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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.5.2020.tde-28012020-163518
Document
Auteur
Nom complet
Juliana Morais Alvim
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2019
Directeur
Jury
Santos, Paulo Caleb Júnior de Lima (Président)
Girardi, Adriana Castello Costa
Câmara, Niels Olsen Saraiva
Schenkman, Sergio
Titre en portugais
Efeito da rapamicina na infecção de cardiomiócitos humanos por Trypanosoma cruzi
Mots-clés en portugais
Cardiomiócitos
Cardiomiopatia chagásica
Células-tronco pluripotentes induzidas
Inibidor de mTOR
Sirolimo
Trypanosoma cruzi
Vacúolo parasitóforo
Resumé en portugais
A Doença de Chagas é causada pelo parasita Trypanosoma cruzi e considerada pela Organização Mundial da Saúde uma doença tropical negligenciada endêmica da América Latina. A doença possui uma fase aguda que é dificilmente diagnosticada, porém com altas chances de cura quando tratada, e uma fase crônica que pode ser assintomática ou com manifestações cardíacas e/ou gastrointestinais. Aproximadamente 30% dos pacientes na fase crônica desenvolvem manifestações cardíacas da doença, tendo esses um pior prognóstico quando comparados com indivíduos com outras formas de cardiomiopatia. Não existe tratamento eficaz para essa fase da doença e existe uma grande lacuna no conhecimento da relação parasita-hospedeiro tanto na fase crônica quanto no tecido cardíaco. Assim, o entendimento de mecanismos moleculares de resposta à infecção e que sejam utilizados para a replicação parasitária em células cardíacas se torna essencial. O objetivo desse trabalho foi avaliar a modulação da via de mTOR em cardiomiócitos após a infecção por T. cruzi. É descrito na literatura que o parasita pode influenciar a ativação dessa via na célula após a infecção e que esse mecanismo tem relação com efeitos celulares que podem ser benéficos ou não para a infecção. Essas modulações parecem ser dependentes do tipo celular e do estágio do parasita. Neste sentido, o presente trabalho realizou a modulação da via de mTOR em cardiomiócitos derivados de hiPSC utilizando a Rapamicina, um inibidor de mTORC1. Através de expressão proteica verificamos que há ativação de mTORC1 após a infecção (24 hpi) e que a inibição deste complexo utilizando Rapamicina diminui a replicação parasitária (48 hpi). Essa alteração é acompanhada de aumento na taxa de consumo de oxigênio (OCR), principalmente 48 hpi, e o tratamento com Rapamicina foi capaz de reverter a OCR para valores similares ao controle. A quantidade de mitocôndrias foi avaliada para saber se havia correlação com o aumento de OCR, porém essa quantidade é menor que o controle tanto nos grupos infectados quanto no infectado e tratado. Utilizando um indutor de mitofagia (CCCP) foi demonstrado que esse mecanismo ocorre após a infecção, porém a queda na replicação avaliada com a Rapamicina é independente da mitofagia. Avaliando a dinâmica de escape do parasita para o citoplasma foi possível perceber que o efeito da Rapamicina ocorre através do aumento do tempo de retenção dos parasitas no vacúolo parasitóforo, atrasando assim o tempo de multiplicação. Com isso é possível concluir que a inibição de mTORC1 gera efeitos em cardiomiócitos que levam à diminuição de replicação parasitária de maneira independente da biogênese mitocondrial ou mitofagia, mas agindo na dinâmica de escape dos parasitas do vacúolo para o citoplasma
Titre en anglais
Effects of rapamycin on the human cardiomyocytes infection by Trypanosoma cruzi
Mots-clés en anglais
Cardiomyocytes
Chagas cardiomyopathy
Induced pluripotent stem cells
mTORC1 inhibitor
Parasitophorous vacuole
Sirolimus
Trypanosoma cruzi
Resumé en anglais
Chagas Disease is caused by the parasite Trypanosoma cruzi and is considered by the World Health Organization to be a neglected endemic tropical disease in Latin America. The disease has an acute phase that is difficult to diagnose, but with high chances of cure when treated, and a chronic phase that may be asymptomatic or with cardiac and/or gastrointestinal manifestations. About 30% of patients in the chronic phase develop cardiac manifestations of the disease, which leads to a worse prognosis when compared to other heart disease. There is no effective treatment for this phase of the disease and there is a large gap in the knowledge of the parasite-host relationship in both the chronic phase and cardiac tissue. Thus, the understanding of molecular mechanisms of response to infection that are used for parasitic replication in cardiac cells becomes essential. The aim of this study was to evaluate the modulation of the mTOR pathway in cardiomyocytes after T. cruzi infection. It is described in the literature that the parasite may influence the activation of this pathway in the cell after infection and that this mechanism is related to cellular effects that may or may not be beneficial for infection. These modulations appear to be dependent on cell type and parasite stage. In this sense, the present work performed the modulation of the mTOR pathway in hiPSC-derived cardiomyocytes using Rapamycin, an mTORC1 inhibitor. Through protein expression, we verified that there is activation of mTORC1 after infection (24 hpi) and that inhibition of this complex using Rapamycin decreases parasitic replication (48 hpi). This change is accompanied by an increase in oxygen consumption rate (OCR), especially 48 hpi, and Rapamycin treatment was able to revert OCR to values similar to the control. The number of mitochondria was assessed to determine whether there was correlation with the increase in OCR, but this amount is lower than the control in both infected and infected and treated groups. Using a mitophagy inducer (CCCP) it has been shown that this mechanism occurs after infection, but the decrease in replication assessed with Rapamycin is independent of mitophagy. Evaluating the parasite escape dynamics for the cytoplasm it was possible to notice that the effect of rapamycin is due to increasing the retention time of the parasites in the parasitophorous vacuole, thus delaying the multiplication time. Thus, it can be concluded that inhibition of mTORC1 generates effects on cardiomyocytes that lead to decreased parasitic replication independently of mitochondrial biogenesis or mitophagy, but acting on the escape dynamics of parasites to the cytoplasm
 
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Date de Publication
2020-01-28
 
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