Caracterização do papel das vesículas extracelulares liberadas pelo Trypanosoma cruzi na indução de dano no DNA de células epiteliais não fagocíticas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Córdova, Raul Alexander Gonzáles
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-02092025-144947/
Resumo: A Doença de Chagas (DC) ou Tripanossomíase Americana é uma doença tropical negligenciada causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. Durante o processo de infecção no mamífero vertebrado, o T. cruzi pode infectar diferentes tipos celulares e tecidos. Uma vez dentro da célula hospedeira, o T. cruzi tem a capacidade de alterar e modular diversas vias metabólicas e de sinalização celular e molecular com o intuito de manter sua sobrevivência no interior da célula hospedeira e progredir na infecção. Embora o conhecimento sobre este parasito seja vasto, a interação entre o parasito e o núcleo da célula hospedeira tem sido pouco abordado. Recentemente, nosso grupo de pesquisa demonstrou que o processo de infecção induziu quebras no DNA das células infectadas e ativou a maquinaria de dano e reparo em resposta às injúrias no DNA. Adicionalmente, observamos que na cultura celular durante a infecção pelo T. cruzi, as células não infectadas também exibiam danos no seu DNA, levando-nos a questionar se as EVs liberadas pelo parasita poderiam também induzir danos no DNA na célula hospedeira. A análise do Ensaio Cometa das células desafiadas com as EVs de T. cruzi, isoladas de formas tripomastigotas, mostraram quebras no seu DNA tendo o tempo de 1 hora como o tempo de maior quantidade de quebras. Vimos também que a célula desafiada desencadeia uma resposta frente a este dano ativando a via de resposta ao dano no DNA (DDR) mediante a ativação das proteínas H2AX e ATM, formando focos nucleares. Esta ativação da via DDR foi observada nas primeiras 12 horas de interação da célula desafiada com as EVs seguido de uma diminuição às 24 horas. Esta diminuição na sinalização do dano ao DNA está sustentada pela ativação da proteína de reparo DNA-PK, que forma parte da via de reparo por junção de extremidades não homologas (NHEJ). Pela primeira vez, observamos a indução de dano no DNA das células não fagocíticas através da exposição das EVs de T. cruzi e estudamos a dinâmica das principais proteínas responsáveis da resposta ao dano no DNA. Também foi observado que os danos no DNA induzidos pelas EVs seguem um padrão dose-reposta e que nas primeiras 48 horas de interação, as EVs de T. cruzi não afetaram a progressão do ciclo celular das células desafiadas. Nós também demonstramos que as EVs de diferentes formas e cepas de T. cruzi, e de formas axênicas de T. brucei e Leishmania spp. induziram a ativação da via DDR nas células desafiadas de forma semelhante, sugerindo que a indução de dano no DNA pelas EVs é conservada entre os tripanossomatídeos e possivelmente segue padrões de adaptação ao hospedeiro. Em conjunto, nossos dados anteriores sobre a ativação da via DDR em células infectadas pelo parasito, somados aos resultados aqui apresentados com células não fagocíticas desafiadas com EVs de T. cruzi, demonstram que o parasito é capaz de modular mecanismos celulares do hospedeiro para garantir sua persistência e progressão durante a infecção. Esses achados contribuem para uma melhor compreensão das interações parasito-hospedeiro durante a infecção pelo T. cruzi.
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spelling Caracterização do papel das vesículas extracelulares liberadas pelo Trypanosoma cruzi na indução de dano no DNA de células epiteliais não fagocíticasCharacterization of the role of extracellular vesicles released by Trypanosoma cruzi in the induction of DNA damage in non-phagocytic epithelial cells&gamma;-ATM&gamma;-ATM&gamma;-H2AX&gamma;-H2AXTrypanosoma cruziTrypanosoma cruziDNA damage responseExtracellular vesiclesResposta ao dano no DNAVesículas extracelularesA Doença de Chagas (DC) ou Tripanossomíase Americana é uma doença tropical negligenciada causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. Durante o processo de infecção no mamífero vertebrado, o T. cruzi pode infectar diferentes tipos celulares e tecidos. Uma vez dentro da célula hospedeira, o T. cruzi tem a capacidade de alterar e modular diversas vias metabólicas e de sinalização celular e molecular com o intuito de manter sua sobrevivência no interior da célula hospedeira e progredir na infecção. Embora o conhecimento sobre este parasito seja vasto, a interação entre o parasito e o núcleo da célula hospedeira tem sido pouco abordado. Recentemente, nosso grupo de pesquisa demonstrou que o processo de infecção induziu quebras no DNA das células infectadas e ativou a maquinaria de dano e reparo em resposta às injúrias no DNA. Adicionalmente, observamos que na cultura celular durante a infecção pelo T. cruzi, as células não infectadas também exibiam danos no seu DNA, levando-nos a questionar se as EVs liberadas pelo parasita poderiam também induzir danos no DNA na célula hospedeira. A análise do Ensaio Cometa das células desafiadas com as EVs de T. cruzi, isoladas de formas tripomastigotas, mostraram quebras no seu DNA tendo o tempo de 1 hora como o tempo de maior quantidade de quebras. Vimos também que a célula desafiada desencadeia uma resposta frente a este dano ativando a via de resposta ao dano no DNA (DDR) mediante a ativação das proteínas H2AX e ATM, formando focos nucleares. Esta ativação da via DDR foi observada nas primeiras 12 horas de interação da célula desafiada com as EVs seguido de uma diminuição às 24 horas. Esta diminuição na sinalização do dano ao DNA está sustentada pela ativação da proteína de reparo DNA-PK, que forma parte da via de reparo por junção de extremidades não homologas (NHEJ). Pela primeira vez, observamos a indução de dano no DNA das células não fagocíticas através da exposição das EVs de T. cruzi e estudamos a dinâmica das principais proteínas responsáveis da resposta ao dano no DNA. Também foi observado que os danos no DNA induzidos pelas EVs seguem um padrão dose-reposta e que nas primeiras 48 horas de interação, as EVs de T. cruzi não afetaram a progressão do ciclo celular das células desafiadas. Nós também demonstramos que as EVs de diferentes formas e cepas de T. cruzi, e de formas axênicas de T. brucei e Leishmania spp. induziram a ativação da via DDR nas células desafiadas de forma semelhante, sugerindo que a indução de dano no DNA pelas EVs é conservada entre os tripanossomatídeos e possivelmente segue padrões de adaptação ao hospedeiro. Em conjunto, nossos dados anteriores sobre a ativação da via DDR em células infectadas pelo parasito, somados aos resultados aqui apresentados com células não fagocíticas desafiadas com EVs de T. cruzi, demonstram que o parasito é capaz de modular mecanismos celulares do hospedeiro para garantir sua persistência e progressão durante a infecção. Esses achados contribuem para uma melhor compreensão das interações parasito-hospedeiro durante a infecção pelo T. cruzi.Chagas disease (CD) or American trypanosomiasis is a neglected tropical disease caused by the flagellated protozoan Trypanosoma cruzi</i/. During the infection process in vertebrate mammals, T. cruzi can infect different cell types and tissues. Once inside the host cell, T. cruzi can alter and modulate several metabolic, cellular, and molecular signaling pathways to ensure its survival within the host cell and promote infection progression. Although knowledge about this parasite is extensive, the interaction between the parasite and the host cell nucleus has been poorly explored. Recently, our research group demonstrated that the infection process induced DNA breaks in infected cells and activated the DNA damage and repair machinery in response to DNA lesions. Additionally, we observed that in cell culture during T. cruzi infection, uninfected cells also exhibited DNA damage, leading us to question whether extracellular vesicles (EVs) released by the parasite could also induce DNA damage in host cells. Comet assay analysis of cells challenged with T. cruzi EVs, isolated from trypomastigote forms, revealed DNA breaks, with the highest level of DNA damage observed at 1 hour post-exposure. We also found that challenged cells triggered a response to this damage by activating the DNA damage response (DDR) pathway through the phosphorylation of H2AX and ATM proteins, forming nuclear foci. This DDR activation was observed within the first 12 hours of cell-EV interaction, followed by a decrease at 24 hours. The reduction in DNA damage signaling was supported by the activation of the repair protein DNA-PK, which is part of the non-homologous end joining (NHEJ) repair pathway. For the first time, we observed DNA damage induction in non-phagocytic cells upon exposure to T. cruzi EVs and studied the dynamics of key DDR-related proteins. We also found that EV-induced DNA damage followed a dose-response pattern and that, during the first 48 hours of interaction, T. cruzi EVs did not affect the cell cycle progression of challenged cells. Furthermore, we demonstrated that EVs from different T. cruzi strains and life stages, as well as axenic forms of T. brucei and Leishmania spp., similarly induced DDR activation in challenged cells. This suggests that EV-mediated DNA damage induction is conserved among trypanosomatids and may reflect host adaptation mechanisms. Taken together, our previous data on DDR activation in parasite-infected cells, combined with the results presented here on non-phagocytic cells challenged with T. cruzi EVs, demonstrate that the parasite can modulate host cell mechanisms to ensure its persistence and progression during infection. These findings contribute to a better understanding of parasite-host interactions during T. cruzi infection.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBaqui, Munira Muhammad AbdelCórdova, Raul Alexander Gonzáles2025-05-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-02092025-144947/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-11-17T18:29:04Zoai:teses.usp.br:tde-02092025-144947Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-11-17T18:29:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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