Μελέτη μοριακών μηχανισμών επιβίωσης του παρασίτου Leishamania spp. στα φαγοκύτταρα του τελικού ξενιστή

2015 ◽  
Author(s):  
Αμαλία Παπαδάκη
Keyword(s):  
In Silico ◽  
Leishmania Spp

Τα πρωτόζωα παράσιτα Leishmania spp. επιβιώνουν μέσα στο φαγολυσόσωμα των μακροφάγων του θηλαστικού-ξενιστή έχοντας αναπτύξει μηχανισμούς που ανακόπτουν την παρασιτοκτόνο δράση του. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της βιογένεσης του λεϊσμανιοφόρου φαγοσώματος με σκοπό τη διερεύνηση και κατανόηση των μηχανισμών επιβίωσης του παρασίτου εντός αυτού. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η χωροχρονική κατανομή των μοριακών δεικτών ωρίμανσης του φαγοσώματος F-actin, Rab7 και LAMP1 και των φωσφοϊνοσιτιδίων (PIs) PtdIns(4,5)P2, PtdIns(3,4,5)P3 και PI3P σε φαγοσώματα μακροφάγων της κυτταρικής σειράς ποντικού RAW264.7 που περιείχαν προμαστιγωτά παράσιτα Leishmania (L.) donovani στατικής φάσης ή οψονοποιημένα αδρανή σφαιρίδια (3 μm) ως ουδέτερους μάρτυρες. Η ανάλυση έγινε σε μονιμοποιημένα δείγματα μακροφάγων με συνεστιακή μικροσκοπία φθορισμού. Συνολικά, τα αποτελέσματα έδειξαν χρονικές «εκτροπές» στην παρουσία των μοριακών δεικτών και των PIs στη μεμβράνη των λεϊσμανιοφόρων φαγοσωμάτων σε σχέση με αυτά των σφαιριδίων, υποδεικνύοντας μία καθυστέρηση της βιογένεσης του φαγολυσοσώματος ή/ και τροποποίησή του από το παράσιτο. Το γεγονός αυτό πιθανά να οφείλεται α) στη δράση κάποιου/ων παράγοντα/ων του παρασίτου στο μεταβολισμό των PIs του μακροφάγου, β) στον τύπο των υποδοχέων του μακροφάγου που εμπλέκονται στη φαγοκυττάρωση της Leishmania σε σχέση με των μαρτύρων ή/ και γ) στη βραδύτερη ολοκλήρωση της εγκόλπωσης των προμαστιγωτών παρασίτων, εξαιτίας του μεγέθους και της κινητικότητάς τους, η οποία ακολούθως συμβάλλει σε καθυστερημένη «σφράγιση» και ωρίμανση του φαγοσώματος.Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε βιοχημικός και λειτουργικός χαρακτηρισμός ενός εν δυνάμει μολυσματικού παράγοντα του παρασίτου L. donovani, της μεμβρανικής όξινης φωσφατάσης ιστιδίνης LdMAcP. Τα αποτελέσματα της in silico ανάλυσης έδειξαν ότι η LdMAcP είναι ειδική για το σύμπλεγμα L. donovani, εντός του οποίου παρουσιάζει πολυμορφισμούς. Σε προμαστιγωτά παράσιτα αγρίου τύπου και διαγονιδιακά (L. donovani-rLdMAcP-mRFP1) αποδείχτηκε ότι η LdMAcP έχει την προβλεπόμενη εντόπιση των μεμβρανικών πρωτεϊνών τύπου Ι, με ενεργότητα όξινης έξω-φωσφατάσης ανθεκτικής στην παρουσία του τρυγικού οξέος και ότι είναι Ν-γλυκοζυλιωμένη. Η εντόπιση και η ενζυμική ενεργότητα της LdMAcP επιβεβαιώθηκε και ως ετερόλογα εκφρασμένη (rLdMAcP-His) σε κύτταρα θηλαστικού (HeLa). Επιπλέον, σε κυτταρικό σύστημα in vitro μόλυνσης βρέθηκε ότι η αύξηση των επιπέδων της ενεργούς LdMAcP συμβάλλει στην αύξηση της μολυσματικότητας/ λοιμογόνου ικανότητας και της επιβίωσης των παρασίτων L. donovani-rLdMAcP-mRFP1 σε σύγκριση με τα παράσιτα που εκφράζουν μόνο τον κενό πλασμιδιακό φορέα. Τέλος, η παρουσία επιτόπων της LdMAcP σε μολυσμένα μακροφάγα με παράσιτα Leishmania ενθαρρύνουν τη διερεύνηση της πιθανής λειτουργικής σχέσης μεταξύ της φωσφατάσης και στοιχείων του μακροφάγου που πιθανά αποτελούν υποψήφια υποστρώματα/ εταίρους της.

scholarly journals In silico and in vitro evaluation of primers for molecular differentiation of Leishmania species

2021 ◽  
Vol 30 (1) ◽  
Author(s):  
Beatriz Batista Trigo ◽  
Fernanda Muller de Oliveira-Rovai ◽  
Marco Milanesi ◽  
Pier Kenji Rauschkolb Katsuda Ito ◽  
Yuri Tani Utsunomiya ◽  
...  
Keyword(s):  
In Silico ◽  
Wide Spectrum ◽  
Clinical Signs ◽  
Signs And Symptoms ◽  
Laboratory Diagnosis ◽  
Leishmania Infection ◽  
Pcr Analysis ◽  
In Vitro Evaluation ◽  
Leishmania Spp

Abstract Leishmaniasis is a zoonotic disease caused by over 20 species of protozoan parasites of the genus Leishmania. Infection is commonly spread by sandflies and produces a wide spectrum of clinical signs and symptoms. Therefore, from an epidemiological and therapeutic standpoint, it is important to detect and differentiate Leishmania spp. The objective of this study was to combinate in silico and in vitro strategies to evaluate the analytical specificity of primers previously described in the literature. According to electronic PCR (e-PCR) analysis, 23 out of 141 pairs of primers selected through literature search matched their previously reported analytical specificity. In vitro evaluation of nine of these primer pairs by quantitative PCR (qPCR) confirmed the analytical specificity of five of them at the level of Leishmania spp., L. mexicana complex or Leishmania and Viannia subgenera. Based on these findings, the combination of e-PCR and qPCR is suggested to be a valuable approach to maximize the specificity of new primer pairs for the laboratory diagnosis of infections with Leishmania spp.

scholarly journals Αλληλεπίδραση μεταξύ φυσικής και ειδικής ανοσίας στο επίπεδο των Toll-like και TCR υποδοχέων, σε λοιμώξεις από παράσιτα του γένους Leishmania

2015 ◽  
Author(s):  
Όλγα Κουτσώνη
Keyword(s):  
In Silico ◽  
Reverse Vaccinology ◽  
Tnf Α ◽  
Leishmania Spp

Οι Th1 ανοσολογικές αποκρίσεις συμβάλλουν στην ανάπτυξη προστατευτικής ανοσίας έναντι της λεϊσμανίασης. Τα τελευταία χρόνια, έχουν προσδιοριστεί διάφορα ανασυνδυασμένα αντιγόνα του παρασίτου Leishmania spp., τα οποία επέδειξαν ικανότητα επαγωγής Th1 ανοσολογικής απόκρισης και συνεπώς, υποσχόμενη δυναμική για την κατασκευή αποτελεσματικού εμβολίου έναντι της λεϊσμανίασης. Οι ευκαρυωτικοί παράγοντες έναρξης eIF του παρασίτου Leishmania spp. (LeIF), αποτελούν υψηλά συντηρημένες πρωτεΐνες και μελέτες αναφέρουν πως οι ευκαρυωτικοί παράγοντες έναρξης των στελεχών L. braziliensis και L. major, επάγουν αποτελεσματική προστασία έναντι της λεϊσμανίασης, σε πειραματικά μοντέλα ποντικών. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, διερευνήθηκε η αντιλεϊσμανιακή δράση του ευκαρυωτικού παράγοντα έναρξης του στελέχους L. infantum (LieIF) και αποδείχθηκε για πρώτη φορά η προστατευτική ή/και ανοσοθεραπευτική δράση της πρωτεΐνης, σε in vitro σύστημα L. donovani-μολυσμένων μακροφάγων. Επίσης, προσδιορίστηκαν οι δραστικοί μηχανισμοί που επιστρατεύουν τα μακροφάγα ώστε να καταστείλουν τον πολλαπλασιασμό του παρασίτου και επιβεβαιώθηκε πως η λεϊσμανιοκτόνος δράση της LieIF, διαμεσολαβείται από την παραγωγή των παραγόντων NO και ROS. Αυτή η προστατευτική δράση της LieIF συσχετίστηκε με την ενεργοποίηση ενός TNF-α εξαρτώμενου μονοπατιού καθώς και με την παραγωγή της κυτταροκίνης IL-12. Αντιθέτως, η αντίστοιχη παραγωγή των αντιμικροβιακών μορίων, που προκλήθηκε από την ανοσοθεραπευτική δράση της LieIF, αποδείχθηκε πως δεν ρυθμίζεται από μηχανισμούς που περιλαμβάνουν τη συμμετοχή του TNF-α. Στη συνέχεια, μελετήθηκαν οι ανοσοτροποποιητικές ιδιότητες της LieIF, σε in vitro σύστημα μυελοειδών δενδριτικών κυττάρων (ΔΚ), τόσο σε επίπεδο ωρίμανσης και λειτουργικής διαφοροποίησης των κυττάρων, όσο και σε επίπεδο συνέργειας με τους υποδοχείς τύπου Toll (TLRs). Η επιβεβαίωση της ενίσχυσης των ανοσοτροποποιητικών ιδιοτήτων της ανασυνδυασμένης LieIF από τη συνεργιστική δράση των TLRs, ενισχύει τη μελλοντική χρήση της πρωτεΐνης σε πειραματικά πρωτόκολλα ανοσοθεραπείας με ενισχυμένο θεραπευτικό αποτέλεσμα. Επιπλέον, ακολουθώντας την μεθοδολογία της αντίστροφης πορείας σχεδιασμού εμβολίων (reverse vaccinology) πραγματοποιήθηκε in silico ανάλυση της LieIF, προκειμένου να προσδιοριστούν τα ελάχιστα δυνατά τμήματά της, που αναγνωρίζονται εν δυνάμει από τους ομόλογους υποδοχείς των Τ κυττάρων (TCR) και φέρουν ανοσογονικές ιδιότητες. Η in silico ανάλυση των πρωτεϊνών με τη χρήση αλγορίθμων πρόβλεψης αντιγονικότητας επιταχύνει τη διαδικασία εύρεσης αντιγονικών επιτόπων, ενισχύοντας την έρευνα που σχετίζεται με τον προσδιορισμό κατάλληλων πεπτιδίων για πρότυπα πρωτόκολλα συνθετικών εμβολίων. Τα συνθετικά πεπτίδια που προέκυψαν από την παραπάνω διαδικασία, καθώς και μεγαλύτερα αλληλοεπικαλυπτόμενα ανασυνδυασμένα πρωτεΐνικά τμήματα της LieIF, ελέγχθηκαν περαιτέρω, ως προς τις ανοσοτροποποιητικές τους ιδιότητες, σε in vitro συστήματα μακροφάγων και ΔΚ. Τα αποτελέσματα έδειξαν για πρώτη φορά, την ύπαρξη πολυεπιτοπικών τμημάτων της πρωτεΐνης με ισχυρές ανοσοτροποποιητικές ιδιότητες. Τα in vitro αποτελέσματα οδήγησαν στην αξιολόγηση της in vivo δράσης της LieIF σε πειραματικά μοντέλα ευαίσθητων έναντι της λεϊσμανίασης, ποντικών. Ειδικότερα, μελετήθηκε η δράση της LieIF ως ανοσοενισχυτικό και αναπτύχθηκαν πειραματικά πρωτόκολλα ανοσοθεραπείας με διαλυτή πρωτεΐνη και πρωτόκολλα προστατευτικού εμβολιασμού με ανοσιακή μεταφορά δενδριτικών κυττάρων ως «οχήματα μεταφοράς» της LieIF. Συνοψίζοντας, η LieIF επέδειξε ιδιότητες και δραστικότητα ανοσοενισχυτικού, ικανού να προάγει προσαρμοστική ανοσία, καθώς και ισχυρές ανοσοτροποποιητικές ιδιότητες σε in vitro και in vivo συστήματα, που αποδείχθηκαν ικανές να προσανατολίσουν την πόλωση μιας Th1-διαμεσολαβούμενης ανοσολογικής απόκρισης. Τα ευρήματα της μελέτης αυτής προσφέρουν πληρέστερη κατανόηση του ρόλου αυτής της κυτταροπλασματικής πρωτεΐνης του παρασίτου, αναδεικνύοντας τη μελλοντική της εκμετάλλευση στη στρατηγική ενός αποτελεσματικού ελέγχου της νόσου.

Activity of a hydroxybibenzyl bryophyte constituent against Leishmania spp. and Trypanosoma cruzi: In silico, in vitro and in vivo activity studies

2008 ◽  
Vol 43 (9) ◽  
pp. 1797-1807 ◽  
Author(s):  
Virginia Roldos ◽  
Hector Nakayama ◽  
Miriam Rolón ◽  
Alina Montero-Torres ◽  
Fernando Trucco ◽  
...  
Keyword(s):  
Trypanosoma Cruzi ◽  
In Silico ◽  
Leishmania Spp

In vitro and in silico Activity of Iridoids Against Leishmania amazonensis

2019 ◽  
Vol 16 (2) ◽  
pp. 173-183
Author(s):  
Maria Helena Vendruscolo ◽  
Gustavo Machado das Neves ◽  
Luciano Porto Kagami ◽  
Luiz Carlos Rodrigues Junior ◽  
Maria Luísa Nunes Diehl ◽  
...  
Keyword(s):  
Natural Products ◽  
In Silico ◽  
Leishmania Amazonensis ◽  
Vitro Activity ◽  
In Vitro Activity ◽  
Leishmanicidal Activity ◽  
Leishmania Spp ◽  
Pharmacophoric Model ◽  
Molecular Modeling Studies

Background: Leishmaniasis reaches millions of people around the world. The control of the disease is difficult due to the restricted access to the diagnosis and medication, and low adherence to the treatment. Thus, more efficient drugs are needed and natural products are good alternatives. Iridoids, natural products with reported leishmanicidal activity, can be exploited for the development of anti- Leishmania drugs. The aim of this study was to isolate and to investigate the in vitro activity of iridoids against Leishmania amazonensis and to compare the activity in silico of these compounds with those reported as active against this parasite. Methods: Iridoids were isolated by chromatographic methods. The in vitro activity of asperuloside (1) and geniposide (2) from Escalonia bifida, galiridoside (3) from Angelonia integerrima and theveridoside (4) and ipolamiide (5) from Amphilophium crucigerum was investigated against promastigote forms of Leishmania amazonensis. Molecular modeling studies of 1-5 and iridoids cited as active against Leishmania spp. were performed. Results: Compounds 1-5 (5-100 µM) did not inhibit the parasite survival. Physicochemical parameters predicted for 1-5 did not show differences compared to those described in literature. The SAR and the pharmacophoric model confirmed the importance of maintaining the cyclopentane[C]pyran ring of the iridoid, of oxygen-linked substituents at the C1 and C6 positions and of bulky substituents attached to the iridoid ring to present leishmanicidal activity. Conclusion: The results obtained in this study indicate that iridoids are a promising group of secondary metabolites and should be further investigated in the search for new anti-Leishmania drugs.

IN VITRO/IN SILICO CHARACTERIZATION OF ACTIVE AND PASSIVE STRESSES IN CARDIAC MUSCLE

2012 ◽  
Vol 10 (2) ◽  
pp. 171-188 ◽  
Author(s):  
Markus Boel ◽  
Oscar J. Abilez ◽  
Ahmed N Assar ◽  
Christopher K. Zarins ◽  
Ellen Kuhl
Keyword(s):  
Cardiac Muscle ◽  
In Silico ◽  
In Silico Characterization

Role of 4-O Galloylchlorogenic Acid in Lung Cancer- An Insilico Approach

2017 ◽  
Vol 9 (5) ◽  
Author(s):  
Jaynthy C. ◽  
N. Premjanu ◽  
Abhinav Srivastava
Keyword(s):  
Lung Cancer ◽  
Cell Proliferation ◽  
In Silico ◽  
Computational Study ◽  
Regulation Mechanism ◽  
Down Regulation ◽  
Fruit Extract ◽  
In Vitro Techniques ◽  
Discovery Studio

Cancer is a major disease with millions of patients diagnosed each year with high mortality around the world. Various studies are still going on to study the further mechanisms and pathways of the cancer cell proliferation. Fucosylation is one of the most important oligosaccharide modifications involved in cancer and inflammation. In cancer development increased core fucosylation by FUT8 play an important role in cell proliferation. Down regulation of FUT8 expression may help cure lung cancer. Therefore the computational study based on the down regulation mechanism of FUT8 was mechanised. Sapota fruit extract, containing 4-Ogalloylchlorogenic acid was used as the inhibitor against FUT-8 as target and docking was performed using in-silico tool, Accelrys Discovery Studio. There were several conformations of the docked result, and conformation 1 showed 80% dock score between the ligand and the target. Further the amino acids of the inhibitor involved in docking were studied using another tool, Ligplot. Thus, in-silico analysis based on drug designing parameters shows that the fruit extract can be studied further using in-vitro techniques to know its pharmacokinetics.

Discovery of New AKT1 Inhibitors by Combination of In silico Structure Based Virtual Screening Approaches and Biological Evaluations

2019 ◽  
Author(s):  
Filip Fratev ◽  
Denisse A. Gutierrez ◽  
Renato J. Aguilera ◽  
suman sirimulla
Keyword(s):  
Virtual Screening ◽  
Success Rate ◽  
Protein Interactions ◽  
In Silico ◽  
Biological Data ◽  
In Vitro Binding ◽  
Vitro Binding ◽  
Screening Protocol ◽  
Screening Approaches

AKT1 is emerging as a useful target for treating cancer. Herein, we discovered a new set of ligands that inhibit the AKT1, as shown by in vitro binding and cell line studies, using a newly designed virtual screening protocol that combines structure-based pharmacophore and docking screens. Taking together with the biological data, the combination of structure based pharamcophore and docking methods demonstrated reasonable success rate in identifying new inhibitors (60-70%) proving the success of aforementioned approach. A detail analysis of the ligand-protein interactions was performed explaining observed activities.<br>

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document