Nanotúbulos en trypanosoma cruzi como mecanismo de resistencia al flujo
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Resumen en inglés
Trypanosoma cruzi is the etiological agent of Chagas disease, an important cause of infectious chronic myocardiopathy in Latin America. Parasite life cycle involves flagellated and non-flagellated forms, and two main hosts: a triatomine and a mammal. Epimastigotes are the flagellated forms inside the triatomine gut, those travel across the arthropod intestine until they mature (metacyclogenesis) into metacyclic trypomastigotes, the infective form for humans. However, it has been described the potential of epimastigotes to infect mammals, as well as epimastigote-like forms have been found inside cells. Movement of the parasites is towards the flagellum, and this is the structure that first adheres to host cells. Parasites must defy rough conditions inside host gut, particularly the shear stress generated by the intestine. Here, it is described how shear stress acts on and deforms T. cruzi epimastigotes. A parallel flow chamber in which epimastigotes were dispensed was used to subject these to different magnitudes of shear stress after attachment to the surface. The shear stress causes the emergence of nanotubules in adhered epimastigotes, and that their elongation was proportional to shear stress as well as reversible when flow stopped. Composition of the nanotubules is mainly membrane, as determined by fluorescence and mechanical properties. Multiple tethering was observed, and accounts for increased adhesion under large shear stresses, as well for reduced movement. We suggest the formation of membrane nanotubules is a mechanism of adherence to host cells that prevents premature detachment from the surface, limiting the effect of shear stress over the parasite, favoring the continuity of the parasiteþs life cycle.
Resumen en español
Trypanosoma cruzi es el agente etiológico de la enfermedad de Chagas, una de las casusas más importantes de miocardiopatía crónica infecciosa en América Latina. El ciclo de vida del parásito involucra estadios flagelados y no flagelados, así como dos hospederos: un triatomino y un mamífero. Los epimastigotes son la forma flagelada al interior del sistema digestivo del artrópodo, allí viajan por el intestino hasta madurar (metaciclogénesis) a tripomastigotes metacíclicos, la forma infectiva en humanos. Sin embargo, también se ha descrito el potencial de los epimastigotes para infectar a hospederos mamíferos, así como se han encontrado formas tipo epimastigotes a nivel intracelular. El movimiento de los parásitos es en dirección de su flagelo, por lo que esta estructura es la primera en adherirse a las células del hospedero. Los parásitos se deben enfrentar a condiciones adversas al interior del triatomino, particularmente la tensión cortante generada en el intestino. En este trabajo se describe cómo la tensión cortante actúa y deforma los epimastigotes de T. cruzi. Por medio de una cámara microfluídica se dispensaron epimastigotes, que fueron sometidos a diferentes magnitudes de flujo. La tensión cortante dio lugar a la formación de nanotúbulos desde el flagelo de los epimastigotes adheridos a la superficie, su elongación era proporcional a la tensión cortante y reversible cuando se detenía el flujo. A partir de sus propiedades mecánicas y mediante fluorescencia se determinó que su composición es principalmente membrana. Igualmente, pueden emerger varios nanotúbulos, permitiendo a los epimastigotes resistir flujos altos, como también reduciendo su movimiento. De esta manera, se sugiere que la formación de nanotúbulos de membrana es un mecanismo de adherencia a las células del hospedero, previniendo el desacople prematuro de la superficie, limitando el efecto negativo de la tensión cortante sobre el parásito y favoreciendo de así la continuidad del ciclo de vida.