Published July 8, 2022
| Version v1
Publication
Open
Induction of Autophagy by Ursolic Acid Promotes the Elimination of Trypanosoma cruzi Amastigotes From Macrophages and Cardiac Cells
Creators
- 1. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. National University of Cuyo
- 4. Juan Agustín Maza University
Description
Chagas disease, caused by the parasite Trypanosoma cruzi , is an infectious illness endemic to Latin America and still lacks an effective treatment for the chronic stage. In a previous study in our laboratory, we established the protective role of host autophagy in vivo during T. cruzi infection in mice and proposed this process as one of the mechanisms involved in the innate immune response against this parasite. In the search for an autophagy inducer that increases the anti- T. cruzi response in the host, we found ursolic acid (UA), a natural pentacyclic triterpene with many biological actions including autophagy induction. The aim of this work was to study the effect of UA on T. cruzi infection in vitro in the late infection stage, when the nests of intracellular parasites are forming, in both macrophages and cardiac cells. To test this effect, the cells were infected with T. cruzi for 24 h and then treated with UA (5–10 µM). The data showed that UA significantly decreased the number of amastigotes found in infected cells in comparison with non-treated cells. UA also induced the autophagy response in both macrophages and cardiac cells under the studied conditions, and the inhibition of this pathway during UA treatment restored the level of infection. Interestingly, LC3 protein, the main marker of autophagy, was recruited around amastigotes and the acidic probe LysoTracker localized with them, two key features of xenophagy. A direct cytotoxic effect of UA was also found on trypomastigotes of T. cruzi , whereas epimastigotes and amastigotes displayed more resistance to this drug at the studied concentrations. Taken together, these data showed that this natural compound reduces T. cruzi infection in the later stages by promoting parasite damage through the induction of autophagy. This action, in addition to the effect of this compound on trypomastigotes, points to UA as an interesting lead for Chagas disease treatment in the future.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مرض شاغاس، الناجم عن الطفيلي المثقبي الكروزي ، هو مرض معدي مستوطن في أمريكا اللاتينية ولا يزال يفتقر إلى علاج فعال للمرحلة المزمنة. في دراسة سابقة في مختبرنا، أنشأنا الدور الوقائي للبلعمة الذاتية للمضيف في الجسم الحي أثناء عدوى T. cruzi في الفئران واقترحنا هذه العملية كواحدة من الآليات المشاركة في الاستجابة المناعية الفطرية ضد هذا الطفيل. في البحث عن محفز الالتهام الذاتي الذي يزيد من استجابة T. cruzi المضادة في المضيف، وجدنا حمض أورسوليك (UA)، وهو ترايتربين خماسي الحلقات طبيعي مع العديد من الإجراءات البيولوجية بما في ذلك تحريض الالتهام الذاتي. كان الهدف من هذا العمل هو دراسة تأثير UA على عدوى T. cruzi في المختبر في مرحلة العدوى المتأخرة، عندما تتشكل أعشاش الطفيليات داخل الخلايا، في كل من البلاعم وخلايا القلب. لاختبار هذا التأثير، أصيبت الخلايا بـ T. cruzi لمدة 24 ساعة ثم عولجت بـ UA (5–10 ميكرومتر). أظهرت البيانات أن UA قللت بشكل كبير من عدد amastigotes الموجودة في الخلايا المصابة مقارنة بالخلايا غير المعالجة. كما تسببت UA في استجابة البلعمة الذاتية في كل من البلعوم الكبير وخلايا القلب في ظل الظروف المدروسة، وأدى تثبيط هذا المسار أثناء علاج UA إلى استعادة مستوى العدوى. ومن المثير للاهتمام، أن بروتين LC3، العلامة الرئيسية للبلعمة الذاتية، تم تجنيده حول amastigotes والمسبار الحمضي LysoTracker المترجمة معهم، وهما سمتان رئيسيتان للبلعمة الغريبة. تم العثور أيضًا على تأثير مباشر سام للخلايا لـ UA على المثقبيات من T. cruzi ، في حين أظهرت epimastigotes و amastigotes مقاومة أكبر لهذا الدواء عند التركيزات المدروسة. أظهرت هذه البيانات مجتمعة أن هذا المركب الطبيعي يقلل من عدوى T. cruzi في المراحل اللاحقة من خلال تعزيز تلف الطفيليات من خلال تحريض البلعمة الذاتية. هذا الإجراء، بالإضافة إلى تأثير هذا المركب على المثقبيات، يشير إلى UA كرائد مثير للاهتمام لعلاج مرض شاغاس في المستقبل.Translated Description (French)
La maladie de Chagas, causée par le parasite Trypanosoma cruzi , est une maladie infectieuse endémique d'Amérique latine et n'a toujours pas de traitement efficace pour le stade chronique. Dans une étude antérieure dans notre laboratoire, nous avons établi le rôle protecteur de l'autophagie de l'hôte in vivo lors d'une infection à T. cruzi chez la souris et avons proposé ce processus comme l'un des mécanismes impliqués dans la réponse immunitaire innée contre ce parasite. Dans la recherche d'un inducteur d'autophagie qui augmente la réponse anti-T. cruzi chez l'hôte, nous avons trouvé de l'acide ursolique (UA), un triterpène pentacyclique naturel avec de nombreuses actions biologiques, y compris l'induction de l'autophagie. L'objectif de ce travail était d'étudier l'effet de l'AU sur l'infection à T. cruzi in vitro au stade de l'infection tardive, lorsque les nids de parasites intracellulaires se forment, tant dans les macrophages que dans les cellules cardiaques. Pour tester cet effet, les cellules ont été infectées par T. cruzi pendant 24 h, puis traitées avec de l'UA (5–10 µM). Les données ont montré que l'AU diminuait significativement le nombre d'amastigotes trouvés dans les cellules infectées par rapport aux cellules non traitées. L'UA a également induit la réponse autophagique à la fois dans les macrophages et les cellules cardiaques dans les conditions étudiées, et l'inhibition de cette voie pendant le traitement par l'UA a rétabli le niveau d'infection. Fait intéressant, la protéine LC3, le principal marqueur de l'autophagie, a été recrutée autour des amastigotes et de la sonde acide LysoTracker localisée avec eux, deux caractéristiques clés de la xénophagie. Un effet cytotoxique direct de l'UA a également été constaté sur les trypomastigotes de T. cruzi , alors que les épimastigotes et les amastigotes présentaient une plus grande résistance à ce médicament aux concentrations étudiées. Prises ensemble, ces données ont montré que ce composé naturel réduit l'infection à T. cruzi dans les stades ultérieurs en favorisant les dommages parasitaires par l'induction de l'autophagie. Cette action, en plus de l'effet de ce composé sur les trypomastigotes, indique que l'UA est une piste intéressante pour le traitement de la maladie de Chagas à l'avenir.Translated Description (Spanish)
La enfermedad de Chagas, causada por el parásito Trypanosoma cruzi , es una enfermedad infecciosa endémica de América Latina y aún carece de un tratamiento efectivo para la etapa crónica. En un estudio previo en nuestro laboratorio, establecimos el papel protector de la autofagia del huésped in vivo durante la infección por T. cruzi en ratones y propusimos este proceso como uno de los mecanismos involucrados en la respuesta inmune innata contra este parásito. En la búsqueda de un inductor de autofagia que aumente la respuesta anti-T. cruzi en el huésped, encontramos ácido ursólico (UA), un triterpeno pentacíclico natural con muchas acciones biológicas, incluida la inducción de autofagia. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la UA sobre la infección por T. cruzi in vitro en la etapa de infección tardía, cuando se están formando los nidos de parásitos intracelulares, tanto en macrófagos como en células cardíacas. Para probar este efecto, las células se infectaron con T. cruzi durante 24 h y luego se trataron con UA (5–10 µM). Los datos mostraron que la UA disminuyó significativamente el número de amastigotes encontrados en las células infectadas en comparación con las células no tratadas. La UA también indujo la respuesta de autofagia tanto en macrófagos como en células cardíacas en las condiciones estudiadas, y la inhibición de esta vía durante el tratamiento con UA restauró el nivel de infección. Curiosamente, la proteína LC3, el principal marcador de la autofagia, se reclutó alrededor de los amastigotes y la sonda ácida LysoTracker localizada con ellos, dos características clave de la xenofagia. También se encontró un efecto citotóxico directo de la UA en tripomastigotes de T. cruzi , mientras que epimastigotes y amastigotes mostraron más resistencia a este fármaco a las concentraciones estudiadas. En conjunto, estos datos mostraron que este compuesto natural reduce la infección por T. cruzi en las últimas etapas al promover el daño parasitario a través de la inducción de la autofagia. Esta acción, además del efecto de este compuesto sobre los tripomastigotes, apunta a la UA como una pista interesante para el tratamiento de la enfermedad de Chagas en el futuro.Files
pdf.pdf
Files
(11.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:64664c6c020bde202c5bc932c2e41be3
|
11.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحريض البلعمة الذاتية بواسطة حمض الأورسوليك يعزز القضاء على المثقبية الكروزية Amastigotes من البلاعم وخلايا القلب
- Translated title (French)
- L'induction de l'autophagie par l'acide ursolique favorise l'élimination des amastigotes de Trypanosoma cruzi des macrophages et des cellules cardiaques
- Translated title (Spanish)
- La inducción de la autofagia por el ácido ursólico promueve la eliminación de los amastigotes de Trypanosoma cruzi de los macrófagos y las células cardíacas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4284896526
- DOI
- 10.3389/fcimb.2022.919096
References
- https://openalex.org/W1532306232
- https://openalex.org/W1966759451
- https://openalex.org/W1978792442
- https://openalex.org/W1992330510
- https://openalex.org/W2002320652
- https://openalex.org/W2006059294
- https://openalex.org/W2007331559
- https://openalex.org/W2034994870
- https://openalex.org/W2053662399
- https://openalex.org/W2076398088
- https://openalex.org/W2079761093
- https://openalex.org/W2105516896
- https://openalex.org/W2109145622
- https://openalex.org/W2115886998
- https://openalex.org/W2121666713
- https://openalex.org/W2127911529
- https://openalex.org/W2139294020
- https://openalex.org/W2142858337
- https://openalex.org/W2212701647
- https://openalex.org/W2334347232
- https://openalex.org/W2729878788
- https://openalex.org/W2789603153
- https://openalex.org/W2800470487
- https://openalex.org/W2884083750
- https://openalex.org/W2900700012
- https://openalex.org/W2913389688
- https://openalex.org/W2919013051
- https://openalex.org/W2939286928
- https://openalex.org/W2944774363
- https://openalex.org/W2962787061
- https://openalex.org/W2973163858
- https://openalex.org/W2989984439
- https://openalex.org/W3010925280
- https://openalex.org/W3011411416
- https://openalex.org/W3049342150
- https://openalex.org/W3083832929
- https://openalex.org/W3092176716
- https://openalex.org/W3097286705
- https://openalex.org/W3123304376