Onderzoeksproject P5/29 (Onderzoeksactie P5)
Over de moleculaire mechanismen die parasieten gebruiken om zich aan hun gastheer aan te passen of om van het ene stadium van de levenscyclus naar het andere over te gaan is nog weinig bekend. Het ligt in de bedoeling om de afrikaanse trypanosoom (Trypanosoma brucei als model organisme te gebruiken om deze mechanismen te bestuderen. Als rechtstreekse gevolg van onze resultaten verkregen in een vorige samenwerking (UPIA P4/09) willen we nu verschillende aspecten van de de wisselwerking tussen parasiet en gastheer, zoals de intracellulaire signalisatiekanalen en de genetiscke mechanismen betrokken by de cellulaire respons op omgevingssignalen, bestuderen.
1. De cellulaire differentiatie van "long-slender" (LS) naar "short-stumpy" (SS) vormen als modelsysteem
Deze differentiatie is afhankelijk van een activering van het cAMP signalisatiekanaal. In samenwerking met de ITG partner en met een laboratorium dat op dit gebied is gespecialiseerd (M. Boshart, MBB), wil de ULB groep een aantal details van deze signalisatiecascade bestuderen.
2. Onderzoek aan endocytose en oppervlakte receptoren
Met de financiële steun verkregen uit een vorig UIAP programma werden belangrijke nieuwe inzichten verkregen met betrekking tot het mechanisme van ligandopname en enkele de proteïnen die betrokken zijn bij de endocytose. In het bijzonder hebben we aangetoond dat geglycosyleerde proteïnen die een lineaire keten van poly-N-acetyllactosamine (pNAL) bevatten, specifiek zijn voor ligand opname door endocytose. De ULB groep zal, in samenwerking met Dr. D. Nolan (TCD), de hypothese testen dat deze glycanen, door hun interactie met specifieke trypanosoom lectines, zouden functioneren als adreslabels bij de endocytose. Verder willen we nog twee transmembranaire proteïnen onderzoeken, welke ook betrokken zouden zijn bij de endocytose. Deze proteïnen zijn respectievelijk een lectine met specificiteit voor mannose-rijke proteïnen en de oppervlaktereceptor pESAG1. Tenslotte zal met vereende krachten en door alle partners tesamen, een poging worden ondernomen om duidelijkheid te verschaffen in het mechanisme dat zorgt dat het zogenaamde SRA proteïne van Trypanosoma rhodesiense deze parasiet resistent maakt tegen lysis door menselijk serum. Een mogelijke receptor betrokken bij de aanpassing van Trypanosoma gambiense aan de menselijke gastheer zal eveneens worden gekarakteriseerd.
3. Onderzoek naar veranderingen van de stofwisseling tijdens de differentiatie
De UCL groep zal, in nauwe samenwerking met de ULB groep, gedurende de differentiatie van T. brucei en met name tijdens de overgang van de LS naar SS vorm, de biogenese en degradatie van glycosomen en de enzymen daarin, bestuderen. Specifieke vragen die zullen worden gesteld zijn de volgende: (1) bestaat er een kleine populatie van glycosomen waarin nieuwe glycolytische enzymen kunnen worden opgenomen en leidt dit tot een proliferatie van deze organellen? (2) Is de glycosomen populatie heterogeen? (3) Worden oude, niet meer prolifererende, glycosomen opgeruimd door autophagie? De identificatie en karakterisering van peroxines betrokken bij de organelvorming zullen hierbij eveeens ruime aandacht krijgen.
4. Trypanosoom-macrofaag interacties
Eerder onderzoek, uitgevoerd in het kader van UIAP P4/09, heeft aangetoond dat trypanosomen type 1 en type 2 macrofagen kunnen activeren en dat de M1/M2 balans bepalend is voor de de mate van resistentie tegen infectie door afrikaanse trypanosomen. In ons toekomstig onderzoek zullen wij ( de VUB en de ULB groep) ons concentreren op de volgende aspecten: (1) een grondige genetische, phenotypische en functionele karakterisering van door trypanosoom-gestimuleerde M1/M2 cellen met betrekking tot hun rol bij immunomodulatie en immunopathologie. (2) Ook de betrokkenheid van zowel gastheer als parasiet componenten bij de inductie en regulatie van M1/M2 cellen zal in detail worden bestudeerd.
5. Trypanosoom-tsetsevlieg interacties
Tot nu toe is nog weinig bekend over de rol die speekselkliercomponenten zouden kunnen spelen bij de ontwikkeling van de parasiet in zowel de vlieg als in de gewervelde gastheer. Voortbouwend op onze vroegere resultaten verkregen in het P4/09 programma, zal de ITG groep, in samenwerking met de VUB en de ULB partners, een kandiaat molecule nader karacteriseren en nieuwe immunomodulerende componenten identificeren.
