Metabolismo de fosfolípidos, señal de calcio y sus implicancias en la diferenciación de Trypanosoma cruzi. Phospholipids metabolism, calcium signal and its implications in the differentiation of Trypanosoma cruzi.

Trypanosoma cruzi es un protozoo primitivo agente causal de la enfermedad de Chagas. La transmision de esta enfermedad depende tanto del desarrollo y de la diferenciacion del microorganismo en el intestino del vector. Las diferentes formas del parasito se han adaptado a una serie de condiciones impuestas por los distintos ambientes en donde debio habitar. Esta capacidad de sobrevivir a medios externos tan variados esta dada por la diversidad en las vias de transduccion de senales en el parasito. T. cruzi se multiplica y diferencia (metaciclogenesis) en el recto de los triatominos. A este nivel, los parasitos se enfrentan a un incremento en la osmolaridad causado por un elevado contenido de NaCl en la orina. En nuestro laboratorio se observo que diferentes estimulos son capaces de producir incrementos en los niveles de IP3 y de Ca2+ intracelular, consecuencia de la activacion del ciclo del inositol fosfato, y activacion de fosfolipasa D (PLD) y fosfatidilinositol 3 quinasa (PI3K). En un medio carente de Na+ los epimastigotes estimulados con carbacol, mostraron una senal de calcio disminuida mientras que la acumulacion de IP3 no se modifico. Ademas, esta senal se incremento en presencia de PMA, activador de proteina quinasa C, mientras que la acumulacion de IP3 se anulo completamente. Estos resultados indujeron a pensar en un mecanismo alternativo y/o paralelo a IP3 en la liberacion de Ca2+, en el cual la presencia de un intercambiador Na+/H+ favoreceria la liberacion del ion desde organelas acidicas. Es conocido que la senal de calcio es requerida para la metaciclogenesis, y que esta senal es independiente del Ca2+ extracelular (Lammel y col. 1996, Marchesini y col., 2002). De este modo se propone que "los epimastigotes de T. cruzi utilizan como elementos conservados a lo largo de la evolucion a los elementos del ciclo del inositol fosfato, uno de los sistemas de transduccion de senales mas antiguo, para responder a estimulos que inducen la diferenciacion del parasito". Por lo tanto, para el desarrollo de este proyecto se propone determinar la presencia de un RcIP3 en epimastigotes y conocer su compromiso en la liberacion de Ca2+ desde reservorios intracelulares. Ademas, establecer si un intercambiador Na+/H+ en membrana de acidocalcisomas estaria relacionado con la senal de calcio intracelular y su posible regulacion por proteina quinasa C y A (PKC y PKA, respectivamente). Por otro lado, para dilucidar la implicancia de estos mecanismos en el proceso de metaciclogenesis, se propone estudiar la activacion del intercambiador Na+/H+ y la senal de calcio en condiciones de hiperosmolaridad, tal como ocurre en el recto del triatomino. Ademas, ya que el proceso de diferenciacion involucra una reorganizacion de los microtubulos del citoesqueleto se pretende estudiar el compromiso del metabolismo de fosfolipidos y tubulina en procesos que contribuyen a la induccion de la metaciclogenesis. El alcance de los objetivos mencionados ayudara a dilucidar la presencia de componentes tales como RcIP3 y el intercambiador Na+/H+ involucrados en la senalizacion del ion bivalente. Por otro lado, se espera demostrar que los isotipos de tubulina encontrados en T. cruzi cambien en cantidad relativa y nivel de expresion cuando los epimastigotes sean estimulados con posibles inductores de la diferenciacion. Ademas, se espera observar simultaneamente un aumento en la actividad de dos enzimas relacionadas con la reorganizacion de microtubulos: PI-3K y PLD. En tal caso, y para comprobar su implicancia en el proceso, se espera que la inhibicion de tales enzimas sea capaz de revertir el efecto producido por los estimulos. Como la PLC se expresa principalmente en las forma epimastigotes mas que en los tripomastigotes (forma infectiva), la senal de Ca2+ inducida por IP3 se relacionaria con la capacidad del parasito para responder a ciertos cambios de pH y osmolaridad que enfrenta el microorganismo en el tracto digestivo del insecto vector.