Análise das proteínas constituintes do secretoma e dos potenciais mecanismos envolvidos na interação da forma larval patogênica de cestódeos do gênero Echinococcus com seu hospedeiro

Abstract

O gênero Echinococcus consiste de parasitos que têm ciclo de vida com dois hospedeiros mamíferos. Sua fase larval, cisto hidático, desenvolve-se predominantemente no fígado e pulmões de hospedeiros intermediários, ungulados domésticos, como bovinos, ovinos, suínos, e do próprio ser humano. O cisto hidático é o agente causador da hidatidose, e no Brasil, Echinococcus granulosus (G1) e Echinococcus ortleppi (G5) são ambos responsáveis pela grande maioria dos casos de hidatidose em hospedeiros humanos (G1 e G5), bovinos (G1 e G5) e ovinos (G1). Visando à identificação mais rápida das espécies, a técnica de high-resolution melting utilizando o gene cox1 em sete espécies de tenídeos foi padronizada, resultando em uma metodologia que requer apenas um único par de iniciadores e proporciona diferenciação das espécies de forma rápida e eficiente. Em estudo de análise proteômica deste trabalho nós identificamos 498 proteínas, por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas em tandem (LC-MS/MS), a partir de cistos férteis e inférteis. A análise funcional in silico permitiu destacar os seguintes aspectos: a existência de uma possível competição envolvendo parasito e hospedeiro; uma série de proteínas no líquido hidático sem anotação funcional e/ou com possíveis funções alternativas; a presença de vesículas extracelulares, como exossomos, no líquido hidático de E. granulosus. Também identificamos neste trabalho as proteínas compartilhadas entre G1 e G5, em uma tentativa de elucidar os mecanismos envolvidos na sobrevivência destes parasitos. As amostras de líquido hidático de seis isolados foram analisadas por LC-MS/MS e permitiu-nos identificar um total de 842 proteínas. A análise in silico destes dados permitiu a identificação de um conjunto de 162 proteínas presentes em, ao menos, cinco das seis amostras utilizadas, e identificar maior grau de especialização na infecção causada por G5 em cistos de pulmão de bovino.

The Echinococcus genus consists of parasites that have life cycle with two mammalian hosts. Their larval stage, called hydatid cyst develops predominantly in the liver and lungs of intermediate hosts, domestic ungulates, such as cattle, sheep, pig, and the human being himself. The hydatid cyst is the causative agent of hydatid disease, and in Brazil Echinococcus granulosus (G1) and Echinococcus ortleppi (G5) are both responsible for the vast majority of hydatid disease cases in human hosts (G1 and G5), cattle (G1 and G5) and sheep (G1). In order to rapidly identify the species, we have standardized the high-resolution melting technique using the cox1 gene in seven Taeniidae species, resulting in a technique that only requires a single pair of primers and provide a quick, closed-tube and gel-free species differentiation. In a study of proteomic analysis we identified 498 proteins, by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) from fertile and infertile cysts. The functional in silico analysis allowed us to emphasize some important aspects: the existence of a possible competition involving parasite and host responses; a number of proteins in hydatid fluid without functional annotation and with possible alternative functions; the presence of extracellular vesicles, such as exosomes, in hydatid fluid from E. granulosus. We also identified in this work the proteins shared between G1 and G5, in an attempt to elucidate mechanisms involved in the survival of these parasites. The hydatid fluid samples from six isolates were analyzed by LC-MS/MS and allowed us to identify a total of 842 proteins. The in silico analysis of these data enabled us to set a core of 162 proteins present in at least five of the six samples, besides some degree of infection specialization from G5 for lung bovine cysts.