database está disponível
neste endereço. As sequências foram depositadas no
NCBI, sob o acesso APNT00000000 (SUBID SUB120161, BioProject PRJNA173202).
Fonte: Universidade Federal de Minas Gerais
