Proteômica comparativa de diferentes estágios do desenvolvimento estrobilar do cestódeo-modelo Mesocestoides corti

Abstract

Mesocestoides corti é um modelo para o estudo da biologia de cestódeos. Neste modelo é viável a manutenção do seu estágio larval in vivo, como também é possível induzir e acompanhar in vitro o seu desenvolvimento para o estágio adulto (estrobilização). Neste trabalho, foi realizada uma análise proteômica, por meio de uma abordagem de LC-MS/MS, para a caracterização dos repertórios de proteínas de quatro diferentes estágios do desenvolvimento de M. corti. Inicialmente, foi comparado o estágio larval (tetratirídeo, TT) e o estágio adulto (verme adulto estrobilizado, ST) de M. corti. No total, 364 proteínas únicas foram detectadas. Deste repertório, foram exclusivamente detectadas em TT 31 proteínas, em ST foram exclusivamente detectadas 126 proteínas, ao passo que 207 proteínas foram compartilhadas entre os dois estágios. O repertório de proteínas detectadas em TT incluem proteínas relacionadas com metabolismo, sinalização celular e regulação proteica. Possivelmente estas proteínas estão envolvidas com o crescimento/desenvolvimento vegetativo e reprodução assexuada deste estágio. Por outro lado, o repertório de proteínas detectadas em ST incluem proteínas relacionadas com expressão gênica, tradução, modificação e processamento de proteínas. Estes resultados podem indicar uma maior atividade metabólica nesse estágio de vida do parasito, o que pode ser associado à sua fisiologia mais complexa, que envolve estrobilização e diferenciação sexual. Em uma segunda abordagem, foram analisadas as primeiras horas pós-indução (PI) da estrobilização (TT, TT 24h-PI e TT 48h-PI). Foram detectadas um total de 241 proteínas únicas neste estudo. As proteínas detectadas apontam para um aumento da proliferação celular e desenvolvimento muscular após a indução da estrobilização, com o enriquecimento de categorias como “cellular component assembly involved in morphogenesis”, “muscle cell differentiation” e “muscle structure development” exclusivamente em TT 24h-PI. Globalmente, este conjunto de proteínas é um ótimo ponto de partida para estudos funcionais, como a busca por marcadores moleculares do desenvolvimento, alvos diagnósticos mais sensíveis e alvos para novas drogas anti-helmínticas.

Mesocestoides corti is a model for the study of cestode biology. In this model, it is possible to maintain its larval stage in vivo, as well as to induce and accompany its development to the adult stage (strobilization) in vitro. Here, a proteomic analysis was performed, through an LC-MS/MS approach, to characterize the protein repertoires of four different stages of M. corti development. Initially, the larval stage (tetrathyridia, TT) and adult stage (strobilized adult worm, ST) of M. corti were compared. In total, 364 unique proteins were detected. From this repertoire, 31 proteins were exclusively detected in TT and 126 proteins were exclusively detected in ST, whereas 207 proteins were shared between the two stages. The repertoire of proteins detected in TT includes proteins related to metabolism, cell signaling, and protein regulation. Possibly these proteins are involved with the vegetative growth/development and asexual reproduction of this stage. On the other hand, the repertoire of proteins detected in ST includes proteins related to gene expression, translation, modification, and processing of proteins. These results can be indicate a higher metabolic activity, which may be associated with its more complex physiology, strobilization, and sexual differentiation. In a second approach, the first hours post-induction (IP) of the strobilization were analyzed (TT, TT 24h-PI, and TT 48h-PI). A total of 241 unique proteins were detected in this study. The detected proteins point to an increase in cell proliferation and muscle development after the induction of strobilization, in which the enrichment of categories such as "cellular component assembly involved in morphogenesis", "muscle cell differentiation" and "muscle structure development" were exclusively in TT 24h- PI. Overall, these set proteins are a great starting point for functional studies, such as the search for molecular markers of development, more sensitive diagnostic targets and targets for new anthelmintic drugs.