Estudo de store-operated calcium entry (SOCE) como mecanismo de sinalização celular em Plasmodium falciparum, triagem de drogas antimaláricas utilizando a cepa nocaute para o receptor GPCR-like PfSR25, e uso do sensor geneticamente codificado de cálcio GCaMP3 na avaliação de presença de oscilações espontâneas de Ca2+ em estágios intraeritrocíticos do parasita da malária humana. - Pecenin, Mateus Fila (2021)
O agente etiológico da malária é o Plasmodium, protozoário do filo Apicomplexa, e a espécie P. falciparum é responsável pelo quadro clinicamente mais severo da doença no ser humano. Cerca de 90% dos casos de malária e das mortes em decorrência da doença são registrados no continente africano. O ciclo de vida do Plasmodium se alterna entre dois hospedeiros: (i) os mosquitos, nos quais ocorre a reprodução sexuada; (ii) e os vertebrados, nos quais o Plasmodium invade hepatócitos e eritrócitos, multiplicando-se assexuadamente. Os íons cálcio (Ca2+) possuem importante papel na secreção de micronemas, na mobilidade celular, na invasão e egressão da célula hospedeira e na diferenciação celular em Plasmodium. Nosso grupo já demonstrou que o Ca2+ é o segundo mensageiro da via sinalizadora ativada pela melatonina, o qual tem papel fundamental no desenvolvimento e sincronização dos parasitas durante a fase intraeritrocítica. O composto 2-APB é um bloqueador do receptor de IP3 e de storeoperated calcium entry (SOCE) em células de eucariotos superiores e inibidor do aumento de Ca2+ citosólico induzido por melatonina em Plasmodium. No presente trabalho, reportamos que, em alta concentração, dois análogos mais potentes de 2- APB, os compostos DBP162-AE e DPB163-AE, inibem completamente o aumento de Ca2+ citosólico induzido por melatonina e SOCE induzido por thapsigargina, bem como impedem o desenvolvimento intraeritrocítico de P. falciparum. Os resultados reportados neste projeto corroboram não só a hipótese de que a melatonina atua via PLC-IP3 para mobilizar estoques intracelulares de Ca2+ em P. falciparum, mas também a evidência da existência de SOCE induzido por thapsigargina em parasitas. O aparecimento de cepas resistentes aos antimaláricos mais utilizados no tratamento contra a malária demonstra a necessidade da utilização de novas técnicas e estratégias no combate à doença, como o screening em larga escala de compostos. Portanto, em outra etapa do projeto, realizamos a triagem de aproximadamente 13.176 compostos da biblioteca TCAM/GSK, a qual possui alvos hipotéticos de proteínas de membrana, como GPCRs e receptores serotonérgicos e adrenérgicos. Numa primeira etapa realizamos o tratamento da cepa noucaute PfSR25- com os compostos e selecionamosos que tiveram maior impacto no desenvolvimento intraeritrocítico de parasitas. Numa segunda etapa, comparamos o efeito do tratamento com os compostos selecionados em ambas cepas selvagem (Pf3D7) e nocaute. Os resultados da triagem abrem caminho para investigar os mecanismos de ação de potenciais antimaláricos. No estudo da dinâmica de Ca2+ no parasita da malária, os protocolos utilizados para o loading com os marcadores de cálcio são muito invasivos e não permitem a distinção entre o sinal da célula hospedeira e o parasita. Nesse sentido, a cepa PfGCaMP3 é uma ferramenta importante no estudo das oscilações espontâneas de Ca2+ intracelular em parasitas sem a necessidade da utilização de marcadores externos. Demonstramos ocorrer oscilações de Ca2+ espontâneas em anel, trofozoíto e esquizonte utilizando PfGCaMP3.