Histone deacetylase enzymes as potential drug targets of Neglected Tropical Diseases caused by cestodes

Cestode parasites cause neglected diseases, such as echinococcosis and cysticercosis, which represent a significant problem in human and animal health. Benzimidazoles and praziquantel are the only available drugs for chemotherapy and it is therefore important to identify new alternative drugs against cestode parasites. Histone deacetylases (HDACs) are validated drug targets for the treatment of cancer and other diseases, including neglected diseases. However, knowledge of HDACs in cestodes is very scarce. In this work, we investigated cestode HDACs as potential drug targets to develop new therapies against neglected diseases caused by cestodes. Here we showed the full repertoire of HDAC coding genes in several members of the class Cestoda. Between 6 and 7 zinc-dependent HDAC coding genes were identified in the genomes of species from Echinococcus, Taenia, Mesocestoides and Hymenolepis genera. We classified them as Class I and II HDACs and analyzed their transcriptional expression levels throughout developmental stages of Echinococcus spp. We confirmed for the first time the complete HDAC8 nucleotide sequences from Echinococcus canadensis G7 and Mesocestoides corti. Homology models for these proteins showed particular structural features which differentiate them from HDAC8 from Homo sapiens. Furthermore, we showed that Trichostatin A (TSA), a pan-HDAC inhibitor, decreases the viability of M. corti, alters its tegument and morphology and produces an increment of the total amount of acetylated proteins, including acetylated histone H4. These results suggest that HDAC from cestodes are functional and might play important roles on survival and development. The particular structural features observed in cestode HDAC8 proteins suggest that these enzymes could be selectively targeted. This report provides the basis for further studies on cestode HDAC enzymes and for discovery of new HDAC inhibitors for the treatment of neglected diseases caused by cestode parasites.Fil: Vaca, Hugo Rolando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Celentano Stanic, Ana Maria Luisa Micaela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Macchiaroli, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Kamenetzky, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Rosenzvit, Mara Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

Characterization of a new serotonergic g-protein coupled receptor from cestodes: new potential target for drugs against neglected tropical diseases

Abstract/Resumen: Echinococcus canadensis is aplatyhelminth parasite that belongs to the class Cestoda and isthe etiological agent of the Hydatid disease, a neglected diseasethat affects public health and the economy in Argentina andworldwide. Currently, the treatment for echinococcosis inhumans relies on benzimidazoles. However, the emergence ofresistant parasites, makes the discovery of new anthelminticdrugs an imperative need. To tackle this problem, we propose tocharacterize G-protein coupled receptors from cestodes as newpharmacological targets. In our previous work (1), we found thatserotonergic GPCRs (5-HT GPCRs) are of major importance incestode movement and showed distinctive pharmacology. Theaim of this work was to study the function of a new 5-HT GPCRfrom Echinococcus canadensis. Similar sequences were alsofound in another cestode species. Bioinformatics analysessuggest the existence of genes encoding for 5-HT GPCRs and thisinformation was used for the design of primers. New cDNA wassynthesized using RNA extracted from protoscoleces of pig originas a template for PCR reactions. The amplificated cDNA codingfor the serotonergic gene was cloned, sequenced and finally usedfor transient transfections in HEK293 cells. Calcium levels weremeasured using a fluorescent imaging plate reader (FLIPR) assay(2). When the cell line was transfected with a gene encoding forthe cestode receptor, the calcium levels increased only in thepresence of serotonin but not with of other ligands liketryptamine, tyramine, octopamine, acetylcholine, histidine ordopamine. The dataset confirms the bioinformatics analysesshowing that the cloned gene encodes for a new 5-HT GPCR conserved in cestodes. The cloning strategy followed by sequencing and expression in HEK cells revealed a new 5-HT GPCR. The results obtained confirm bioinformatics predictions and will be tested as a target for cestocidal drugs.Fil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Park, Sang Kyu. Medical College Of Wisconsin; Estados UnidosFil: Vaca, Hugo Rolando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Woodhouse, Kristen. Medical College Of Wisconsin; Estados UnidosFil: Celentano, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: López Aventrani, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Rosenzvit, Mara Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Marchant, Jonathan S.. Medical College Of Wisconsin; Estados UnidosLXIV Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Farmacología Experimental; XXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biología; XXXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Protozoología; IX Reunión Anual de la Asociación Argentina de Nanomedicinas y VI Reunión Científica Regional de la Asociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de LaboratorioMar del PlataArgentinaSociedades de BiocienciasSociedad Argentina de Investigación ClínicaAsociación Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de BiologíaSociedad Argentina de ProtozoologíaAsociación Argentina de NanomedicinasAsociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de Laboratori

Characterization of a new type of neuronal 5-HT G-protein coupled receptor in the cestode nervous system

Cestodes are platyhelminth parasites with a wide range of hosts that cause neglected diseases. Neurotransmitter signaling is of critical importance for these parasites which lack circulatory, respiratory and digestive systems. For example, serotonin (5-HT) and serotonergic G-protein coupled receptors (5-HT GPCRs) play major roles in cestode motility, development and reproduction. In previous work, we deorphanized a group of 5-HT7 type GPCRs from cestodes. However, little is known about another type of 5-HT GPCR, the 5-HT1 clade, which has been studied in several invertebrate phyla but not in platyhelminthes. Three putative 5-HT GPCRs from Echinococcus canadensis, Mesocestoides vogae (syn. M. corti) and Hymenolepis microstoma were cloned, sequenced and bioinformatically analyzed. Evidence grouped these new sequences within the 5-HT1 clade of GPCRs but differences in highly conserved GPCR motifs were observed. Transcriptomic analysis, heterologous expression and immunolocalization studies were performed to characterize the E. canadensis receptor, called Eca-5-HT1a. Functional heterologous expression studies showed that Eca-5-HT1a is highly specific for serotonin. 5-Methoxytryptamine and αmethylserotonin, both known 5-HT GPCR agonists, give stimulatory responses whereas methysergide, a known 5-HT GPCR ligand, give an antagonist response in Eca-5-HT1a. Mutants obtained by the substitution of key predicted residues resulted in severe impairment of receptor activity, confirming that indeed, these residues have important roles in receptor function. Immunolocalization studies on the protoscolex stage from E. canadensis, showed that Eca-5-HT1a is localized in branched fibers which correspond to the nervous system of the parasite. The patterns of immunoreactive fibers for Eca-5-HT1a and for serotonin were intimately intertwined but not identical, suggesting that they are two separate groups of fibers. These data provide the first functional, pharmacological and localization report of a serotonergic receptor that putatively belongs to the 5-HT1 type of GPCRs in cestodes. The serotonergic GPCR characterized here may represent a new target for antiparasitic intervention.Fil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología. Centro de Patología Experimental; ArgentinaFil: Vaca, Hugo Rolando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Park, Sang-Kyu. Medical College Of Wisconsin; Estados UnidosFil: Bivona, Augusto Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Naidich, Ariel. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Preza, Matias. Universidad de la República; UruguayFil: Koziol, Uriel. Universidad de la Republica; UruguayFil: Celentano Stanic, Ana Maria Luisa Micaela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Marchant, Jonathan S.. Medical College Of Wisconsin; Estados UnidosFil: Rosenzvit, Mara Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

The potential for histone deacetylase (HDAC) inhibitors as cestocidal drugs

Background: Echinococcosis and cysticercosis are neglected tropical diseases caused by cestode parasites (family Taeniidae). Not only there is a small number of approved anthelmintics for the treatment of these cestodiases, but also some of them are not highly effective against larval stages, such that identifying novel drug targets and their associated compounds is critical. Histone deacetylase (HDAC) enzymes are validated drug targets in cancers and other diseases, and have been gaining relevance for developing new potential anti-parasitic treatments in the last years. Here, we present the anthelmintic profile for a panel of recently developed HDAC inhibitors against the model cestode Mesocestoides vogae (syn. M. corti).Methodology/principal findings: Phenotypic screening was performed on M. vogae by motility measurements and optical microscopic observations. Some HDAC inhibitors showed potent anthelmintic activities; three of them-entinostat, TH65, and TH92 -had pronounced anthelmintic effects, reducing parasite viability by ~100% at concentrations of ≤ 20 μM. These compounds were selected for further characterization and showed anthelmintic effects in the micromolar range and in a time- and dose-dependent manner. Moreover, these compounds induced major alterations on the morphology and ultrastructural features of M. vogae. The potencies of these compounds were higher than albendazole and the anthelmintic effects were irreversible. Additionally, we evaluated pairwise drug combinations of these HDAC inhibitors and albendazole. The results suggested a positive interaction in the anthelmintic effect for individual pairs of compounds. Due to the maximum dose approved for entinostat, adjustments in the dose regime and/or combinations with currently-used anthelmintic drugs are needed, and the selectivity of TH65 and TH92 towards parasite targets should be assessed.Conclusion, significance: The results presented here suggest that HDAC inhibitors represent novel and potent drug candidates against cestodes and pave the way to understanding the roles of HDACs in these parasites.Fil: Vaca, Hugo Rolando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente; ArgentinaFil: Celentano, Ana M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Microbiología; ArgentinaFil: Toscanini, María Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Heimburg, Tino. No especifíca;Fil: Ghazy, Ehab. No especifíca;Fil: Zeyen, Patrik. No especifíca;Fil: Hauser, Alexander Thomas. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Oliveira, Guilherme. Instituto Tecnológico Vale.; BrasilFil: Elissondo, María Celina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente; ArgentinaFil: Jung, Manfred. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Sippl, Wolfgang. No especifíca;Fil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Rosenzvit, Mara Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

Identification and characterization of sirtuin enzymes in cestodes and evaluation of sirtuin inhibitors as new cestocidal molecules

Anti-parasitic treatment of neglected tropical diseases caused by cestodes such as echinococcosis and cysticercosis relies on a small number of approved anthelmintic drugs. Furthermore, the treatment is usually prolonged and often partially effective and not well tolerated by some patients. Therefore, the identification of novel drug targets and their associated compounds is critical. In this study, we identified and characterised sirtuin enzymes in cestodes and evaluated the cestocidal potential of sirtuin inhibitors as new cestocidal molecules. Sirtuins are a highly conserved family of nicotinamide-adenine dinucleotide-lysine deacylases involved in multiple cellular functions. Here, we described the full repertoire of sirtuin-encoding genes in several cestode species. We identified six sirtuin-encoding genes that were classified into sirtuins Class I (SIRT1, SIRT2, and SIRT3), Class III (SIRT5), and Class IV (SIRT6 and SIRT7). In Echinococcus spp., sirtuin genes showed transcriptional expression throughout several developmental stages, sirtuin 2 (SIRT2) being the most expressed. To evaluate the potential of sirtuin inhibitors as new cestocidal molecules, we determined the in vitro effect of several Class I sirtuin inhibitors by motility assay. Of those, the selective SIRT2 inhibitor Mz25 showed a strong cestocidal activity in Mesocestoides vogae (syn. Mesocestoides corti) tetrathyridia at various concentrations. The Mz25 cestocidal activity was time- and dose-dependent with a half-maximal inhibitory concentration value significantly lower than that of albendazole. Additionally, Mz25 induced extensive damage in the general morphology with marked alterations in the tegument and ultrastructural features. By homology modelling, we found that cestode SIRT2s showed a high conservation of the canonical sirtuin structure as well as in the residues related to Mz25 binding. Interestingly, some non-conservative mutations were found on the selectivity pocket (an Mz25-induced structural rearrangement on the active site), which represent a promising lead for developing selective cestode SIRT2 inhibitors derived from Mz25. Nevertheless, the Mz25 molecular target in M. vogae is unknown and remains to be determined. This report provides the basis for further studies of sirtuins to understand their roles in cestode biology and to develop selective sirtuin inhibitors to treat these neglected tropical diseases.Fil: Vaca, Hugo Rolando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Celentano Stanic, Ana Maria Luisa Micaela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Toscanini, María Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Nanobiotecnología. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Nanobiotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Thomas Hausen, Alexander. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Macchiaroli, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional; ArgentinaFil: Cuestas, María Luján. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Nusblat, Alejandro David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Nanobiotecnología. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Nanobiotecnología; ArgentinaFil: Sippl, Wolfgang. Martin-Luther-University of Halle-Wittenberg; AlemaniaFil: Elissondo, María Celina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente; ArgentinaFil: Jung, Manfred. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Rosenzvit, Mara Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

Estudio de enzimas histonas deacetilasas de cestodos y su evaluación como potenciales blancos farmacológicos en enfermedades parasitarias desatendidas.

Tesis de DoctoradoLos cestodos son platelmintos que se encuentran distribuidos mundialmente en diferentes ecosistemas; logrando parasitar casi todas las especies de vertebrados, incluido el ser humano. Entre las enfermedades que producen, la equinococosis y la cisticercosis -causadas por Echinococcus spp. y Taenia solium respectivamente- se encuentran entre las 17 Enfermedades Tropicales Desatendidas (ETDs) priorizadas por la Organización Mundial de la Salud. Actualmente, las únicas drogas aprobadas para su tratamiento farmacológico son los benzimidazoles, como el albendazol (ABZ), y el praziquantel. Estos compuestos no son bien tolerados y/o resultan inefectivos en muchos casos. Por otra parte, la resistencia a los antihelmínticos resulta en una complicación frecuente en las terapias farmacológicas basadas en una única droga. Por estos motivos, la búsqueda racional de nuevos blancos farmacológicos y de nuevas drogas resulta imperativa. Los cestodos tienen ciclos de vida complejos por lo que deben adaptarse a diferentes entornos a lo largo de sus ciclos de vida. La notable plasticidad fenotípica que presentan involucra un complejo sistema de control de la expresión génica, que posiblemente esté asociado con cambios en la estructura de la cromatina. Las enzimas Histonas deacetilasas (HDACs) influyen de manera directa sobre la estructura de la cromatina, regulando la transcripción de genes, así como otros procesos celulares. Estas enzimas han sido validadas ampliamente como blancos farmacológicos en enfermedades como el cáncer, diabetes, desórdenes autoinmunes y neurológicos y, en los últimos años, en enfermedades parasitarias como la esquistosomiasis, leishmaniasis, Chagas y malaria; entre otras. En la actualidad, la información sobre las HDACs en cestodos y su rol en el desarrollo parasitario es sumamente limitada. En este trabajo de tesis doctoral se propuso caracterizar las HDACs de cestodos y determinar su potencial como blancos farmacológicos.Cestodes are flatworms that are distributed worldwide in different ecosystems; managing to parasitize almost all species of vertebrates, including humans. Among the diseases they produce, echinococcosis and cysticercosis -caused by Echinococcus spp. and Taenia solium respectively - are among the 17 Neglected Tropical Diseases (NTDs) prioritized by the World Health Organization. Currently, the only drugs approved for its pharmacological treatment are benzimidazoles, such as albendazole (ABZ), and praziquantel. These compounds are not well tolerated and/or are ineffective in many cases. On the other hand, resistance to anthelmintics results in a frequent complication in pharmacological therapies based on a single drug. For these reasons, the rational search for new pharmacological targets and new drugs is imperative. Cestodes have complex life cycles so they must adapt to different environments throughout their life cycles. The remarkable phenotypic plasticity that they present involves a complex gene expression control system, which is possibly associated with changes in the chromatin structure. Histone deacetylase enzymes (HDACs) directly influence the structure of chromatin, regulating gene transcription, as well as other cellular processes. These enzymes have been widely validated as pharmacological targets in diseases such as cancer, diabetes, autoimmune and neurological disorders and, in recent years, in parasitic diseases such as schistosomiasis, leishmaniasis, Chagas disease and malaria; among other. Currently, the information on HDACs in cestodes and their role in parasite development is extremely limited. In this doctoral thesis work, it was proposed to characterize cestode HDACs and determine their potential as pharmacological targets.Fil: Vaca, Hugo Rolando. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Buenos Aires, Argentina

Molecular characterization of the serotonergic transporter from the cestode Echinococcus granulosus: pharmacology and potential role in the nervous system

Echinococcus granulosus, the etiological agent of human cystic echinococcosis (formerly known as hydatid disease), represents a serious worldwide public health problem with limited treatment options. The essential role played by the neuromuscular system in parasite survival and the relevance of serotonin (5-HT) in parasite movement and development make the serotonergic system an attractive source of drug targets. In this study, we cloned and sequenced a cDNA coding for the serotonin transporter from E. granulosus (EgSERT). Bioinformatic analyses suggest that EgSERT has twelve transmembrane domains with highly conserved ligand and ionic binding sites but a less conserved allosteric site compared with the human orthologue (HsSERT). Modeling studies also suggest a good degree of conservation of the overall structure compared with HsSERT. Functional and pharmacological studies performed on the cloned EgSERT confirm that this protein is indeed a serotonin transporter. EgSERT is specific for 5-HT and does not transport other neurotransmitters. Typical monoamine transport inhibitors also displayed inhibitory activities towards EgSERT, but with lower affinity than for the human SERT (HsSERT), suggesting a high divergence of the cestode transporter compared with HsSERT. In situ hybridization studies performed in the larval protoscolex stage suggest that EgSERT is located in discrete regions that are compatible with the major ganglia of the serotonergic nervous system. The pharmacological properties, the amino acidic substitutions at important functional regions compared with the HsSERT, and the putative role of EgSERT in the nervous system suggest that it could be an important target for pharmacological intervention.Fil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Vaca, Hugo Rolando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Guarnaschelli, Ines. Universidad de la República; UruguayFil: Koziol, Uriel. Universidad de la República; UruguayFil: Mortensen, Ole V.. Drexel University; Estados UnidosFil: Fontana, Andreia C. K.. Drexel University; Estados Unido