Envolvimento de mitocôndrias e do retículo endoplasmático da célula muscular esquelética na cistogênese de Toxoplasma gondii / Involvement of mitochondria and endoplasmic reticulum in skeletal muscle cell on Toxoplasma gondii cystogenesis

RESUMO

T. gondii é parasito intracelular obrigatório, agente etiológico datoxoplasmose, doença com ampla distribuição mundial. Os transtornos mais severos(fase aguda) acometem pacientes imunocomprometidos. Hospedeirosimunologicamente sadios, uma vez infectados, apresentam cistos teciduais (fasecrônica) de modo perene. Estudos sugerem que por possuírem um eficientemetabolismo energético, os principais tecidos eleitos para a cistogênese do T.gondii, são o nervoso e o muscular esquelético. O presente trabalho dedicou-se aoestudo das associações de mitocôndrias e do retículo endoplasmßtico (RE) àmembrana do vacúolo parasitóforo (MVP) e à parede cística. Para tanto, foramutilizados bradizoítos e taquizoítos da cepa ME49 (tipo II) e culturas primßrias decélula muscular esquelética (CME) e da linhagem C2C12. Nossas estratégiasmetodológicas contemplaram microscopia de fluorescência, microscopia eletrônicade transmissão, respirometria de alta resolução e ensaios de efeito de um inibidor dafosforilação oxidativa (ISA-34) sobre a cistogênese. Os dados obtidos apontam aocorrência de (i) associações entre mitocôndrias com a parede cística; (ii) aspectospeculiares ultraestruturais decorrentes de associações entre mitocôndrias e RE(rugoso e liso) da CME com a MVP de vacúolos contendo bradizoítos; (iii)manutenção do metabolismo mitocondrial da CME pelo T. gondii, durante a fasecrônica; (iv) efeito inibitório do composto ISA-34 sobre o desenvolvimento de cistosteciduais. Estes resultados, além de iniciarem uma linha de pesquisa inédita arespeito das respostas do metabolismo energético da CME frente à cistogênese deT. gondii, também abrem novas perspectivas para uma terapia alternativa voltadapara a fase crônica da toxoplasmose...

ABSTRACT

Toxoplasma gondii is an obligatory intracellular parasite, agent oftoxoplasmosis, disease with a worldwide distribution. The most severe disorders(acute phase) affect immunocompromised patients. Immunologically healthyindividuals, once infected, develop tissue cysts (chronic phase) that can persist forthe host life span. Studies suggest that an efficient energetic metabolism, as innervous and skeletal muscle tissues, leads to the development of T. gondiicystogenesis. The present work aims the study of the association of skeletal musclecell (SkMC) mitochondria and endoplasmic reticulum (ER) to the parasitophorousvacuole membrane (PVM) and to the cyst wall (CW). Bradyzoites and tachyzoitesfrom ME49 strain (type II) of T. gondii and SkMC cultures and C2C12 cell line wereused. The methodological strategies employed were fluorescence microscopy,transmission electron microscopy, high-resolution respirometry and assay using ISA-34, an inhibitor of oxidative phosphorylation. Our data point out (i) associationsbetween mitochondria and CW; (ii) ultrastructural aspects of the association of SkMCmitochondria and ER (rough and smooth) with PVM of bradyzoite-containingvacuoles; (iii) maintenance of SkMC mitochondrial metabolism by T. gondii and, (iv)inhibitory effect of ISA-34 on the tissue cysts development. These results stimulatefurther investigation concerning the response of SkMC energy metabolism duringcystogenesis of T. gondii and also open novel perspectives for an alternative therapyagainst toxoplasmosis chronic phase...