A) GLICOESFINGOLÍPIDOS DE PARÁSITOS. CARACTERIZACIÓN Y ESTUDIOS DE INHIBICIÓN COMO NUEVO BLANCO DE DROGAS ANTIPARASITARIAS.

 

Los glicoesfingolípidos están presentes en casi todos los organismos eucariontes. Sin embargo, sus estructuras, tanto en la cadena de hidratos de carbono como en el esqueleto de ceramida, presentan grandes diferencias si se comparan los componentes de animales, plantas, hongos y bacterias. Las funciones fisiológicas de estos glicolípidos han sido documentadas sólo en células de mamífero mientras que existe escasa información sobre su rol en otros sistemas. La biosíntesis de glicoesfingolípidos (GSLs) en células de mamífero, involucra la reacción secuencial de glicosiltransferasas comenzando con la formación de glucosilceramida (GlcCer) y se cree que, como en la biosíntesis de proteínas, las transferasas utilizadas están funcionalmente organizadas en el Golgi (Futerman y Pagano, 1991; Trinchera et al, 1991). El paso determinante de la biosíntesis involucra la transferencia de glucosa a ceramida desde UDP-Glucosa, reacción catalizada por una glucosilceramida transferasa (EC 2.4.1.80: glucosilceramida sintasa). Con respecto a la localización, por los datos que se conocen hasta el presente, la GlcCer es especial ya que es el único glicoesfingolípido sintetizado en la porción citosólica del Golgi temprano, pero es utilizado para la síntesis de glicoesfingolípidos superiores en la zona luminal (Paul et al., 1996). Dado que la GlcCer es un precursor fundamental de numerosos GSLs, la glucosilceramida sintasa es también fundamental para comprender sus funciones y transporte intracelular. La inhibición de la GCS in vivo está siendo evaluada como posible tratamiento de enfermedades con acumulación de lípidos y ciertos tipos de cáncer, con resultados promisorios (Radin, 1999; Tifft and Proia, 2000; Butters et al., 2000).

 

Dentro de nuestro estudio estructural de glicoconjugados de P. falciparum hemos ya descripto la presencia de glicoesfingolípidos en los tres estadíos intraeritrocíticos. Estudios realizados en nuestro laboratorio, nos permitieron determinar la presencia de una GCS activa en este parásito que presenta características particulares. Nos proponemos ahora caracterizar la estructura de los GSLs, estudiar y caracterizar la glucosilceramida sintasa de P. falciparum y extender este estudio a la enzima de otros parásitos (T.cruzi, Leishmania, Bavesia bovis). En este sentido, hemos comenzado el estudio de la glucosilceramida sintasa de Trypanosoma cruzi (formas epimastigote)y hemos podido determinar que utiliza el mismo sustrato que la enzima de mamíferos en contraposición con la enzima de P. falciparum. Se realizará un estudio del efecto de diferentes inhibidores de la enzima con el fin de evaluar su comportamiento como blanco de nuevas drogas antiparasitarias.

Objetivos específicos:

- estudio estructural de glicoesfingolípidos de P. falciparum utilizando degradaciones químicas, enzimáticas y por espectrometria de masa UV-MALDI–TOF.

-caracterización de la glucosilceramida transferasa de Plasmodium falciparum.

-estudio de inhibición de la enzima como blanco para detener el desarrollo del parásito en los estadíos intraeritrocíticos.

- estudio estructural de glicoesfingolípidos de Babesia bovis utilizando degradaciones químicas, enzimáticas y por espectrometria de masa UV-MALDI–TOF.

- identificación de la glucosilceramida transferasa en otros parásitos (T.cruzi, Leishmania, Bavesia bovis) y estudios de inhibición.

 

 

 

 

B)    CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE COMPONENTES DE BACTERIAS.

          Los lipopolisacáridos (LPS), componentes estructurales mayoritarios de la membrana externa de las bacterias, son moléculas complejas formadas por tres componentes: el lípido A (ác. graso acilando a carbohidratos) sirve para anclar el LPS a la membrana; el “core” (oligosacárido corto); y el antígeno O (unidades repetitivas de oligosacárido). El ¨core¨se une al lípido A a través del ácido 3-desoxi-D-manooct-2-ulosónico (KDO). Las regiones de carbohidratos de estas moléculas suelen ser blanco de reconocimiento de respuestas inmunogénicas.

Se está realizando el estudio comparativo de la composición del lipopolisacárido presente en una  cepa salvaje y en  mutantes de MesoRhizobium Loti. Se determinó que en contraposición con la cepa salvaje, en el LPS de una cepa mutante la ramnosa se encuentra en menor proporción y está ausente en el ¨core¨correspondiente. Estos resultados apoyan la idea que la mutación en el gen lpsb2 afecta una dTDP-dehidratasa involucrada en la síntesis del desoxiazúcar ramnosa. Se procede ahora al estudio estructural por técnicas de espectrometría de masa UV-MALDI-TOF de ambos lipopolisacáridos. Estos estudios se han extendido a diferentes componentes de Bradyrhizobium asi como de Bordetella.