Plasmodium agente etiológico da malaria: invasão e sequestramento

Curso “Biologia Molecular e Bioquímica de proteínas alvo a drogas do parasita da malaria humana Plasmodium falciparum”

Professores: Carsten Wrenger e Gerhard Wunderlich

São Paulo, 2012

Parasitismo“παράσιτος” (parásîtos): “aquele que come ao lado de outro”

Obtenção de alimento e/ou Proteção

Sinergia vital

O Modificações adaptativas

SIMBIOSE MutualismoComensalismoParasitismo

Modificações adaptativas SUCESSO

Adaptações MorfológicasAdaptações Biológicas: 1. capacidade reprodutiva

2. tipos de reprodução 3. resistência ao sistema imune do

hospedeiro

12

3

Figu

ra 1

: Cic

lo d

e vi

da d

o pa

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ta e

tioló

gico

da

mal

ária

.Fo

nte:

Gre

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et. a

l., 2

008.

Morfologia da forma invasiva

Figura 2: Representação de um merozoíto. Fonte: Invasion of Red Blood Cells by Malaria Parasites. (Cowman e Brendan, 2006)

Núcleo

Roptrias

Grânulos densos

Membrana

Micrômeros

Invasão

Vacúolo parasitóforo

Figura 3: Representação da invasão por merozoíto. Fonte:Invasion of Red Blood Cells by Malaria Parasites. (Cowman e Brendan, 2006)

1. Orientação da extremidade apical do merozoíto para a membrana do eritrócito;

Invasão

Glycosylphosphatidylinositol (GPI):

1. MSP-1

2. MSP-2

3. MSP-4

4. MSP-5

5. MSP-10

6. Pf12

7. Pf 38

8. Pf92

9. Pf113

Invasão2. Fixação da extremidade apical formando uma junção apertada

2

Ligantes- Plasmodium falciparum Rh (PfRh):

- genes: PfRh1, PfRh2a, PfRh2b, PfRh3, PfRh4, PfRh5

- Erythrocyte Binding-like (EBL):

- genes: EBA 175, EBA 140, EBA 180

EBA 175

EBA 181

EBA 140

Região II

Região II

Região II

N- terminal C- terminal

PfRh2a

PfRh2b

PfRh4

GENES CARACTERISTICAS

PfRh1 Ligação ao eritrócito pelo N- terminal por ácido siálico

dependente .

PfRh2a

Partilham regiões em 80% , diferindo no C- terminal PfRh2b

PfRh3Pseudogene

PfRh4 Ligação ao eritrócito por ácido siálico independente .

PfRh5 Membro atípico da família; muito pequeno e não possui região transmembrana. Se liga ao eritrocito por ácido siálico

independente .

EBA 175 Se liga a glicoforina A por interação ácido siálico dependente.

EBA 140 Se liga a glicoforina C por interação ácido siálico dependente.

EBA 181 Se liga a proteina 4.1 por interação ácido siálico independente.

Ligantes

Interação entre ligante e receptor

Regiões ricas em cisteinas

F1

Região II

F2

Figura 4: Ligação entre EBA-175 do Plasmodium e entre p receptor GpA do eritrocito. Fonte: “Structural Basis for the EBA-175 Erythrocyte Invasion Pathway of the Malaria Parasite Plasmodium falciparum. “Tolia et.al., 2005.

Invasão

3

3. Pocesso de internalização

Motilidade

Actina

MiosinaMTIP

GpA

Aldolase

EBA 175

TRAP

GAP50 e

GAP45

Motor actina-miosina

Invasão4. Formação do vacúolo parasitóforo e SEQUESTRO

4

Modificações adaptativas SUCESSO

Adaptações Biológicas: 1. capacidade reprodutiva 2. tipos de reprodução 3. resistência ao sistema imune do

hospedeiro

12

3

Figu

ra 1

: Cic

lo d

e vi

da d

o pa

rasi

ta e

tioló

gico

da

mal

ária

.Fo

nte:

Gre

enw

ood

et. a

l., 2

008.

Parasita

Fissuras de Maurer’s(gene sbp1 (skeleton-binding

protein 1))

PfEMP1 (P. falciparum erythrocyte membrane

protein 1)

NPP(new permeability pathways)

Absorção de nutrientes e

citoaderência

Proteínas de superfície

Sequestro de eritrócitos

PfEMP1

KAHRP (histidine- rich protein )

Adesão celular CD36 – ligante na microcirculação de orgãos distintos ICAM-1 – ligante no cérebro CSA – ligante na placenta

Knob

Parasitismo é um tipo de simbiose.

Quando não sofre morte, modificações adaptativas são realizadas.

A invasão é processo rápido e eficiente.

Roptrias, micronemas e grânulos densos são organelas envolvidas no processo de invasão.

Passos da invasão:

1. Orientação da extremidade apical do merozoíto para a membrana do eritrócito;

2. Fixação da extremidade apical formando uma junção apertada

3. Internalização

4. Formação do vacúolo parasitóforo e SEQUESTRO

Exportação de proteínas para superfície eritrocítica.

NPP e PfEMP1 responsáveis, respectivamente, pela absorção de nutrientes e citoaderencia

Conclusões

Cowman, A. F. and B. S. Crabb (2006). "Invasion of red blood cells by malaria

parasites." Cell 124(4): 755-66.

Greenwood BM, Fidock DA, Kyle DE, Kappe SH, Alonso PL, Collins FH, Duffy PE.

Malaria: progress, perils, and prospects for eradication. J Clin Invest 118(4):1266-

76. (2008).

Lopaticki, S., A. G. Maier, et al. "Reticulocyte and erythrocyte binding-like proteins

function cooperatively in invasion of human erythrocytes by malaria parasites." Infect

Immun 79(3): 1107-17.

Tolia, N. H., E. J. Enemark, et al. (2005). "Structural basis for the EBA-175

erythrocyte invasion pathway of the malaria parasite Plasmodium falciparum." Cell

122(2): 183-93.

Referências Bibliograficas