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Comprehensive characterization of extracellular vesicles produced by environmental (Neff) and clinical (T4) strains of Acanthamoeba castellanii.
Medeiros, Elisa Gonçalves; Valente, Michele Ramos; Honorato, Leandro; Ferreira, Marina da Silva; Mendoza, Susana Ruiz; Gonçalves, Diego de Souza; Martins Alcântara, Lucas; Gomes, Kamilla Xavier; Pinto, Marcia Ribeiro; Nakayasu, Ernesto S; Clair, Geremy; da Rocha, Isadora Filipaki Munhoz; Dos Reis, Flavia C G; Rodrigues, Marcio L; Alves, Lysangela R; Nimrichter, Leonardo; Casadevall, Arturo; Guimarães, Allan Jefferson.
Afiliação
  • Medeiros EG; Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Valente MR; Programa de Pós-Graduação em Microbiologia e Parasitologia Aplicadas, Instituto Biomédico, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Honorato L; Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Ferreira MdS; Programa de Pós-Graduação em Microbiologia e Parasitologia Aplicadas, Instituto Biomédico, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Mendoza SR; Departamento de Microbiologia Geral, Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Brazil.
  • Gonçalves DdS; Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Martins Alcântara L; Programa de Pós-Graduação em Imunologia e Inflamação, Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Brazil.
  • Gomes KX; Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Pinto MR; Programa de Pós-Graduação em Imunologia e Inflamação, Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Brazil.
  • Nakayasu ES; Programa de Pós-Graduação em Doenças Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Brazil.
  • Clair G; Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • da Rocha IFM; Programa de Pós-Graduação em Microbiologia e Parasitologia Aplicadas, Instituto Biomédico, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Dos Reis FCG; Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Rodrigues ML; Departamento de Microbiologia Geral, Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Brazil.
  • Alves LR; Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Nimrichter L; Programa de Pós-Graduação em Microbiologia e Parasitologia Aplicadas, Instituto Biomédico, Universidade Federal Fluminense, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Casadevall A; Biological Science Division, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington, USA.
  • Guimarães AJ; Biological Science Division, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington, USA.
mSystems ; 9(6): e0122623, 2024 Jun 18.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-38717186
ABSTRACT
We conducted a comprehensive comparative analysis of extracellular vesicles (EVs) from two Acanthamoeba castellanii strains, Neff (environmental) and T4 (clinical). Morphological analysis via transmission electron microscopy revealed slightly larger Neff EVs (average = 194.5 nm) compared to more polydisperse T4 EVs (average = 168.4 nm). Nanoparticle tracking analysis (NTA) and dynamic light scattering validated these differences. Proteomic analysis of the EVs identified 1,352 proteins, with 1,107 common, 161 exclusive in Neff, and 84 exclusively in T4 EVs. Gene ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) mapping revealed distinct molecular functions and biological processes and notably, the T4 EVs enrichment in serine proteases, aligned with its pathogenicity. Lipidomic analysis revealed a prevalence of unsaturated lipid species in Neff EVs, particularly triacylglycerols, phosphatidylethanolamines (PEs), and phosphatidylserine, while T4 EVs were enriched in diacylglycerols and diacylglyceryl trimethylhomoserine, phosphatidylcholine and less unsaturated PEs, suggesting differences in lipid metabolism and membrane permeability. Metabolomic analysis indicated Neff EVs enrichment in glycerolipid metabolism, glycolysis, and nucleotide synthesis, while T4 EVs, methionine metabolism. Furthermore, RNA-seq of EVs revealed differential transcript between the strains, with Neff EVs enriched in transcripts related to gluconeogenesis and translation, suggesting gene regulation and metabolic shift, while in the T4 EVs transcripts were associated with signal transduction and protein kinase activity, indicating rapid responses to environmental changes. In this novel study, data integration highlighted the differences in enzyme profiles, metabolic processes, and potential origins of EVs in the two strains shedding light on the diversity and complexity of A. castellanii EVs and having implications for understanding host-pathogen interactions and developing targeted interventions for Acanthamoeba-related diseases.IMPORTANCEA comprehensive and fully comparative analysis of extracellular vesicles (EVs) from two Acanthamoeba castellanii strains of distinct virulence, a Neff (environmental) and T4 (clinical), revealed striking differences in their morphology and protein, lipid, metabolites, and transcripts levels. Data integration highlighted the differences in enzyme profiles, metabolic processes, and potential distinct origin of EVs from both strains, shedding light on the diversity and complexity of A. castellanii EVs, with direct implications for understanding host-pathogen interactions, disease mechanisms, and developing new therapies for the clinical intervention of Acanthamoeba-related diseases.
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Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Proteômica / Acanthamoeba castellanii / Vesículas Extracelulares Limite: Humans Idioma: En Revista: MSystems Ano de publicação: 2024 Tipo de documento: Article País de afiliação: Brasil País de publicação: Estados Unidos
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Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Proteômica / Acanthamoeba castellanii / Vesículas Extracelulares Limite: Humans Idioma: En Revista: MSystems Ano de publicação: 2024 Tipo de documento: Article País de afiliação: Brasil País de publicação: Estados Unidos