Hidrólise extracelular de nucleotídeos em trichomonas vaginalis: modulação enzimática pelo ferro e propriedades estruturais

Abstract

Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da tricomonose, a DST não viral mais comum no mundo. Os mecanismos de patogenicidade são complexos e o ferro desempenha um papel fundamental na regulação destes. O ferro modula a atividade de enzimas envolvidas na hidrólise de nucleotídeos extracelulares, como o ATP, os quais atuam como moléculas sinalizadoras na inflamação e resposta imune. Entretanto, pouco se sabe acerca desta modulação, especialmente considerando as particularidades dos isolados de T. vaginalis provenientes de pacientes de diferentes sexos. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi investigar o efeito do ferro na atividade das enzimas NTPDase e ecto-5’-nucleotidase. Isolados provenientes de pacientes do sexo feminino (padrões e frescos) e masculinos (somente frescos) foram tratados com quelante bipiridil, sulfato ferroso, hemoglobina e hemina. Técnicas de modelagem molecular foram utilizadas para a construção do modelo 3D da NTPDase. O ferro proveniente da hemoglobina e hemina ativaram a enzima NTPDase de isolados de pacientes do sexo feminino e a inibiram em isolados de pacientes do sexo masculino. Verificou-se um perfil de hidrólise de ATP, ADP e AMP distinto entre os isolados de pacientes do sexo feminino e masculino influenciado pela hemoglobina e hemina, indicando maior remoção do ATP citotóxico e eficiência no estabelecimento da infecção em mulheres, corroborando com a exacerbação dos sintomas observada no período pós-menstrual, onde essas fontes de ferro estão disponíveis. Os resultados revelam a participação do sistema purinérgico no estabelecimento da infecção por T. vaginalis através da degradação do ATP e produção de adenosina modulada pelo ferro. Modelos 3D para a NTPDase de T. vaginalis foram construídos. Neste contexto, a NTPDase e a ecto-5’-nucleotidase podem ser consideradas potenciais alvos terapêuticos para o desenvolvimento de novos fármacos anti-T. vaginalis.

Trichomonas vaginalis is the etiologic agent of trichomonosis, the most prevalent non-viral sexual transmitted disease. The pathogenesis mechanisms are complex and iron plays an important role in this regulation. Iron modulates the enzymes involved in extracellular nucleotide hydrolysis, as ATP, which act as signaling molecule in inflammation and immune response. However, few is known regarding this modulation, mainly considering the differences between T. vaginalis isolates from female and male patients. In this context, the aim of this study was to investigate the iron effect on NTPDase and ecto-5’-nucleotidase activities. T. vaginalis isolates from female (long-term grown and fresh) and male (only fresh) patients were treated with bipiridil chelator, ferrous sulfate, hemoglobin and hemin. Molecular modeling techniques were applied to build NTPDase tridimensional model. NTPDase activity was activated by hemoglobin- and hemin-treated isolates from female patients and, conversely, it was inhibited in isolates from male patients. A distinct ATP, ADP and AMP hydrolysis profile was observed between isolates from female and male patients, indicating a removal of ATP and infection establishment success in women. These findings corroborate with symptoms exacerbation observed after menstrual period, with hemoglobin and hemin availability. The results reveal the purinergic system involvement on T. vaginalis infection through ATP degradation and adenosine production modulated by iron. NTPDase 3D models were constructed. In this context, NTPDase and ecto-5’-nculeotidase may be considered potential therapeutic targets to anti-T. vaginalis new drugs development.