Galectina-3, AFAP1-L1 e WASP na invasão e multiplicação de Trypanosoma cruzi e caracterização biológica da proteína P21-His6

The parasitism of cellular organisms is a topic of high relevance to human health and is under constant investigation. The process by which the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi invades the host cells, thus causing the Chagas disease, is still not fully understood. In this work we study the role of AFAP-1L1, galectin-3 and WASP proteins on host cell invasion and characterize the biological functions of the P21 recombinant form, called P21-His6. The AFAP-1L1, galectin-3 and WASP proteins participate in numerous biological activities on the host cell, while the P21 protein, a recently characterized protein present in the membrane of T. cruzi, is presented in all developmental stages of the parasite. We assessed the involvement of galectin-3 in the intracellular traffic of T. cruzi by immunofluorescence tracking, and the role of the other host proteins by knockdown cell lines. The biological activities of P21-His6 were studied by selection of specific bacteriophages ligands with Biopanning technique, with implantation of sponges in Balb/c animals, treating or nor with P21-His6, and evaluating chemotaxis response when treating C57Bl/6 animals. We observed that galectin-3 is present in approximately 20% of cellular invasion events, forming structures containing polarized galectin-3 (G3CS) that fades over time. We also observed that AFAP-1L1 seems to have some importance in controlling early multiplications, and that reduction of WASP protein expression seems to facilitate parasite proliferation in parallel to the reduction of invasion. Thus, we conclude that these proteins are important for establishing T. cruzi infection. We observed that the P21-His6 has anti-angiogenic activity and capacity for cellular recruitment probably through interaction with the CXCR4 receptor especially of activated macrophages and neutrophils. We also obtained mimetic CXCR4 bacteriophages capable of specifically binding to P21-His6 and reducing its biological effects in vitro. Thus we conclude that P21-His6 has high chemotactic capacity that can be inhibited by specific ligands, and may have therapeutic anti-angiogenic activity. Together these results may open the door to novel therapeutic interventions. O parasitismo de organismos celulares é alvo de constantes estudos e o processo pelo qual o protozoário flagelado Trypanosoma cruzi invade a célula do hospedeiro ainda tem lacunas a serem preenchidas. As proteínas AFAP-1L1, galectina-3 e WASP são proteínas importantes para a célula do hospedeiro, participando de inúmeras atividades biológicas. Já a proteína P21, secretada pelo T. cruzi, foi recentemente caracterizada, se mostrando presente em todas as formas evolutivas do parasita. Nesse trabalho, estudamos a importância das proteínas AFAP-1L1, galectina-3 e WASP do hospedeiro durante a invasão e multiplicação do T. cruzi e também buscamos caracterizar funções biológicas da forma recombinante da P21, chamada P21-His6. A participação da galectina-3 durante o tráfego intracelular de T. cruzi foi acompanhada por imunofluorescência, e a importância das outras proteínas do hospedeiro foram analisadas através de linhagens celulares knockdown, com reduzida expressão, para as proteínas de interesse. Os estudos das atividades biológicas da P21-His6 se deram pela seleção de bacteriófagos ligantes específicos com a técnica de Biopanning, com o implante de esponjas interescapulares e a avaliação do processo inflamatório de corpo estranho e também pelo seu tratamento in vivo em animais Balb/c. Observamos que a proteína galectina-3 está presente em aproximadamente 20% dos eventos de invasão celular, formando estruturas contendo galectina-3 polarizada que vão desaparecendo ao longo do tempo, também observamos que a proteína AFAP-1L1 parece ter alguma importância no controle da multiplicação em tempos iniciais, assim como a redução da expressão proteína WASP parece facilitar a multiplicação do parasita, paralelamente ao fato de reduzir a invasão do mesmo. Observamos que a P21-His6 tem capacidade de recrutamento celular, provavelmente pela sua interação com o receptor CXCR4, especialmente de macrófagos e neutrófilos ativados, e que também possui atividade anti-angiogênica. Obtivemos também bacteriófagos miméticos do CXCR4, capaz de se ligar especificamente à P21-His6 e reduzir seus efeitos biológicos in vitro. Sendo assim concluímos a importância das proteínas do hospedeiro Galectina-3, AFAP-1L1 e WASP durante o estabelecimento da infecção por T. cruzi e concluímos que a P21-His6 pode ter função terapêutica pela sua atividade anti-angiogência, que possui alta capacidade quimiotática e que pode ser inibida por ligantes específicos. Mestre em Imunologia e Parasitologia Aplicadas