Μελέτη μορίων του πρωτόζωου Leishmania που εμπλέκονται στην πρόοδο του κυτταρικού κύκλου
Authors: Αλεξανδράτος Αλέξανδρος 
Published: August 2021

Τα είδη του γένους Leishmania αποτελούν υποχρεωτικά ενδοκυττάρια πρωτοζωικά παράσιτα που προκαλούν ένα ευρύ φάσμα ασθενειών, τις λεισμανιάσεις. Η λεϊσμανίαση θεωρείται νόσος εξέχουσας σπουδαιότητας, με 2 εκατομμύρια νέα κρούσματα το χρόνο, χρήζουσας μεγάλης κοινωνικής και οικονομικής σημασίας. Για τον έλεγχο των συνεχώς αυξανόμενων κρουσμάτων, είναι επιτακτική ανάγκη η ανάπτυξη νέων μη-τοξικών φαρμάκων που θα στοχεύουν σε μόρια-στόχους σημαντικά για την ολοκλήρωση του παρασιτικού κύκλου ζωής. Κατ’ αυτόν τον τρόπο κρίνεται απαραίτητη η μελέτη μηχανισμών και παραγόντων μολυσματικότητας του παρασίτου, που ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο και τη διαφοροποίηση του παρασίτου. Στα πλαίσια αυτά, έχει δειχθεί ότι η επισωμική υπερέκφραση της συνδετικής ιστόνης Η1 του παρασίτου Leishmania (LeishH1) οδηγεί στην καθυστέρηση της ολοκλήρωσης του κυτταρικού κύκλου, αλλά παράλληλα και στη μείωση του ρυθμού διαφοροποίησης των παρασίτων από προμαστιγωτές σε αμαστιγωτές μορφές, έχοντας σαν αποτέλεσμα τη μείωση της μολυσματικότητας του παρασίτου τόσο in vitro όσο και in vivo. Στόχος αυτής της διατριβής ήταν η ανάδειξη μορίων που επηρεάζουν τη μολυσματικότητα του παρασίτου, μελετώντας το προτέωμα των μη μολυσματικών παρασίτων που υπερεκφράζουν την LeishH1. Η συγκριτική μελέτη των παρασίτων που υπερεκφράζουν τη LeishH1 σε σχέση με τα παράσιτα ελέγχου, είχε επίσης ως σκοπό την περαιτέρω μελέτη του βιολογικού ρόλου της LeishH1 στα παράσιτα και τη διερεύνηση του ρόλου της στη γονιδιακή ρύθμιση του παρασίτου. Η συγκριτική πρωτεομική ανάλυση με ηλεκτροφόρηση δυο-διαστάσεων, των παρασίτων που υπερεκφράζουν την LeishH1 σε σχέση με τα παράσιτα ελέγχου, κατέδειξε πως μόνο μια μικρή ομάδα πρωτεϊνών παρουσιάζει διαφορική έκφραση. Συγκεκριμένα, τρεις πρωτεΐνες [heat shock protein 83 (HSP83), eukaryotic elongation factor 2(eEF-2), alpha subunit of the mitochondrial processing peptidase (α-MPP)] παρουσιάζουν χαμηλότερα επίπεδα έκφρασης ενώ άλλες δυο (α/β τουμπουλίνη, ΜΑΡ) παρουσιάζουν μεγαλύτερη κατανομή έκφρασης. Πειράματα αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης αντίστροφης μεταγραφάσης πραγματικού χρόνου, επιβεβαίωσαν το αποτέλεσμα αυτό, υποδηλώνοντας ότι η LeishH1 δεν είναι γενικός καταστολέας της μεταγραφής αλλά επηρεάζει ένα ειδικό υποσύνολο πρωτεϊνών, σε προ- ή μετα-μεταγραφικό επίπεδο. Ανάμεσα στις πρωτεΐνες με διαφορική έκφραση ήταν και η τουμπουλίνη. Η διαφορική έκφραση της πρωτεΐνης αντικατοπτρίζεται άμεσα στη μορφολογία των παρασίτων που υπερεκφράζουν την LeishH1, καθώς τα παράσιτα αυτά παρουσιάζουν μικρότερο και πιο στρογγυλό σχήμα και μεγαλύτερη μορφολογική ετερογένεια. Μια ακόμα πρωτεΐνη με διαφορική έκφραση, ήταν και η HSP83, η οποία παρουσίασε χαμηλότερα επίπεδα. Θέλοντας να εξακριβώσουμε σε ποιο επίπεδο παρεμβαίνει η LeishH1 στο μηχανισμό έκφρασης της HSP83, συγκρίναμε τα επίπεδα του mRNA και η ανάλυση κατέδειξε ότι δεν υπάρχουν διαφορές στα επίπεδα αυτά. Επίσης, μελετήθηκε ο ρυθμός έκφρασης της πρωτεΐνης μέσω της μεταβολικής σήμανσης των πρωτεϊνών και αποκαλύφθηκε πως σε αυτό το στάδιο εντοπίζεται η παρεμβολή της LeishH1, καθώς τα παράσιτα που την υπερεκφράζουν παρουσιάζουν χαμηλότερο ρυθμό έκφρασης της HSP83. Συμπερασματικά διαφαίνεται πως υπάρχει μια συσχέτιση μεταξύ μονοπατιών που εμπλέκονται στην αντίσταση έναντι φαρμακευτικών ουσιών, στην απόπτωση και τη μολυσματικότητα. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, τα ειδικά σήματα και οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν τη διαφοροποίηση/μολυσματικότητα του παρασίτου και την απόπτωση/απόκριση στο στρες, χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης καθώς φαίνεται να αποτελούν τις δυο όψεις του ίδιου νομίσματος.