06/J301

Estudio de la maquinaria molecular involucrada en la biogénesis de nichos de patógenos intracelulares.
Study of the molecular machinery involved on the development of pathogens intracellular niche.

Director: DAMIANI, María Elena Teresa
Correo Electrónico: tdamiani@fcm.uncu.edu.ar

Integrantes: PAVAROTTI, Martín Alejandro; LEIVA, Natalia Lorena; CAPMANI, Anahi; MEDERO, Alejandra Verónica.

Resumen Técnico: Las células internalizan microorganismos en vesículas llamadas fagosomas, que a través del reclutamiento y la pérdida de ciertas proteínas y lípidos de su membrana, maduran, se acidifican, reciben enzimas hidrolíticas por fusión con lisosomas y en definitiva adquieren capacidad microbicida. Las GTPasas Rabs y proteínas que interaccionan con ellas son elementos esenciales para el control del transporte de membranas y vesículas intracelulares. Es por esta razón, que muchos microbios alteran el reclutamiento de estas proteínas a la membrana fagosomal como una estrategia de supervivencia, de modo de subvertir la vía fagocítica normal, y evitar ser degradados en el fagolisosoma. Las Chlamydias son patógenos intracelulares obligados, que infectan una gran variedad de hospedadores, tienen un amplio tropismo tisular, y ocasionan diversas y graves patologías. Estos patógenos sobreviven y se replican en una organela intracelular única llamada inclusión. Las Chlamydias manipulan la maquinaria molecular de la célula huésped de modo de generar un nicho favorable para su replicación y evitar la maduración del fagosoma y la presentación de antígenos. La vacuola que contiene Chlamydias está enriquecida en Rab4 y Rab11, proteínas que regulan el transporte de transferrina. En nuestro laboratorio hemos descripto que Rab14, también se recluta a la membrana de la inclusión de Chlamydia. El objetivo de este proyecto es estudiar la participación de dichas “Rabs y sus proteínas efectoras” en la biogénesis y desarrollo del nicho intracelular de estas bacterias. Se utilizará la tecnología de DNA recombinante y técnicas de microscopía de última generación. El conocimiento de la interacción microbio-huésped podrá conducir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas (alternativas a los antibióticos convencionales) que sean más efectivas en el control de enfermedades infecciosas persistentes.

Summary: Cells internalize microorganisms by a receptor-mediated process known as phagocytosis. After biogenesis, phagosome remodels itself by recruiting and releasing specific molecules until acquire degradative ability. Membrane and protein recycling is relevant to phagosome maturation and antigen presentation. Rab GTPases and their interacting proteins are essential elements that control vesicular transport. Many host cell functions, including vesicular trafficking are exploited by pathogenic microorganisms as a strategy to survive inside cells. The obligate intracellular pathogen Chlamydia trachomatis infects a variety of hosts, with a wide range of tissue tropisms and varied disease pathologies. This bacterium survives and replicates in a unique intracellular organelle called the inclusion. Chlamydia manipulates host cell machinery to generate a niche favorable for its replication avoiding phagosome maturation and antigen presentation. Chlamydia vacuole is enriched in Rab11 and Rab14, proteins involved in Trans-Golgi vesicular transport. The objective of this study is to unravel the effect of these Rabs and their “interacting proteins” on the fate of Chlamydia-containing phagosomes. Our hypothesis supposes that the active recruitment of these Rabs to the membrane of Chlamydia-containing vacuoles is responsible for the blocking of phagosome maturation and pathogen degradation. We will use biochemical and microscopical approaches to assess these issues. The understanding of host-microbe relationship may lead to the development of new therapeutic strategies (alternative to classic antibiotics) more effective in controlling persistent infectious diseases where microbes subvert normal phagocytic pathway.