Mecanismos moleculares involucrados en la señalización y recambio de las proteínas variables de superficie durante el proceso de variación antigénica en el parásito intestinal Giardia Lambia

• Autores: Albano Heraldo Tenaglia
• Directores de la Tesis: Pablo Gargantini (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional de Córdoba (UNC) ( Argentina ) en 2021
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: hdl.handle.net
• Resumen
  • español

    El protozoario parásito Giardia lamblia habita el intestino delgado de una gran variedad de mamíferos y es el agente causal de la giardiasis. Para sobrevivir dentro del intestino Giardia manifiesta variación antigénica. Por medio de este proceso, este protozoario cambia continuamente sus principales moléculas de superficie, lo que le permite evadir la respuesta inmune del hospedador. Estos antígenos de superficie pertenecen a una familia denominada proteínas variables de superficie (VSPs). De un repertorio de ~150 genes codificantes de VSPs presentes en el genoma del parásito, todos son transcriptos simultáneamente pero sólo una VSP se expresa en la superficie del parásito en un momento dado. Hasta la fecha, existe un consenso en la comunidad de especialistas acerca de la “espontaneidad” de la variación antigénica en G. lamblia y de los efectos citotóxicos de anticuerpos monoclonales específicos dirigidos contra las VSPs. Sin embargo, mediante un nuevo enfoque hemos demostrado que los mismos no solo no son citotóxicos, sino que además son capaces de disparar el proceso de variación antigénica. Este hecho nos llevó a postular la hipótesis de que la variación antigénica es un proceso más complejo de lo previamente sugerido y se encuentra regulado por estímulos del microambiente. En el presente trabajo de tesis nos propusimos estudiar los mecanismos moleculares responsables de la detección de la señal de anticuerpos que lleva a la inducción de la variación antigénica en el parásito, como así también los mecanismos de recambio de una VSP por otra luego de iniciado este proceso. Nuestros resultados muestran que los anticuerpos son capaces de inducir la dimerización de las VSPs a través de sus dominios transmembrana, lo que incrementa la partición de las mismas en lipid rafts. La estabilización de las VSPs unidas a anticuerpos en estas plataformas lipídicas activa la maquinaria de formación de microvesículas, las cuales se generan por procesos de evaginación de la membrana y constituyen la vía de eliminación de la VSP original permitiendo su recambio por la nueva VSP durante la variación antigénica. Este novedoso mecanismo de eliminación del antígeno de superficie a través de una liberación rápida y masiva de microvesículas acopladas a la inducción de variantes antigénicas no solo cambia el paradigma actual de la variación antigénica como proceso espontáneo, sino que también proporciona un nuevo marco para comprender la dinámica de las infecciones por protozoarios.

  • English

    The protozoan parasite Giardia lamblia inhabits the small intestine of a wide variety of mammals and is the causative agent of giardiasis. In order to survive within the intestine, Giardia manifests antigenic variation. Through this process, the protozoan continually changes its main surface molecules, allowing it to evade the host's immune response. These surface antigens belong to a family called variant-specific surface proteins (VSPs). Out of a repertoire of ~150 vsp genes present in the parasite genome, all are transcribed simultaneously but only one VSP is expressed on the parasite surface at any time. To date, there is a consensus in the specialist community about the "spontaneity" of antigenic variation in G. lamblia and the cytotoxic effects of specific monoclonal antibodies directed against VSPs.

    However, through a new approach we have shown that antibodies to VSPs are not only not cytotoxic, but are also capable of triggering antigenic variation. This fact led us to postulate the hypothesis that antigenic variation is a more complex process than previously suggested and is regulated by stimuli from the microenvironment. In this thesis work we set out to study the molecular mechanisms responsible for the detection of the antibody signal that leads to the induction of antigenic variation in the parasite, as well as the mechanisms of VSP switching after initiating this process. Our results show that antibodies are capable of inducing the dimerization of VSPs through their transmembrane domains, which increases their partition into lipid rafts. The stabilization of the VSPs bound to antibodies in these lipid platforms activates the machinery for the formation of microvesicles, which are generated by processes of budding from the membrane and constitute the route of elimination of the original VSP allowing its replacement by the new VSP during antigenic variation. This novel mechanism of surface antigen removal through rapid and massive release of microvesicles coupled to the induction of antigenic variants not only changes the current paradigm of antigenic variation as a spontaneous process, but also provides a new framework for understanding the dynamics of protozoan infections.