Extracellular vesicles released by anaerobic protozoan parasites: Current situation

Extracellular vesicles (EVs) have emerged as a ubiquitous mechanism for transferring information between cells and organisms across all three kingdoms of life. Parasitic unicellular eukaryotes use EVs as vehicles for intercellular communication and host manipulation. Pathogenic protozoans are able to modulate the immune system of the host and establish infection by transferring a wide range of molecules contained in different types of EVs. In addition to effects on the host, EVs are able to transfer virulence factors, drug-resistance genes and differentiation factors between parasites. In this review we cover the current knowledge on EVs from anaerobic or microaerophilic extracellular protozoan parasites, including Trichomonas vaginalis, Tritrichomonas foetus, Giardia intestinalis and Entamoeba histolytica, with a focus on their potential role in the process of infection. The role of EVs in host: parasite communication adds a new level of complexity to our understanding of parasite biology, and may be a key to understand the complexity behind their mechanism of pathogenesis.Fil: Nievas, Yésica Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Lizarraga, Ayelen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Salas, Nehuen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Cóceres, Verónica Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: de Miguel, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentin

Protein palmitoylation plays an important role in Trichomonas vaginalis adherence

The flagellated protozoan parasite Trichomonas vaginalis is the etiologic agent of trichomoniasis, the most common non-viral sexually transmitted infection worldwide. As an obligate extracellular pathogen, adherence to epithelial cells is critical for parasite survival within the human host and a better understanding of this process is a prerequisite for the development of therapies to combat infection. In this sense, recent work has shown S-acylation as a key modification that regulates pathogenesis in different protozoan parasites. However, there are no reports indicating whether this post-translational modification is a mechanism operating in T. vaginalis. In order to study the extent and function of S-acylation in T. vaginalis biology, we undertook a proteomic study to profile the full scope of S-acylated proteins in this parasite and reported the identification of 363 proteins involved in a variety of biological processes such as protein transport, pathogenesis related and signaling, among others. Importantly, treatment of parasites with the palmitoylation inhibitor 2-bromopalmitate causes a significant decrease in parasite: Parasite aggregation as well as adherence to host cells suggesting that palmitoylation could be modifying proteins that are key regulators of Trichomonas vaginalis pathogenesis.Fil: Nievas, Yésica Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Vashisht, Ajay A.. University of California; Estados UnidosFil: Corvi, Maria Martha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Metz, Sebastián Darío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Johnson, Patricia J. University of California; Estados UnidosFil: Wohlschlegel, James A.. University of California; Estados UnidosFil: de Miguel, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentin

Epigenetics regulates transcription and pathogenesis in the parasite Trichomonas vaginalis

Trichomonas vaginalis is a common sexually transmitted parasite that colonizes the human urogenital tract. Infections range from asymptomatic to highly inflammatory, depending on the host and the parasite strain. Different T. vaginalis strains vary greatly in their adherence and cytolytic capacities. These phenotypic differences might be attributed to differentially expressed genes as a consequence of extra-genetic variation, such as epigenetic modifications. In this study, we explored the role of histone acetylation in regulating gene transcription and pathogenesis in T. vaginalis. Here, we show that histone 3 lysine acetylation (H3KAc) is enriched in nucleosomes positioned around the transcription start site of active genes (BAP1 and BAP2) in a highly adherent parasite strain; compared with the low acetylation abundance in contrast to that observed in a less-adherent strain that expresses these genes at low levels. Additionally, exposition of less-adherent strain with a specific histone deacetylases inhibitor, trichostatin A, upregulated the transcription of BAP1 and BAP2 genes in concomitance with an increase in H3KAc abundance and chromatin accessibility around their transcription start sites. Moreover, we demonstrated that the binding of initiator binding protein, the transcription factor responsible for the initiation of transcription of ~75% of known T. vaginalis genes, depends on the histone acetylation state around the metazoan-like initiator to which initiator binding protein binds. Finally, we found that trichostatin A treatment increased parasite aggregation and adherence to host cells. Our data demonstrated for the first time that H3KAc is a permissive histone modification that functions to mediate both transcription and pathogenesis of the parasite T. vaginalis.Fil: Pachano, Tomas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Nievas, Yésica Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Lizarraga, Ayelen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Johnson, Patricia J.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Strobl Mazulla, Pablo Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: de Miguel, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentin

The C-terminal tail of tetraspanin proteins regulates their intracellular distribution in the parasite Trichomonas vaginalis

The parasite Trichomonas vaginalis is the causative agent of trichomoniasis, a prevalent sexually transmitted infection. Here, we report the cellular analysis of T.vaginalis tetraspanin family (TvTSPs). This family of membrane proteins has been implicated in cell adhesion, migration and proliferation in vertebrates. We found that the expression of several members of the family is up-regulated upon contact with vaginal ectocervical cells. We demonstrate that most TvTSPs are localized on the surface and intracellular vesicles and that the C-terminal intracellular tails of surface TvTSPs are necessary for proper localization. Analyses of full-length TvTSP8 and a mutant that lacks the C-terminal tail indicates that surface-localized TvTSP8 is involved in parasite aggregation, suggesting a role for this protein in parasite:parasite interaction.Fil: Cóceres, Verónica Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Alonso, Andrés Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Nievas, Yésica Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Midlej, V.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Frontera, L.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Benchimol, M.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Johnson, P. J.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: de Miguel, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; Argentin

Membrane-shed vesicles from the parasite Trichomonas vaginalis: characterization and their association with cell interaction

Trichomonas vaginalis is a common sexually transmitted parasite that colonizes the human urogenital tract, where it remains extracellular and adheres to epithelial cells. Infections range from asymptomatic to highly inflammatory, depending on the host and the parasite strain. Despite the serious consequences associated with trichomoniasis disease, little is known about parasite or host factors involved in attachment of the parasite-to-host epithelial cells. Here, we report the identification of microvesicle-like structures (MVs) released by T. vaginalis. MVs are considered universal transport vehicles for intercellular communication as they can incorporate peptides, proteins, lipids, miRNA, and mRNA, all of which can be transferred to target cells through receptor–ligand interactions, fusion with the cell membrane, and delivery of a functional cargo to the cytoplasm of the target cell. In the present study, we demonstrated that T. vaginalis release MVs from the plasma and the flagellar membranes of the parasite. We performed proteomic profiling of these structures demonstrating that they possess physical characteristics similar to mammalian extracellular vesicles and might be selectively charged with specific protein content. In addition, we demonstrated that viable T. vaginalis parasites release large vesicles (LVs), membrane structures larger than 1 µm that are able to interact with other parasites and with the host cell. Finally, we show that both populations of vesicles present on the surface of T vaginalis are induced in the presence of host cells, consistent with a role in modulating cell interactions.Fil: Nievas, Yésica Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Cóceres, Verónica Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Midlej, Victor. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: de Souza, Wanderley. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Benchimol, Marlene. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Pereira Neves, Antonio. Fundación Oswaldo Cruz; BrasilFil: Vashisht, Ajay A.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Wohlschlegel, James A.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Johnson, Patricia J.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: de Miguel, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentin