Análise da proteína rodopsina G

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 8243 (2022) Citar este artigo

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A esquistossomose é uma doença clinicamente significativa causada por parasitas helmintos do gênero Schistosoma. O ciclo de vida do esquistossomo requer interações quimicamente mediadas com um hospedeiro intermediário (caramujo aquático) e definitivo (humano). Bloquear o desenvolvimento do parasita no estágio do caracol requer uma melhor compreensão das interações entre o caramujo hospedeiro e a forma de vida livre do Schistosoma transmitida pela água (miracídio). Inovações em genômica de caramujos e comunicação química aquática fornecem uma oportunidade ideal para explorar a coevolução caracol-parasita no nível molecular. Os receptores acoplados à proteína rodopsina G (GPCRs) são de particular interesse no estudo de como os parasitas trematódeos navegam em direção aos caramujos hospedeiros. O papel potencial dos GPCRs nos parasitas os torna alvos candidatos para novos anti-helmínticos que interrompem os estágios intermediários do ciclo de vida do hospedeiro, evitando assim infecções humanas subsequentes. Uma abordagem genômica-bioinformática foi utilizada para identificar ortólogos GPCR entre o caramujo Biomphalaria glabrata e miracídios de seu parasita obrigatório Schistosoma mansoni. Mostramos que 8 GPCRs de rodopsina de S. mansoni expressos no estágio miracidial compartilham semelhança geral de aminoácidos com 8 GPCRs de rodopsina de B. glabrata diferentes, particularmente dentro de domínios transmembranares, sugerindo características estruturais conservadas. Esses GPCRs incluem um receptor de peptídeo órfão, bem como vários com fortes homologias de sequência com receptores de opsina rabdoméricos, um receptor de serotonina, um receptor de sulfaquinina (SK), um receptor de alatostatina-A (bucalina) e um receptor de FMRFamida. Peptídeos bucalina e FMRFa foram identificados em água condicionada por B. glabrata, e mostramos que a bucalina sintética e o FMRFa podem estimular taxas significativas de mudança de direção e respostas de retorno em miracídios de S. mansoni. GPCRs ortólogos foram identificados em miracídios de S. mansoni e B. glabrata. Esses GPCRs podem detectar ligantes semelhantes, incluindo odores derivados de caracóis que podem facilitar a descoberta de hospedeiros miracídios. Esses resultados estabelecem as bases para pesquisas futuras que elucidam os mecanismos pelos quais os GPCRs medeiam a descoberta do hospedeiro, o que pode levar ao desenvolvimento potencial de novas intervenções anti-esquistossomose.

Os vermes sanguíneos de helmintos metazoários do gênero Schistosoma são os principais agentes etiológicos da esquistossomose humana, uma doença endêmica em 74 países que afeta mais de 200 milhões de pessoas em todo o mundo1. Globalmente, até 200.000 pessoas morrem direta ou indiretamente devido à esquistossomose anualmente2 e cerca de 600 milhões de pessoas vivem em áreas endêmicas3. Os esquistossomos têm um ciclo de vida dióico complexo, envolvendo larvas reproduzidas assexuadamente em um hospedeiro intermediário molusco e vermes adultos sexualmente reprodutivos no hospedeiro definitivo mamífero. Na água, os ovos do Schistosoma mansoni eclodem em miracídios móveis de vida livre que devem procurar e infectar um caramujo hospedeiro compatível, Biomphalaria glabrata4. Após a infecção, um único miracídio pode se reproduzir assexuadamente por meio de esporocistos mãe e filha, em vários milhares de cercárias que, quando liberadas, podem se transformar em um verme adulto no hospedeiro humano. As complexas mudanças fisiológicas e morfológicas associadas ao ciclo de vida do Schistosoma significam que o controle antropogênico da transmissão pode ser direcionado para vários estágios do ciclo de vida. Atualmente, os vermes adultos são geralmente visados ​​por meio do tratamento de humanos infectados com a droga praziquantel5. No entanto, a doença continua sendo uma ameaça constante nos países em desenvolvimento e a Organização Mundial da Saúde reconheceu que é necessária uma pesquisa contínua sobre o estágio de infecção do caracol6. Por exemplo, métodos alternativos de interferir no ciclo de vida do Schistosoma podem envolver a aplicação de medicamentos anti-helmínticos que visam o comportamento de busca do hospedeiro por miracídios ou cercárias7,8.