Identificación de una triparedoxina peroxidasa citoplasmática en Leishmania braziliensis / Identification of a cytoplasmic tryparedoxin peroxidase from Leishmania braziliensis / Identificação de uma triparedoxina peroxidase citoplasmica de Leishmania braziliensis

Resumen Los sistemas de defensa anti-oxidante utilizados por el parásito intracelular Leishmania braziliensis durante el proceso de infección permiten eliminar especies reactivas de oxígeno y nitrógeno a expensas de equivalentes reductores derivados de la tripanotiona, evitando daños celulares del patógeno. Con el objetivo de identificar potenciales blancos moleculares para el desarrollo de fármacos contra este parásito, se realizó la detección de la enzima triparedoxina peroxidasa citoplasmática de L. braziliensis (LbTXNPxII), la cual es esencial para disminuir concentraciones tóxicas de peróxido de hidrógeno en el contexto de infección. Para esto se generaron anticuerpos policlonales en modelo aviar, partiendo de la clonación, expresión y purificación de la proteína recombinante 6xHis-SUMO-LbTXNPxII (37kDa) en el sistema heterólogo Escherichia coli. La proteína purificada se utilizó como antígeno para la producción de anticuerpos IgY, cuya implementación en estudios in situ permitió detectar y localizar la enzima LbTXNPxII endógena (22kDa) en el citoplasma de promastigotes fijados y verificar su interacción molecular con la nicotinamida/ nicotinato mononucleótido adenilil transferasa, enzima involucrada en la síntesis del NAD. De este modo, se reporta el desarrollo de una herramienta bioquímica para la identificación y estudio de la enzima LbTXNPxII y su participación en vías del metabolismo energético y de defensa anti-oxidante.

Abstract The antioxidant defense systems used by the intracellular parasite Leishmania braziliensis during the infection process make it possible to eliminate reactive oxygen and nitrogen species at the expense of reducing equivalents derived from trypanothione, avoiding cellular damage of the pathogen. In order to identify potential molecular targets for the development of drugs against this parasite, the cytoplasmic tryparedoxin peroxidase of L. braziliensis (LbTXNPxII), which is essential to reduce toxic concentrations of hydrogen peroxide in the context of infection, was carried out. In this regard, polyclonal antibodies were generated in an avian model, starting from the cloning, expression, and purification of the recombinant protein 6xHis-SUMO-LbTXNPxII (37kDa) in the heterologous system of Escherichia coli. The purified protein was used as an antigen for the production of IgY antibodies, whose implementation in in situ experiments allowed the detection and localization of the endogenous LbTXNPxII enzyme (22kDa) in the cytoplasm of fixed promastigotes, as well as the verification of its molecular interaction with nicotinamide/nicotinate mononucleotide adenylyltransferase, an enzyme involved in the synthesis of NAD. Thus, the development of a biochemical tool for the identification and study of the LbTXNPxII enzyme and its participation in energy metabolism and antioxidant defense pathways is reported.

Resumo Os sistemas de defesa antioxidante utilizados pelo parasita intracelular Leishmania braziliensis durante o processo de infecção, permitem a eliminação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio em detrimento de equivalentes redutores derivados de tripanotiona, evitando o dano celular do patógeno. Com o objetivo de identificar potenciais alvos moleculares para o desenvolvimento de drogas contra esse parasita, foi detectada a enzima citoplasmática triparedoxina peroxidase de L. braziliensis (LbTXNPxII), essencial para reduzir as concentrações tóxicas de peróxido de hidrogênio no contexto de infecção. Para isso, anticorpos policlonais foram gerados em modelo aviário, a partir da clonagem, expressão e purificação da proteína recombinante 6xHis-SUMO-LbTXNPxII (37kDa) no sistema heterólogo de Escherichia coli. A proteína purificada foi utilizada como antígeno para a produção de anticorpos IgY, cuja implementação em experimentos in situ permitiu a detecção e localização da enzima LbTXNPxII endógena (22kDa) no citoplasma de promastigotas fixos e verificar sua interação molecular com nicotinamida/nicotinato mononucleotídeo adenililtransferase, enzima envolvida na síntese de NAD. Assim, é relatado o desenvolvimento de uma ferramenta bioquímica para a identificação e estudo da enzima LbTXNPxII e sua participação no metabolismo energético e nas vias de defesa antioxidante.

Production of anti-Cryptosporidium polyclonal antibodies and standardization of direct immunofluorescence for detecting oocysts in water / Produção de anticorpos policlonais anti-Cryptosporidium e padronização da imunofluorescência direta para a detecção de oocistos na água

INTRODUCTION: The production of anti-Cryptosporidium polyclonal antibodies and its use in direct immunofluorescence assays to determine the presence of Cryptosporidium in water are described in the present work. METHODS: Two rabbits were immunized with soluble and particulate antigens from purified Cryptosporidium oocysts. The sera produced were prepared for immunoglobulin G extraction, which were then purified and conjugated with fluorescein isothiocyanate (FITC). Slides containing known amounts of oocysts were prepared to determine the sensitivity of the technique. To test the specificity, slides containing Giardia duodenalis cysts were prepared. RESULTS: The conjugate was successfully used in water samples experimentally contaminated with Cryptosporidium oocysts, and it was possible to detect up to five oocysts/spot, corresponding to contamination of 250 oocysts/mL. CONCLUSIONS: The three immunizations performed in the rabbits were enough to produce antibodies against Cryptosporidium, the standard direct immunofluorescence assay permitted the detection of five oocysts in 20 percent of the samples, and no cross-reaction with Giardia duodenalis cysts occurred.

INTRODUÇÃO: A produção de anticorpos policlonais anti-Cryptosporidium e sua utilização na imunofluorescência para determinar a presença de Cryptosporidium em água são descritas no presente trabalho. MÉTODOS: Dois coelhos foram imunizados com antígeno solúvel e particulado provenientes de oocistos purificados de Cryptosporidium. O soro produzido foi preparado para a extração de imunoglobulinas G, que foram purificadas e conjugadas com isotiocianato de fluoresceína (FITC). Lâminas contendo quantidades conhecidas de oocistos foram preparadas para determinar a sensibilidade da técnica. Para testar a especificidade foram preparadas lâminas contendo cistos de Giardia duodenalis. RESULTADOS: O conjugado foi usado com sucesso em amostras de água contaminadas experimentalmente com oocistos de Cryptosporidium, sendo capaz de detectar até cinco oocistos/spots que corresponde a uma contaminação de 250 oocistos/mL. CONCLUSÕES: As três imunizações realizadas nos coelhos foram suficientes para produção de anticorpos contra Cryptosporidium; a reação de imunofluorescência direta padronizada permitiu a detecção de cinco oocistos em 20 por cento das amostras; não houve reação cruzada com cistos de Giardia duodenalis.