Avaliação comparativa do proteoma da linhagem celular THP-1 não infectada e infectada por Leishmania (L.) infantum, tratada e não tratada com miltefosina

Abstract

A leishmaniose visceral (LV), causada por Leishmania infantum e transmitida pela picada de fêmeas de flebotomíneos, é endêmica em diversas áreas rurais e urbanas do Brasil. Em 2022, o país registrou aproximadamente 1.800 casos humanos da doença, com uma taxa de letalidade de 9,38%. O controle da LV representa um desafio significativo, no contexto da saúde única devido ao papel do cão doméstico como principal reservatório urbano do parasito. Em 2016, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) aprovou o uso da miltefosina (comercializada como Milteforan®) para o tratamento da leishmaniose visceral canina (LVC). Contudo, esse medicamento com efeito leishmanicida, não promove uma cura parasitológica completa. O presente estudo avaliou o perfil proteômico da linhagem celular THP-1, não infectada e infectada por L. infantum e tratada e não tratada com miltefosina. Os dados proteômicos previamente obtidos por espectrometria de massas (Andromeda MS/MS), foram disponibilizados pelo Laboratório de Protozoologia da UFSC. As análises quantitativas foram realizadas utilizando o software START. A investigação das proteínas diferencialmente expressas, por meio das ferramentas UniProt e KEGG, levou à identificação de 3.101 proteínas, das quais 246 apresentaram alterações significativas de expressão: 79 mostraram aumento e 167 apresentaram redução de expressão. As proteínas selecionadas para análise individual demonstraram exercer funções essenciais, incluindo metabolismo de RNA e resposta imune (DDX41, PNUTS), organização do citoesqueleto (WIPF1, MYO1G), catabolismo e equilíbrio metabólico (piruvato carboxilase, glutamina sintetase, heme oxigenase 1, selenocisteína liase), modulação de membranas (sialidase-1, catepsina B) e tráfego vesicular (Rab7b). Os resultados sugerem que a infecção por L. infantum induz uma reprogramação metabólica, imunológica e vesicular, favorecendo a sobrevivência intracelular do parasito. Além disso, proteínas como Rab7b e Catepsina B emergem como potenciais alvos terapêuticos. Embora a miltefosina não consiga reverter completamente essas alterações, ela atua em vias complementares, incluindo o remodelamento do citoesqueleto e processos intracelulares essenciais, dificultando assim a sobrevivência do parasito. Estes achados reforçam a complexidade da interação hospedeiro-parasito e destacam a relevância da proteômica na identificação de mecanismos de evasão imunológica e potenciais alvos terapêuticos para a leishmaniose visceral.

Abstract: Visceral leishmaniasis (VL), caused by Leishmania infantum and transmitted by the bite of female sandflies, is endemic in several rural and urban areas of Brazil. In 2022, approximately 1,800 human cases were reported in the country, with a lethality rate of 9.38%. Controlling VL represents a significant challenge in the context of One Health due to the role of domestic dogs as the main urban reservoir of the parasite. In 2016, the Brazilian Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA) approved the use of miltefosine (marketed as Milteforan®) for the treatment of canine visceral leishmaniasis (CVL). However, this drug, which has leishmanicidal effects, does not promote complete parasitological cure. The present study evaluated the proteomic profile of the THP-1 cell line, both uninfected and infected with L. infantum, treated and untreated with miltefosine. Proteomic data previously obtained by mass spectrometry (Andromeda MS/MS) were provided by the Protozoology Laboratory at UFSC. Quantitative analyses were performed using the START software. The investigation of differentially expressed proteins, through tools such as UniProt and KEGG, led to the identification of 3,101 proteins, of which 246 showed significant changes in expression: 79 were upregulated and 167 downregulated. The selected proteins exhibited essential functions, including RNA metabolism and immune response (DDX41, PNUTS), cytoskeleton organization (WIPF1, MYO1G), catabolism and metabolic balance (pyruvate carboxylase, glutamine synthetase, heme oxygenase 1, selenocysteine lyase), membrane modulation (sialidase-1, cathepsin B), and vesicular trafficking (Rab7b). The results suggest that infection with L. infantum induces metabolic, immunological, and vesicular reprogramming, favoring intracellular parasite survival. Furthermore, proteins such as Rab7b and cathepsin B emerge as potential therapeutic targets. Although miltefosine does not fully reverse these alterations, it acts on complementary pathways, including cytoskeletal remodeling and essential intracellular processes, thereby hindering the parasite?s survival. These findings reinforce the complexity of the host?parasite interaction and highlight the relevance of proteomics in identifying mechanisms of immune evasion and potential therapeutic targets for visceral leishmaniasis.