06/J247
Participación de GTPasas Rab en la biogénesis y maduración de fagosomas de microorganismos patógenos persistentes
Role of Rab GTPases in the biogenesis and maturation of intracellular pathogens containing-phagosomes
Director: DAMIANI, Maria Elena Teresa
Correo electrónico: tdamiani@fcm.uncu.edu.ar
Integrantes: PAVAROTTI, Martín Alejandro; LEIVA, Natalia Lorena; CAPMANI, Anahi; FURLAN, Marcelo
Resumen Técnico: Las células internalizan microorganismos mediante un proceso conocido como fagocitosis. Dichos microorganismos son encerrados en vesículas llamadas fagosomas, los que sufren una extensa remodelación que involucra el reclutamiento y la pérdida de ciertas proteínas y lípidos presentes en su membrana. De este modo, los fagosomas maduran, disminuyen su pH, reciben enzimas hidrolíticas por fusión con lisosomas y en definitiva adquieren capacidad microbicida. El reciclaje de membrana y moléculas desde los fagosomas es fundamental para la maduración fagosomal y la presentación de antígenos. 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 Chlamydiaea 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 en el reciclaje de receptores. Es posible que Rab14, proteína que bloquea la maduración de los fagosomas que contienen Mycobacterium tuberculosis, así como Rab22, GTPasa involucrada en la vía endocítica temprana, también estén involucradas en la génesis de la vacuola de Chlamydia. El objetivo de este proyecto es estudiar el reclutamiento de dichas Rabs a la inclusión de Chlamydias y sus efectos en la maduración fagosomal. 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. Some microbes subvert normal phagocytic pathway as a strategy to survive inside cells. Many host cell functions, including vesicular trafficking are exploited by pathogenic microorganisms. The obligate intracellular pathogens Chlamydiaceae infect a variety of hosts, with a wide range of tissue tropisms and varied disease pathologies. They survive and replicate 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´s vacuole is enriched in Rab4 and Rab11, Rabs involved in recycling transport. Recently, it has been described that Rab14 and Rab22 block the maturation of phagosomes containing Mycobacterium tuberculosis. We are interested in studying the recruitment of these Rab proteins to the inclusion and their effect on the fate of Chlamydia-containing phagosomes. We will use biochemical approaches and time-lapse confocal video microscopy. The understanding of host-microbe interactions may lead to the development of new therapeutic strategies (alternative to conventional antibiotics) more effective in controlling persistent infectious diseases.