Ο όρος λεϊσμανίαση μια ασθένεια που οφείλεται σε ενδοκυτταρικά πρωτoζωϊκά παράσιτα του γένους Leishmania, περικλείει μία ομάδα νοσημάτων όπως τη δερματική, τη βλεννογονοδερματική και τη σπλαγχνική, η τελευταία είναι και η πλέον σοβαρή αφού προκαλεί βέβαιο θάνατο χωρίς τη χορήγηση θεραπείας. Τα παράσιτα Leishmania μεταδίδονται στο τελικό ξενιστή με το τσίμπημα μολυσμένης σκνίπας του γένους Phlebotomus or Lutzomyia. Ο βιολογικός κύκλος του παρασίτου Leishmania απαιτεί την παρουσία δύο ξενιστών. Οι φλεβοτόμοι-διαβιβαστές φιλοξενούν την εξωκυτταρική μορφή εντερικών μαστιγωτών (flagellate), τη λεγόμενη προμαστιγωτή, ενώ τα θηλαστικά φιλοξενούν την ενδοκυτταρική μορφή που ονομάζεται αμαστιγωτή, η οποία ζει και πολλαπλασιάζεται στο όξινο ενδολυσσόσωμα των μακροφάγων. Η απόκριση στα ερεθίσματα της διαφοροποίησης της θερμοκρασία (26-->37οC), του pH(7,4-->5,5) στο ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή είναι καθοριστικά για την εξέλιξη της νόσου.
Η λεϊσμανίαση, αν και εκτιμάται ότι προκαλεί το ένατο μεγαλύτερο φορτίο νόσου όλων των λοιμωδών νοσημάτων, η επίπτωσή της στη Δημόσια Υγεία υποεκτιμάται σε μεγάλο βαθμό, λόγω της πολύπλοκης επιδημιολογίας/οικολογίας της, της έλλειψης αποτελεσματικών μέτρων αντιμετώπισης και της ανεπαρκούς επιδημιολογικής επιτήρησής της. Παράλληλα, τα λίγα φάρμακα που χορηγούνται σήμερα παρουσιάζουν σημαντικούς περιορισμούς, όπως ανάπτυξη αντοχής, μειωμένη αποτελεσματικότητα, υψηλή τοξικότητα και μεγάλο κόστος. Οι περιορισμοί αυτοί έχουν καταστήσει επιτακτική ανάγκη την ανακάλυψη νέων και πιο αποτελεσματικών θεραπειών. Για αυτό το λόγο, γίνονται προσπάθειες για την ταυτοποίηση μορίων-στόχων. Mια πολύ καλή πηγή φαρμακευτικών στόχων είναι οι πρωτεϊνικές κινάσες αφού ρυθμίζουν σχεδόν όλα τα μονοπάτια του κυττάρου.
Οι πρωτεϊνικές κινάσες DYRK είναι κινάσες διπλής ειδικότητας και αποτελούν κεντρικούς ρυθμιστές του κυτταρικού κύκλου και της κυτταρικής διαφοροποίησης. Το παράσιτο Leishmania κωδικοποιεί 8 DYRK κινάσες και ανάμεσά τους τη DYRK1. Στην συγκεκριμένη εργασία διερευνήθηκε η επίδραση της πλήρης εξάλειψης ή της υπερέκφρασης της πρωτεϊνικής κινάσης
DYRK1 του παρασίτου Leishmania infantum (Lin) και πως επηρεάζουν την ανάπτυξη, τον κυτταρικό κύκλο και τη μολυσματικότητα του παρασίτου . Επιπλέον μελετήθηκε η συμπεριφορά των διαγονιδιακών παρασίτων σε στρεσσογόνες συνθήκες που συναντά το παράσιτο μέσα στο τελικό ξενιστή όπως η μεταβολή της θερμοκρασίας (26-->37οC) και του όξινου pH (7,4-->5,5). Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι η υπό μελέτη κινάση είναι ρυθμιστής του κυτταρικού κύκλου καθώς η υπερέκφραση του επιμηκύνει τη G1 φάση. Επίσης δείξαμε ότι διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην επιβίωση του παρασίτου σε στρεσσογόνες συνθήκες καθώς και σε συνθήκες διαφοροποίησης, αφού η εξάλειψη της προκαλεί αυξημένη ευαισθησία και κυτταρικό θάνατο, στη στατική φάση (μολυσματική) της προμαστιγωτής μορφής και σε θερμικό σοκ (26-->37οC). Επομένως δείξαμε ότι η LinDYRK1 είναι ένας αρνητικός ρυθμιστής του κυτταρικού κύκλου που βοηθά το παράσιτο να διαφοροποιηθεί και να επιβιώσει στο τελικό ξενιστή. Συμπερασματικά η LinDYRK1 θεωρείται ένας πιθανός φαρμακευτικός στόχος για χημειοπροφύλαξη. Mελλοντικές μελέτες σκοπεύουν να διερευνήσουν το ρόλο της κινάσης ύστερα από τη διαφοροποίηση του παρασίτου σε αμαστιγωτή μορφή και αναμένεται να μας διαφωτίσουν αν μπορεί να ταυτοποιηθεί ως φαρμακευτικός στόχος για τη χημειοθεραπεία της λεϊσμανίασης.
(EL)
Τhe term leishmaniasis, caused by protozoan parasites of the genus Leishmania is an umbrella term of diseases with multiple manifestations including cutaneous and mucocutaneous forms, and visceral, the latter of which is lethal if left untreated. Leishmaniasis is spread by the bite of sandflies of the genera Phlebotomus or Lutzomyia. Leishmania has a digenic life-cycle and undergoes cellular differentiation from the sandfly promastigote form into the amastigote form, which survives and and replicates in the acidic endolysosomal environment of mammalian macrophages. Τhe adaptation of the parasite to the alternating environmental stimuli (temperature upshift (26→37oC), pH change and the immune system of the host is critical for the completion of its life cycle and the outcome of the disease. Leishmaniasis, although it is estimated to cause the ninth largest disease burden of all infectious diseases, with two million new cases occurring worldwide each year, the impact on public health is underestimated largely due to its complex epidemiology/ecology, the lack of effective countermeasures and poor epidemiological surveillance. The control of leishmaniasis relies mainly on chemotherapy and the armory of available treatments today is very small with only a handful of antileishmanial drugs in the market. Moreover current chemotherapy has important limitations, including increase of drug resistance, toxicity and high cost. To this end, there is an urgent need to discover new treatments for combating leishmaniasis. Thus many research efforts today, focus on the identification of molecular drug targets. Eukaryotic protein kinases are considered important drug targets for the treatment of leishmaniasis, as they are central mediators of almost all cellular processes in the lifecycle of the parasite. Dual-specificity tyrosine-regulated kinases (DYRKs) comprise a family of protein kinases that are central regulators of cell cycle and differentiation. Interestingly, the parasite Leishmania encodes for 8 members of the DYRK family. Herein, we examined how deletion and over-expression of Leishmania infantum (Lin) DYRK1 affects the growth, cell cycle and infectivity of Leishmania infantum. We also studied the phenotype of LinDYRK1 transgenic parasites and null mutants under the differentiation stress conditions,which the parasite encounters in the host environment, namely increased temperature (26-->37οC) and acidic pH (7,4-->5,5). Our results showed that the kinase LinDYRK1 delays growth, as it prolongs the G1 phase of the cell-cycle. Moreover we showed that LinDYRK1 is essential for the establishment of stationary phase promastigotes (the infective stage of the parasite) and has a protective role under a temperature upshift (26-->37οC), the natural condition the parasite encounters in the host essential for differentiation. Thus, LinDYRK1 is negative regulator of cell cycle but also a prosurvival kinase required for promastigote to amastigote differentiation and for parasite infectivity. Overall from this study, we have showed is a validated drug target for prophylactic therapy. Future studies investigating the role of LinDYRK1 after the promastigote to amastigote differentiation are required to enlighten us on the role of this kinase as a chemotherapeutic drug target for the treatment of leishmaniasis.
(EN)
