Caracterización de la proteína TCTP de Babesia bigemina y su expresión diferencial en las fases infectantes del parásito

Abstract

Resumen:

“Babesia bigemina es un parásito intracelular obligado transmitido por garrapatas como Rhipicephalus microplus, ambos organismos causan pérdidas económicas considerables en la industria de la ganadería bovina en México y en todo el mundo. Los bovinos se infectan cuando una garrapata se alimenta y transmite a los esporozoítos de B. bigemina, los cuales penetran a los eritrocitos transformándose en merozoítos. Este parásito ha sido estudiado durante años, pero se desconoce el patrón de expresión de algunas proteínas durante las fases infectantes del parásito que corresponden a los merozoítos y esporozoítos, que pueden estar involucradas en el establecimiento de la infección aguda por B. bigemina. La Proteína Tumoral Controlada Taduccionalmente (TCTP, por sus siglas en inglés) es una proteína conservada en organismos eucariotas asociada a funciones tanto intracelulares como extracelulares. En parásitos intracelulares, TCTP cumple funciones importantes, como la modulación del sistema inmune, la resistencia a fármacos, el crecimiento y desarrollo de los parásitos, y la invasión celular. El objetivo del presente proyecto fue caracterizar la expresión y localización de BbiTCTP en las fases infectantes de B. bigemina. Para cumplir dicho objetivo, se amplificó, clonó y secuenció la región codificante del gen Bbitctp de B. bigemina. La proteína codificada por esta secuencia se caracterizó in silico de la proteína, la cual mostró características similares a las reportadas en Plasmodium falciparum a nivel de secuencia y estructura 3D. En la parte experimental, se analizó la expresión del gen por RT-qPCR y la abundancia de la proteína por ELISA cuantitativa, en muestras de merozoítos in vivo e in vitro, así como en esporozoítos (todas las muestras se obtuvieron a partir de infecciones e infestaciones experimentales). Los resultados mostraron una mayor expresión tanto del gen como de la proteína en los merozoítos in vivo, seguido por los merozoítos in vitro, en comparación con los esporozoítos, en los cuales los valores fueron apenas cuantificables. Los ensayos de inmunolocalización de BbiTCTP mostraron una distribución en el citoplasma tanto del parásito como de los eritrocitos infectados. Los resultados constituyen el primer reporte sobre el patrón de expresión diferencial de BbiTCTP en las fases infectantes de B. bigemina, así como la localización celular de esta proteína”.

Abstract:

“Babesia bigemina is an obligate intracellular parasite transmitted by ticks such as Rhipicephalus microplus. Both organisms cause considerable economic losses in the cattle industry in Mexico and worldwide. Cattle become infected when a tick feeds on them and transmits B. bigemina sporozoites, which penetrate erythrocytes and transform into merozoites. This parasite has been studied for years, but the expression patterns of some proteins during the infective stages of the parasite, specifically the merozoites and sporozoites, remain unknown. These proteins may be involved in the establishment of acute B. bigemina infection. The Translational Controlled Tumour Protein (TCTP) is a conserved protein in eukaryotic organisms, with both intracellular and extracellular functions. In intracellular parasites, TCTP plays important roles, including modulating the immune system, conferring drug resistance, regulating parasite growth and development, and facilitating cell invasion. The objective of this project was to characterize the expression and localization of BbiTCTP in the infective stages of B. bigemina. To achieve this objective, the coding region of the B. bigemina Bbitctp gene was amplified, cloned, and sequenced. Using this sequence, an in silico characterization of the protein was performed, revealing characteristics similar to those reported for Plasmodium falciparum at the sequence and structural levels. In the experimental phase, gene expression was analyzed by RT-qPCR and protein abundance by quantitative ELISA in merozoite samples in vivo and in vitro, as well as in sporozoites (all samples were obtained from experimental infections and infestations). The results showed higher expression of both the gene and the protein in merozoites in vivo, followed by merozoites in vitro, compared to sporozoites, in which the values were barely quantifiable. Immunolocalization assays for BbiTCTP showed cytoplasmic distribution in both the parasite and infected erythrocytes. These results constitute the first report on the differential expression pattern of BbiTCTP during the infective stages of B. bigemina, as well as its cellular localization”.