Caracterización de las proteínas LABCG1 y LABCG5 de LeishmaniaImplicación en el tráfico intracelular de hemo y en la infección de macrófagos

Resumen

De las enfermedades causadas por protozoos parásitos, la leishmaniasis, es la que produce más muertes tras la malaria. Es una enfermedad producida por el tripanosomátido intracelular Leishmania, frente a la que no existe un arsenal adecuado de fármacos. Una estrategia racional para la identificación de nuevas dianas farmacológicas consiste en estudiar las diferencias bioquímicas con las células humanas que actúan como hospedadoras del parásito. Algunos de los sustratos transportados por miembros de la subfamilia de hemi-transportadores ABCG que necesitan dimerizar para ser activos, sugieren que estas proteínas podrían ser atractivas candidatas como blancos de acción de nuevos fármacos. El trabajo realizado en la presente Tesis Doctoral ha permitido llevar a cabo la caracterización funcional de las proteínas codificadas por dos nuevos genes de la subfamilia ABCG de Leishmania (LABCG1 y LABCG5). Como todos los tripanosomátidos, Leishmania requiere un aporte exógeno de hemo para sobrevivir, dado que a diferencia del hombre no es capaz de sintetizar este metabolito esencial. Leishmania puede captar el hemo procedente de dos fuentes: la hemoglobina, que es tomada por endocitosis mediada por receptor, y el hemo libre, que no se internaliza por endocitosis. Las proteínas involucradas en el tráfico de hemo, podrían ser dianas para el desarrollo de nuevos fármacos. Hemos encontrado numerosas evidencias que sugieren que LABCG5 estaría implicado en el tráfico intracelular de hemo en Leishmania: i. La disminución de la función de LABCG5 al sobreexpresar un mutante inactivo del transportador causa un significativo descenso del crecimiento a menos que se añada un suplemento de hemo libre o se elimine el gen mutado. ii. Este fenotipo dominante negativo no puede ser rescatado por la hemoglobina, un metabolito que normalmente es suficiente para proveer al parásito con la cantidad de hemo que requiere. iii. LABCG5 puede ser precipitado mediante cromatografía de afinidad con heminaagarosa, y la interacción puede ser inhibida con hemina libre. iv. La proteína humana con mayor homología con LABCG5 es ABCG2, un conocido transportador de porfirinas. v. Un análisis inmunocitoquímico mediante microscopía electrónica de muestras congeladas a alta presión y criosustituidas mostró que LABCG5 se localiza en cuerpos multivesiculares y otras vesículas asociadas. Este compartimento probablemente se corresponde con los endosomas tardíos/lisosomas hacia los que se dirige la hemoglobina endocitada.