Estudio de proteínas que unen ácidos grasos (FABPs) de Echinococcus spp.

Abstract

Los cestodos del género Echinococcus, en particular su estadio larval o metacestodo, son los agentes patógenos responsables de las enfermedades denominadas hidatidosis o echinococcosis, de importancia tanto en la salud humana como de animales domésticos. Las especies más representativas, por su amplia distribución geográfica y el impacto que representan en la economía y la salud pública, son E. granulosus y E. multilocularis. La Organización Mundial de la Salud ha incluido a estas enfermedades dentro de un grupo prioritario de enfermedades tropicales desatendidas. Estos cestodos, al igual que muchos otros platelmintos parásitos, son incapaces de sintetizar la gran mayoría de sus lípidos de novo, por lo que deben adquirirlos a partir de sus hospedadores. En ese contexto, se cree que las proteínas que unen ácidos grasos (FABPs) podrían tener un rol importante en la adquisición de dichos nutrientes y la distribución de los mismos entre los diferentes tejidos, estadios y/o vías metabólicas de estos cestodos. Hasta el momento, sólo una FABP de E. granulosus, denominada EgFABP1, ha sido parcialmente caracterizada. Sin embargo, para poder determinar si esta proteína participa en el transporte e intercambio de lípidos, es necesario avanzar en el análisis de los ligandos que EgFABP1 es capaz de unir y en su capacidad de intercambiar estos ligandos. Para ello, en la presente tesis se aplicaron diversas técnicas biofísicas y bioquímicas para la caracterización de la interacción de EgFABP1 con ligandos y membranas fosfolipídicas. Mediante análisis por cromatografía en capa fina y cromatografía gas-líquido de los lípidos que copurifican con EgFABP1 recombinante expresada en Escherichia coli, se logró determinar que en un ambiente celular complejo, como es el citoplasma de una bacteria, EgFABP1 sólo uniría ácidos grasos libres y no lípidos más complejos, como por ejemplo, fosfolípidos. Asimismo, mediante técnicas de proteólisis parcial y dicroísmo circular se estableció que la unión de EgFABP1 a ligandos es capaz de inducir diferentes cambios conformacionales en la proteína, dependiendo del tipo de ácido graso al que se una. Por otro lado, el estudio de los mecanismos de transferencia de ácidos grasos fluorescentes a membranas fosfolipídicas artificiales mostró que EgFABP1 emplearía un mecanismo de transferencia de tipo colisional, lo cual implica que la proteína debe interactuar con la membrana para entregar sus ligandos. Esto es similar a lo observado para FABPs de mamíferos, ampliamente estudiadas, que se asemejan a EgFABP1 tanto a nivel de secuencia como de estructura terciaria, lo que puede facilitar el enfoque de futuros estudios sobre esta proteína de E. granulosus. Por otra parte, la exploración de los genomas de E. granulosus y E. multilocularis recientemente publicados, permitió establecer la existencia de un total de seis genes de FABPs en cada una de las dos especies, destacándose en el caso de E. multilocularis el hecho de que dos de esos genes codifican para una misma proteína. En el presente trabajo, se clonaron las cinco secuencias codificantes de E. multilocularis, por lo que se pudo establecer experimentalmente parte de la estructura génica de dichos genes. Asimismo, ensayos preliminares sugieren que estas FABPs se expresan diferencialmente en distintos tejidos del parásito. Por otro lado, se realizó una caracterización bioinformática de los genes y proteínas FABPs predichos en ambos cestodos, comparándolos con información existente sobre proteínas de esta familia en otros organismos. En conjunto, los resultados obtenidos en esta tesis amplían el conocimiento relativo a las FABPs de Echinococcus spp., revelando la existencia de toda una familia de FABPs que podrían cumplir roles específicos en diferentes tejidos y/o estadios de estos parásitos. A diferencia de lo que se creía previamente, esto plantea un panorama bastante más complejo en el transporte y metabolismo de ácidos grasos, y posiblemente otros ligandos hidrofóbicos, en parásitos cestodos. Asimismo, la capacidad de EgFABP1 de interactuar con membranas y transferir ácidos grasos podría implicar su relación con el transporte y derivación de ligandos hacia diferentes compartimentos y/o vías metabólicas en las células de E. granulosus. Los cambios conformacionales inducidos por ciertos ligandos, podrían tener implicancias desde el punto de vista de la señalización y regulación génica, análogamente a lo descripto para otras FABPs.