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Sistema Muscular en Helmintos
DocentePatricia Berasain
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FUNCIONES DEL MUSCULO
• LOCOMOCION
• FIJACION
• ALIMENTACION
• REPRODUCCION
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Musculatura de Helmintos Parásitos
= Blanco de drogas o
vacunas antiparasitarias
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Tipo de Fibras Musculares.fibras lisas-------------------------platelmintos
estriado en estadio larvarios ej cola cercarias de trematodos
.fibras estriadas---------------nematelmintosliso en digestivo y reproductor
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• UNA CÉLULA: VARIAS MIOFIBRILLAS
ESTRUCTURA DE LA MIOFIBRILLA EN BANDAS
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Bandas Claras I y Oscuras A
• A anisotrópico (varía según de donde se la examine) COMPOSICIÓN VARIABLE
MIOSINA-ACTINA
• I isotópico (la misma propiedad independientemente desde donde se mida) IGUAL COMPOSICION: ACTINA
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Unidad de Contracción
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NEMÁTODOS
Gusanos redondos
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Meromiario= 4 filas
Célula PLATIMIARIA
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Polimiario: muchas filas
Célula CELOMIARIA
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Músculos Asociados a las Gónadas de los Nemátodos
Gónadas de una hembra de Acrobeloides maximus por SEM (Scanning Electron Microscopy)
Filamentos de Paramiosina en las células del ovario
Ov: ovarioOd: oviductoUt: úteroSc: espermateca
Bert y col. Nematology 2007
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SISTEMAS MUSCULARES EN PLATELMINTOS ADULTOS
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1. músculo somático------ forma y locomociónFibras organizadas en
capa circular externacapa longitudinal internacapa diagonal (reducida o ausente en
cestodos)unidas por hemidesmosomas a la lámina basal de
los órganos y a la matriz intersticial.
2. músculo de órganos de adherencia-----incluye fibras musculares con Paramiosina y estriadas.
3. músculo de aparatos reproductor y alimentario.
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Características• TIPO MUSCULO LISO: LAS MIOFIBRILLAS ESTAN
DELIMITADAS POR EL SARCOLEMA Y UNIDAS POR UNIONES GAP
• NUCLEO EN ZONA NO CONTRACTIL• MIOCITONES=CÉLULAS PARENQUIMATOSAS????• MIOFIBRILLAS: filamentos gruesos (miosina o
paramiosina) y finos (actina). Actina unida a sarcolema por desmosomas.
• MUSCULO SEUDOESTRIADO: cola de cercarias en trematodos. Estructura sarcomerica.
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Representación del tegumento del un platelminto y la localización de la musculatura subtegumentaria
Capas musculares circulares (CM) y longitudinales (LM).
Tomado de Melhorn et al., 1989
tegumento (TG)
citón o células subtegumentarias (ST)
lámina basal (BL).
cuerpos densos (D).
vacuolas (v),Mitocondrias (MI),
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CÉSTODOS
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Célula Muscular
de un Cestodo
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TREMATODES
Por la localización los músculos se clasifican en
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• De la pared corporal o subtegumentarios -capas de fibras circular, longitudinal y diagonal-fibras dorso-ventrales• De los órganos adhesivos: ventosas oral y
ventralfibras meridionales (long), contracción aperturafibras ecuatoriales (circ)fibras radiales contracción cierre• Del tracto digestivo y reproductor• muy desarrollado• f. circulares y longitudinales
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Sistema Muscular Fasciola hepatica
Org. Reproductor masculino
Org. Reprod.Femenino
Pared del Cuerpo
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Detección de Actina con Faloidina-FITC
Mair et al 1998
VentosasMúsculos Sub-tegumentarios
Poro Escretor
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En estadio larvarios
• Miracidio----m. subtegumentarios debajo del epitelio ciliado
• Cercaria----- cola m. longitudinales con estriación sarcomerica
• bandas A e I• zona H• línea Z• sistema de túbulos T
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![Page 28: Sistema Muscular en Helmintos - higiene.edu.uy Muscular en... · Tipo de Fibras Musculares.fibras lisas-----platelmintos estriado en estadio larvarios ej cola cercarias de trematodos.fibras](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040106/5e0cbe34cbf8a63625201b80/html5/thumbnails/28.jpg)
FISIOLOGÍA NEUROMUSCULAR en PLATELMINTOS
Halton & Maule 2004.
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![Page 30: Sistema Muscular en Helmintos - higiene.edu.uy Muscular en... · Tipo de Fibras Musculares.fibras lisas-----platelmintos estriado en estadio larvarios ej cola cercarias de trematodos.fibras](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040106/5e0cbe34cbf8a63625201b80/html5/thumbnails/30.jpg)
Mecanismo Catch
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• Mecanismo incierto; evidencias de acción del SN sobre el músculo indirecta (Parácrina) y directa (Sinapsis).
• CANALES IONICOS ACTIVADOS POR VOLTAJE.
• NEURONAS MULTI O BIPOLARES. Son multifuncionales regulando no sólo la contracción muscular (crecimiento y reproducción). Sintetizan y secretan sustancias neuroactivas al espacio extracelular: COLINÉRGICAS, AMINÉRGICAS Y PEPTIDÉRGICAS.
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Anatomía del Sistema NerviosoTrematodo di genético
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NEUTROTRANSMISORES???
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• Acetilcolina---------------Inhibidor• Serotonina (5HT) -----------Excitador• Catecolaminas (adrenalina, dopamina)------ mioactivas
(inhib o exit)• PEPTIDOS: neuropéptido F y péptidos relacionados a
amida-FMRF (FaRPs)Exclusivos de gusanos planos. Acciones no bien conocidas:
ejemplos: FaRPs + 5HT----formación del huevo
FaRPs----- potentes mioexitadores. Cascadas de segundos mensajeros acoplados a protG.
• HISTAMINA---tomada del hospedero---Hay receptores (S. mansoni)
• GLUTAMATO---candidato en cestodos y algunos trematodos---contracción
• ACIDO GAMMA AMINO BUTIRICO (GABA)------ INHIBIDOR
• NO (óxido nitroso)------ MIOINHIBITORIO
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Neuropeptidos identificados en Platelmintos
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Distribución de Neuropéptidos
Halton & Maule 2004
![Page 37: Sistema Muscular en Helmintos - higiene.edu.uy Muscular en... · Tipo de Fibras Musculares.fibras lisas-----platelmintos estriado en estadio larvarios ej cola cercarias de trematodos.fibras](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040106/5e0cbe34cbf8a63625201b80/html5/thumbnails/37.jpg)
Mecanismo de Acción de la Serotonina
![Page 38: Sistema Muscular en Helmintos - higiene.edu.uy Muscular en... · Tipo de Fibras Musculares.fibras lisas-----platelmintos estriado en estadio larvarios ej cola cercarias de trematodos.fibras](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040106/5e0cbe34cbf8a63625201b80/html5/thumbnails/38.jpg)
Sarcómero Vertebrados
Hooper&Thuma 2005
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Proteínas Gigantes (>2 MDa) Asociadas al Sarcómero
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Posición Relativa en Sarcómero Conectinas
Unen filam grueso a la linea ZTienen dominios tipo Ig yDominios fibronectina tipo III
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Filamentos Gruesos
En Invertebrados
C. elegans
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28 Residuos +-+-+- en superficie
Cohen 1998
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La paramiosina forma agregados ordenados con una disposición
regular en el espacio
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Paracristales de paramiosina
ZONAS OSCURAS REPRESENTAN LOS “GAPS” entre las moléculas de Pm DONDE PENETRA EL ACETATO DE URANILO EN LOS PARACRISTALES Arreglo de moléculas polares con “gaps” y superposición de
las moléculas
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A
B
C
D
330 residuos
}
}
Paramiosina-Miosina163 residuos
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Modelo para Ensamblaje
Muller y col 2001
Epstein 1995
Por STEM
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Núcleo formado por paramiosina y otras proteínas
1
2
3
Miosina A y B
Miosina B
Paramiosina
Paramiosina y proteínas nucleares α,β,γ filageninas
Miosina A
Exterior
Medio
Centro
NaCl
Moerman and Fire,1997
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Modelo tridimensional del Núcleo
7 subfilamentos de PmFilageninas Liu et al., 1998
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PARAMIOSINA EN
HELMINTOS PARASITOS
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Paramiosina
• Proteina Fibrilar de Invertebrados
• Une C1q (T. solium)• Une al Fc (S. mansoni y F. hepatica)
Paramiosina en la superficie de Schistosoma mansoni
Loukas et al 2001
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Paramiosina de F. hepatica
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Purificación
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Dímero Unido por S-S
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Músculos Sub-tegumentarios y Membrana Apical del Tegumento
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Músculos del Intestino
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Testículos (+) Control (-)
Músculos Aparato Reproductor
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Vacunación de Ovejas
Fh Paramiosina97 kDa
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Resultados Necropsia
• 57% reducción en el numero de parásitos recuperados respecto al control
• Casi 90% reducción en el numero total de huevos en bilis respecto a los controles no inmunizados
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Estudio de la respuesta IgG especifica contra paramiosina de F. hepatica
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 2 4 7 8 9 10 11 12 15 16 18 19 20
week
A. U
.
Immunized GroupControl Group
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FhPm es una Glicoproteína
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
tubo
Ab
s 28
0 n
m
Ap
licac
ión
Fh
Pm
Elu
ció
n M
ano
sa 0
,2 M
A CRCA-I PNA SBA DBA UEA-I WGA
220 KDa
97 KDa
40 KDa
RCA-I PNA SBA DBA UEA-I WGARCA-I PNA SBA DBA UEA-I WGA
220 KDa
97 KDa
40 KDa
B
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Tabla 1 – Identificación de los spots de las proteínas de tegumento de Fasciola hepatica extraidos de geles bidimensionales mediante huella peptídica y búsqueda de la base de datos Swiss-prot, NCBInr por medio del software GPS (Applied Biosystems). Los spots 1,2 y 3 fueron analizados por nanoLC nano ESI-QTOF (QSTAR XI, ABI), mientras que los spots 4, 5 y 6 fueron analizados por Maldi Tof Tof (4700 PA).
Spot Nº
Descripción Especies Nº acceso (GenBa
nk)
Cobertur
a (%)
Pm (Teo/Exp; kDa)
PI Teo/Ex
p
Valores MASCO
T
Nº péptido
s
1+2+3
Paramiosina
Clonorchis sinensis
ABN79674
- 99.45/106.11
5.35/5.64
145 3
4 Actin-4ACT2-
SCHMA
Schistosoma mansoni
P53471 57 41.74/53.87
5.30/5.56
298 18
5 Actin-5ACT5-DIPDE
Diphyllobotrium
dendriticum
P53458 47 41.18/53.87
5.56/5.64
208 16
6 SJCHGC 06318
Schistosoma japonicum
AWW25537
48 41.83/53.87
5.43/5.74
185 15
Identificación de Proteínas del Tegumento de Fasciola hepatica
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La Pm inhibe la formación del Complejo de Ataque a
Membrana (MAC)
Derg et al. 2003 Infection and Immunity
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• Se sabe que las larvas y adultos de S. mansoni son resistentes al complemento.
• SCIP-1 • proteína de superficie de 94 kDa• inhibidor del complemento• Es reconocida por suero a-CD59• CD59: glycoproteína de 18 kDa• Se expresa en tejidos de VERTEBRADOS• Función: proteger a las células homólogas del ataque del complemento.• Mecanismo: se une a C8 y C9 e inhibe la formación del MAC.
• Por espectroscopía de masas demuestran que SCIP-1 es una forma de la paramiosina muscular del S. mansoni expuesta en la superficie.
• La Pm nativa y recombinante de S.mansoni:• Es reconocida por suero a-CD59• Se une a C8 y a C9• Inhibe la polimerizacion de C9• y su depósito sobre los eritrocitos (E)• Inhibe la lisis por complemento de• E conejo y E sensibilizados• Los anticuerpos a-Pm aumentan la muerte de los schistosomulas por
complemento.•
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Mapeo sitio de unión de C9
Unión al Carboxilo Terminal
entre Ala552-Met866
Restringido a Asp744-Met866Deng J. 2006
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Asp744-Met866
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Pm Inhibe la Hemólisis de GR
Deng J y col. 2006
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Cisticercosis del ratón.
• La Pm de T. solium induce protección.
Vázquez-Talavera et al.Infec and Immun. 2001 69(9):5412
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• Ratones inmunizados con TPmy recombinante de T.solium y desafiados con cisticercos de T. crassiceps
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Los parásitos recuperados disminuyen en un 52%
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Ratones inmunizados con fragmentos de la Pm:
• NH2-terminal >protección• Centro• CO2H-terminal
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Test de proliferación de Linfocitos T del ratón inmunizado
• respuesta al fragmento NH2-terminal
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En contraste
• los Ac del suero reconocen el CO2H-terminal y son de clase IgG1
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Los ratones inmunizados con el NH2-t tienen el siguiente perfil de
citoquinas
INFγ IL2No IL4 RESPUESTA TH1
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LAS PARAMIOSINAS DE HELMINTOS PRESENTAN
EPITOPES DOMINANTES LOCALIZADOS EN DISTINTAS PARTES DE LA MOLECULA
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• T. solium y S. japonicum
• Dirofilaria inmitis
Ct
Nt
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FIN
Lecturas complementarias disponibles en la pagina web
*Cancela y col 2004*Hooper and Thuma 2005*Funabara y col 2005*El Naggar y col 2007