Lesões típicas da Doença de Chagas em aves com genoma alterado por integração de seqüências de minicírculos de kDNA de Trypanosoma cruzi

Abstract

Acredita-se que a origem e evolução dos seres vivos foram antecedidas por uma complexa rede de interações entre moléculas, microrganismos e células em metazoários. Nesse processo, inúmeros eventos de rearranjo e transferência gênica teriam concorrido para o aumento da complexidade do genoma dos seres hoje existentes. O acúmulo de moléculas de DNA no núcleo das células eucariontes aumentou progressivamente a complexidade da herança genética, configurando um ponto chave na evolução dos organismos. Neste contexto, as evidências trazidas pela pesquisa relatada aqui mostram que os genomas continuam a receber um fluxo de DNA mediante a transferência gênica horizontal (TGH), seguida da herança das novas moléculas pela progênie. Acumulam-se as evidências mostrando que vários genes nos organismos eucariontes são oriundos de procariontes. Até recentemente a TGH era considerada evento raro que teria acontecido apenas em épocas remotas, visto que só era conhecida pela presença de ortólogos em genomas de procariontes e eucariontes. Entretanto, a pesquisa desenvolvida no nosso laboratório mostra que TGH é um evento esperado toda vez que o T. cruzi infecta uma célula eucarionte. O nosso modelo sugere que a barreira refletia apenas a dificuldade de flagrar tal evento entre seres vivos filogeneticamente distantes. Portanto, a noção que TGH seja um processo já extinto ou, na melhor hipótese, de muito baixa freqüência, não foi confirmada. A evidência em favor desta conclusão se encontra nos nossos achados prévios de TGH em coelhos, humanos e aves, onde a transferência de DNA de eucarionte para eucarionte foi documentada. O trabalho apresentado aqui documenta a integração de minicírculos de kDNA de T. cruzi no genoma de aves (TGH) e a sua transmissão vertical (TGV) para a progênie. As galinhas são susceptíveis ao T.cruzi somente nos primeiros dias de desenvolvimento embrionário. Após o oitavo dia de incubação a infecção intra-ovo é eliminada pela imunidade inata do embrião. Verificamos que no período crucial da infecção e do desenvolvimento do embrião ocorre a infecção da célula tronco pelo T. cruzi – ambos em acelerado processo de multiplicação – quando, então, ocorre a TGH. A demonstração de TGH (seqüências de minicírculos de kDNA do T. cruzi) para o genoma da galinha refratária à infecção representa, portanto, um modelo biológico limpo para o estudo da integração de kDNA que gera alterações genotípicas e patologia semelhante àquela da doença de Chagas humana. Indo além, foi documentada TGV pelo cruzamento de aves kDNA-positivas, permitindo a produção de progênie também kDNA-positivas, nas gerações F1, F2 e F3. A comprovação da TGV foi feita pela documentação da integração do kDNA no genoma de espermatozóides e de óvulos das aves kDNA-positivas. As aves kDNA-positivas (F0, F1, F2 e F3) desenvolveram sinais típicos da doença de Chagas: lesões nos músculos estriados cardíaco e esquelético, músculos lisos e gânglios parassimpáticos foram documentadas. Nas galinhas com kDNA integrado em seu genoma (portanto, sem a infecção) observou-se unidades mínimas de rejeição, caracterizadas por infiltrados mononucleares e lise da célula alvo. A confluência de unidades mínimas de rejeição reproduz a miocardite difusa típica da doença letal em hospedeiros mamíferos. Os achados deste estudo sugerem que a alteração genômica causada pela inserção de kDNA possa desencadear reação auto-imune no organismo hospedeiro. De fato, as lesões severas da doença de Chagas em aves com kDNA do parasito em seus genomas são sugestivas de que o T. cruzi é vetor de doença genética. A continuação do estudo que mostra integração de DNA do T. cruzi no hospedeiro, livre do parasito e alterações patológicas oriundas dessa mutação, pode contribuir para a elucidação dos mecanismos patogênicos que associam auto-imunidade com as lesões típicas da doença de Chagas.