In vivo intravascular biotinylation of Schistosoma bovis adult worms and proteomic analysis of tegumental surface proteins

Reseña Journal of Proteomics, 2013, 94: 513-526.
Autores Torre-Escudero E, Pérez Sánchez R, Manzano Román R, Oleaga A
Reseña Con el objetivo de identificar las proteínas expresadas en la superficie del tegumento de Schistosoma bovis, hemos empleado un método basado en la perfusión vascular con biotina de ratones infestados con S.bovis. Esta metodología permite marcar la superficie de los vermes in vivo, evitando la manipulación de los mismos in vitro y por tanto previene un posible daño del tegumento que pudiese originar resultados controvertidos por la salida potencial de proteínas internas. Este es el primer trabajo en el que se ha utilizado la perfusión vascular para investigar las proteínas superficiales que presenta a su hospedador un patógeno intravascular y proporciona una información valiosa sobre el repertorio de proteínas que S. bovis expone en condiciones naturales.
Resumen Schistosoma bovis is a blood-dwelling fluke of ruminants that lives for years inside the vasculature of their hosts. The parasite tegument covers the surface of the worms and plays a key role in the host–parasite relationship. The parasite molecules expressed at the tegument surface are potential targets for immune or drug intervention. The purpose of this work was the identification of the proteins expressed in vivo on the surface of the tegument of S. bovis adult worms. To accomplish this we used a method based on in vivovascular perfusion of mice infected with S. bovis which allowed the labelling of the surface of the worms inside the blood vasculature. The biotinylation of parasite inside blood vessels prevents the handling of worms in vitro and hence possible damage to the tegument that could produce results that would be difficult to interpret. Trypsin digestion of biotinylated proteins and subsequent liquid chromatography and tandem mass spectrometry analysis (LC–MS/MS) resulted in the identification on the S. bovis tegument of 80 parasite proteins and 28 host proteins. The proteins identified were compared with the findings from other proteomic studies of the schistosome surface. The experimental approach used in this work is a reliable method for selective investigation of the surface of the worms and provides valuable information about the exposed protein repertoire of the tegument of S. bovis in the environmental conditions that the parasite faces inside the blood vessels.
Enlace http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1874391913005290
Referencia del grupo Parasitosis de la ganadería y zoonosis parasitarias

Oleaga1

 

Proteomic mapping of the lung vascular endothelial cell surface in Schistosoma bovis-infected hamsters

Reseña Journal of Proteomics, 2014, 106: 86-98.
Autores Torre-Escudero E, Pérez Sánchez R, Manzano Román R, Oleaga A
Reseña Con el objetivo de identificar los cambios inducidos por las esquistosómulas de Schistosoma bovis en la vasculatura pulmonar del hospedador, comparamos las proteínas expresadas en la superficie endotelial de los pulmones de hámsteres infectados o sanos a los 10 y 20 días p.i. Las proteínas identificadas por espectrometría de masas se clasificaron de acuerdo a su función biológica y localización celular, analizando en detalle las diferencias en el proteoma endotelial entre individuos infectados o no infectados. Este trabajo proporciona los primeros datos acerca del proteoma de la superficie vascular en el pulmón después de la infección por S. bovis e identifica algunos de los cambios asociados a dicha infección que se traducen en una variación en la expresión de algunas proteínas relacionadas con la respuesta inmune, inflamación y angiogénesis.
Resumen Schistosomes are blood trematodes that are perfectly adapted to living in their intravascular habitat and to achieve this they have developed mechanisms enabling them to evade the immune and haemostatic responses of the host and to regulate endothelial cell function to favour their own survival. The objective of this work was to analyse the changes induced by Schistosoma bovis schistosomula in the proteome expressed by infected hamsters, over 10 and 20 days, on the endothelial surface of their pulmonary vasculature. To accomplish this, we subjected the lungs of non-infected and S. bovis-infected hamsters to vascular perfusion with a biotin ester reactive. Analysis by liquid chromatography and tandem mass spectrometry analysis (LC–MS/MS) of endothelial surface proteins resulted in the identification of a total of 459 non-redundant proteins in the lung vasculature of infected and non-infected hamsters. Here we report the proteins identified, classified according to their biological function and cellular location, further analysing the differences in lung vascular proteomes between non-infected and S. bovis-infected hamsters for ten and twenty days. This work provides the first data on the vascular surface proteome of the lung after S. bovisinfection and identifies some of the changes induced in it during infection.
Enlace http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1874391914002012
Referencia del grupo

Parasitosis de la ganadería y zoonosis parasitarias

Oleaga1

La amplificación estocástica del genoma de Leishmania permite su supervivencia en respuesta al estrés ambiental.

Una de las características mas importantes que caracterizan a los parásitos pertenecientes al orden Kinetoplástida, es que difieren de otros grupos debido a su practica ausencia de regulación en el proceso de transcripción de la información genética. Bloques de genes se co-transcriben de manera conjunta, proceso que se denomina como : transcripción policistrónica , hecho favorece la emergencia de mecanismos paralelos de regulación y que se observan de manera extrema en el caso de parásitos pertenecientes al género Leishmania. En el artículo publicado en Mayo de este año en la revista PloS Biology, Ubeda JM y cols describen como gran parte del genoma de Leishmania esta sujeto a reordenamientos que ocurren de manera estocástica entre secuencias repetidas distribuidas a lo largo de los diferentes cromosomas de este. El análisis y descripción de este fenómeno se representa en la figura 1.

Screen Shot 2014-09-06 at 13.43.22

Figura 1. En este ejemplo, se describe como los procesos de recombinación entre secuencias homologas (flechas dentro de los segmentos de DNA) pueden dar lugar a segmentos de DNA circular o duplicaciones en tándem debido a fallos en los entrecruzamientos entre cromátidas hermanas.   Los reordenamientos se analizaron mediante PCR utilizando primers (flechas C1 y C2) que pudieran dar diferentes productos dependiendo del tipo de reordenamiento ocurrido.

Como se observa en la figura 2, Ubeda JM y cols demostraron de una manera elegante, que los parásitos fueron capaces de generar, entre otros, fragmentos de DNA circular conteniendo la enzima Dihidrofolato reductas en respuesta al tratamiento de estos con el fármaco “antifolate methotrexate (MTX)”. Cuando el fármaco fué retirado, el parasito elimina gradualmente los amplicones circulares que había generado, demostrándose de esta manera, que la amplificación de regiones del genoma es también reversible.

Screen Shot 2014-09-06 at 14.01.58

Figura 2. . Amplicificación del locus que contiene la enzima DHFR-TS perteneciente al cromosoma 6 de Leishmania major. PCR que demuestra la amplificación del segmento a partir del tratamiento con MTX en el Pase 2 del cultivo.

La resistencia a fármacos por parte de un organismo infeccioso, es un fenómeno que ocurre de manera gradual desde el momento que un tratamiento es empezado a ser administrado. El hecho de que Leishmania amplifique de estocástica segmentos de su genoma con relativa facilidad, significa otro nivel mas dentro de todos los mecanismos que un parásito utiliza para su supervivencia. De esta manera el parásito aumenta su diversidad poblacional, favoreciendo que parte de esta pueda ser resistente a fármacos o a otro tipo de estreses ambientales. Los autores también describen la relación de enzimas recombinasas con estos procesos y sugieren que estas puedan ser objeto de estudio para el diseño de fármacos frente a estas.

Para los que estéis interesados en profundizar sobre el tema, os adjuntamos el enlace a la publicación:

http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1001868

Luis Miguel de Pablos

 

 

Evaluation of some physical and chemical treatments for inactivating microsporidian spores isolated from fish.

Reseña Int J Food Microbiol. 2012; 156(2):152-60. Enlace
Autores Leiro JM, Piazzon C, Domínguez B, Mallo N, Lamas J.
Contribución

El consumo y la manipulación de peces infectados con microsporidios pueden ser factores de riesgo para los seres humanos. Después de evaluar la viabilidad de las esporas tras diferentes tratamientos físicos y químicos para su inactivación, los resultados sugieren que tanto la congelación como el calentamiento son tratamientos efectivos para destruir las esporas de microsporidios en rape blanco europeo, y que podría emplearse un  tratamiento con  etanol al 70% para el procesado y manipulación del pescado.

Resumen

Microsporidia are a large diverse group of intracellular parasites now considered as fungi. They are particularly prevalent in fish and are recognized as important opportunistic parasites in humans. Although the mode of transmission of microsporidia has not been fully clarified, the consumption and manipulation of infected fish may be a risk factor for humans. Comparative analysis of rDNA sequence revealed that the microsporidians used in the present study had 99-100% identity with anglerfish microsporidians of the genus Spraguea and very low identity with microsporidians that infect humans. Microsporidian spores were exposed to different physical and chemical treatments: freezing at -20°C for 24-78 h, heating at 60°C for 5-15 min, microwaving at 700 W, 2.45 GHz for 15-60s, and treatment with ethanol at concentrations of between 1 and 70% for 15 min. The viability of thespores after each treatment was evaluated by two methods: a) haemocytometer counts, measuring the extrusion of the polar filament in control and treated spores, and b) a fluorometric method, testing the membrane integrity by propidium iodide exclusion. The results of both methods were concordant. Spores were inactivated by freezing at -20°C for more than 48 h, by heating to 60°C for 10 min and by microwaving at 750 W, for 20s. Exposure to 70% ethanol for 15 min also inactivated microsporidian spores. The results suggest that both freezing and heating are effectivetreatments for destroying microsporidian spores in European white anglerfish, and that 70% ethanol could be used by fish processors to disinfect their hands and the utensils used in processing fish. The fluorometric method can be used as an alternative to haemocytometer counts in disinfection studies aimed at establishing strategies for inactivating and reducing the viability and the potential infectivity of microsporidians present in fish or in the environment.

Grupo de investigación

GI-2109 – Sistemas de liberación de medicamentos e inmunoparasitología zoonosis protozoarias de transmisión hídrica – Parasitología Humana y Animal enlace

GRUPO1