Tripanosomii africani găsesc un paradis gras
Stephen M. Beverley
1 Departamentul de Microbiologie Moleculară, Facultatea de Medicină a Universității Washington, 660 South Euclid Avenue, St. Louis, MO 63110, SUA
Abstract
Se crede că tripanosomul african se dezvoltă în principal în fluxul sanguin și în spațiile interstițiale ale gazdei sale de mamifere. În acest număr de Cell Host & Microbe, Trindade și colab. (2016) raportează descoperirea surprinzătoare că, în timpul infecțiilor persistente la șoareci, o fracțiune majoră a paraziților se află în țesuturile grase.
Tripanosomii africani sunt agentul bolii somnului uman și o problemă majoră care afectează creșterea bovinelor. Specia prototipică Trypanosoma brucei este transmisă de mușcătura muștelor tsetse, după care se dezvoltă în fluxul sanguin și în spațiile limfatice și interstițiale, invadând în cele din urmă creierul și ducând la moarte (Kennedy, 2013). Trypanozomii evită clearance-ul imunitar prin binecunoscutul proces de variație antigenică, înlocuind în timp varianta densă de glicoproteină de suprafață (VSG) cu o serie de sute de proteine ancorate GPI antigenic distincte (MacGregor și colab., 2012). Paraziții sunt, în mod similar, bine adaptați la mediul nutrițional al sângelui, folosind în mare măsură glucoza abundentă furnizată de gazdă și reglând în jos căile metabolice inutile (Szöör și colab., 2014). În timpul acestui proces, un subgrup de paraziți se diferențiază de morfologia „subțire” replicatoare într-o formă „stumpy” care nu reproduce, adaptată pentru transmiterea către următoarea mușcă mușcătoare.
În timp ce localizarea tripanosomilor africani în sânge sau spații interstițiale era bine cunoscută, în afara fluxului sanguin sau a creierului aceste organisme au fost în mare parte trecute cu vederea. Acest lucru nu va mai fi cazul, deoarece manuscrisul lui Figueiredo și colegii raportează descoperirea uimitoare că țesuturile grase cuprind rezervorul major de tripanosomi într-un model de laborator bine caracterizat de șoarece de infecție letală (Trindade și colab., 2016). Paraziții au fost găsiți în majoritatea depozitelor de grăsime examinate și în grăsimea brună și albă. În mod remarcabil, ambele densități și încărcături mai mari de paraziți s-au găsit în grăsimi decât în sânge în etapele ulterioare ale infecției. Aceste date stabilesc ferm potențialul unui rol pentru acești paraziți „forma țesutului adipos” (ATF) în patogeneza tripanosomiazei.
În țesuturile grase, paraziții T. brucei au rămas extracelulari, locuind între adipocite sau între adipocite și capilarele tisulare. Analiza ATF-urilor in situ sau după purificare a arătat prezența paraziților care seamănă foarte mult cu morfologia replicării paraziților „subțiri” și arestați „stumpy” din stadiul de sânge (BSF), iar ATF a menținut un strat de suprafață dens și transcripții VSG. Analiza transcriptomică a ARN-ului total din grăsimea infectată (fără purificarea paraziților) urmată de cartografierea genomului T. brucei a relevat reglarea în sus a mai multor căi metabolice ale paraziților, dintre care cea mai surprinzătoare a fost β-oxidarea, deoarece această activitate nu a avut-o anterior au fost detectate în orice stadiu de T. brucei. Într-adevăr, mai multe enzime ale căii de β-oxidare au fost reglate în sus, la fel ca și genele implicate în transportul acizilor grași mitocondriale, în timp ce mai multe elongaze (care ar putea devia acizii grași spre utilizări anabolice; Lee și colab., 2006) au fost reglate în jos. Activarea funcțională a acestei căi a fost dovedită prin alimentarea cu miristat marcat (C14: 0) la ATF purificate și vizualizarea metaboliților β-oxidare. În ciuda modificărilor metabolismului mitocondrial, structura mitocondriei ATF seamănă foarte mult cu cea a BSF-urilor, rămânând mică și nu foarte ramificată.