Unusual aspects of metabolism in flatworm parasites.

Tielens, Aloysius G. M.; Hellemond, Jaap J. van; Maule, Aaron G.; Marks, Nikki J.

doi:10.1079/9780851990279.0387

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“…Metabolic studies have not been performed in Echinococcus , but evidence of TAG synthesis via α-glycerophosphate–phosphatidic acid-diglyceride pathway exists for the cestode Hymenolepis diminuta [55]. TAG are the major reserve of energy in animals, but no evidence on the operation of fatty acid oxidation pathways has been obtained in flatworms [33] including Echinococcus (our unpublished observations from the E. granulosus transcriptome). This scenario suggests that TAG mainly provide a source of fatty acids and glycerol for synthetic purposes via an enzymatic hydrolysis.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Characterisation of the Native Lipid Moiety of Echinococcus granulosus Antigen B

et al. 2012

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Antigen B (EgAgB) is the most abundant and immunogenic antigen produced by the larval stage (metacestode) of Echinococcus granulosus. It is a lipoprotein, the structure and function of which have not been completely elucidated. EgAgB apolipoprotein components have been well characterised; they share homology with a group of hydrophobic ligand binding proteins (HLBPs) present exclusively in cestode organisms, and consist of different isoforms of 8-kDa proteins encoded by a polymorphic multigene family comprising five subfamilies (EgAgB1 to EgAgB5). In vitro studies have shown that EgAgB apolipoproteins are capable of binding fatty acids. However, the identity of the native lipid components of EgAgB remains unknown. The present work was aimed at characterising the lipid ligands bound to EgAgB in vivo. EgAgB was purified to homogeneity from hydatid cyst fluid and its lipid fraction was extracted using chloroform∶methanol mixtures. This fraction constituted approximately 40–50% of EgAgB total mass. High-performance thin layer chromatography revealed that the native lipid moiety of EgAgB consists of a variety of neutral (mainly triacylglycerides, sterols and sterol esters) and polar (mainly phosphatidylcholine) lipids. Gas-liquid chromatography analysis showed that 16∶0, 18∶0 and 18∶1(n-9) are the most abundant fatty acids in EgAgB. Furthermore, size exclusion chromatography coupled to light scattering demonstrated that EgAgB comprises a population of particles heterogeneous in size, with an average molecular mass of 229 kDa. Our results provide the first direct evidence of the nature of the hydrophobic ligands bound to EgAgB in vivo and indicate that the structure and composition of EgAgB lipoprotein particles are more complex than previously thought, resembling high density plasma lipoproteins. Results are discussed considering what is known on lipid metabolism in cestodes, and taken into account the Echinococcus spp. genomic information regarding both lipid metabolism and the EgAgB gene family.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Characterisation of the Native Lipid Moiety of Echinococcus granulosus Antigen B

et al. 2012

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“…Its placing within the HLBP family led to the proposal that EgAgB must be a crucial component of the parasite's lipid metabolism . Echinococcus and cestodes in general lack biosynthetic and degradative pathways for common fatty acids and sterols . Hence, HLBPs are likely involved in the uptake of host lipids for the parasite's anabolism.…”

Section: Important Secreted Molecules Of Larval E Granulosus: Antigen Bmentioning

confidence: 99%

Parasite molecules and host responses in cystic echinococcosis

Díaz

Casaravilla

Barrios

et al. 2016

Parasite Immunology

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Cystic echinococcosis is the infection by the larvae of cestode parasites belonging to the Echinococcus granulosus sensu lato species complex. Local host responses are strikingly subdued in relation to the size and persistence of these larvae, which develop within mammalian organs as 'hydatid cysts' measuring up to tens of cm in diameter. In a context in which helminth-derived immune-suppressive, as well as Th2-inducing, molecules garner much interest, knowledge on the interactions between E. granulosus molecules and the immune system lags behind. Here, we discuss what is known and what are the open questions on E. granulosus molecules and structures interacting with the innate and adaptive immune systems, potentially or in demonstrated form. We attempt a global biological approach on molecules that have been given consideration primarily as protective (Eg95) or diagnostic antigens (antigen B, antigen 5). We integrate glycobiological information, which traverses the discussions on antigen 5, the mucin-based protective laminated layer and immunologically active preparations from protoscoleces. We also highlight some less well-known molecules that appear as promising candidates to possess immune-regulatory activities. Finally, we point out gaps in the molecular-level knowledge of this infectious agent that hinder our understanding of its immunology.

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“…En los estadios de vida libre estos parásitos tienen acceso al oxígeno, por lo cual su metabolismo es principalmente aerobio, obteniendo energía a partir de sus reservas de glucógeno mediante ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa (Tielens & Hellemond, 2006). A través de esta vía, el organismo se asegura de maximizar la energía obtenida gastando la menor cantidad posible de sus reservas, con el objetivo final de sobrevivir un tiempo suficiente como para interactuar con un hospedador que le permita continuar su ciclo de vida.…”

Section: Obtención De Los Nutrientes Y Características Generales Del unclassified

“…A través de esta vía, el organismo se asegura de maximizar la energía obtenida gastando la menor cantidad posible de sus reservas, con el objetivo final de sobrevivir un tiempo suficiente como para interactuar con un hospedador que le permita continuar su ciclo de vida. Una vez en el hospedador, el parásito se establece en sitios donde, la disponibilidad de oxígeno y nutrientes cambia respecto al ambiente externo, induciendo un cambio hacia el metabolismo anaerobio (Tielens & Hellemond, 2006).…”

Section: Obtención De Los Nutrientes Y Características Generales Del unclassified

“…Si bien este metabolismo tiene un menor rendimiento energético que el metabolismo aerobio que emplean en los estadios de vida libre, les resulta más eficiente, dado que los nutrientes en este caso provienen del hospedador y no de sus propias reservas. Además, estos parásitos suelen emplear otra vía fermentativa para obtener energía, conocida como dismutación del malato, vía que no es compartida con el hospedador (Tielens & Hellemond, 2006). En esta vía, el fosfoenolpiruvato producido por vías glucolíticas clásicas es carboxilado a oxalacetato y luego reducido a malato.…”

Section: Obtención De Los Nutrientes Y Características Generales Del unclassified

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Caracterización estructural y funcional del Antígeno B de Echinococcus granulosus

Salazar¹,

Valeria²

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El antígeno B (EgAgB) es una lipoproteína presente en la larva del parásito cestodo Echinococcus granulosus, agente causante de la zoonosis conocida como hidatidosis, enfermedad endémica en nuestra región. Esta proteína pertenece a una familia de proteínas exclusivas de cestodos que unen ligandos hidrofóbicos, conocidas como HLBPs. A nivel proteico, el EgAgB está formado por subunidades de ~8 kDa codificadas por genes polimórficos pertenecientes a 5 subfamilias distintas (EgAgB8/1 a EgAgB8/5); mientras que su componente lipídico está formado por una amplia variedad de lípidos, incluyendo lípidos neutros y polares. El hecho de que muchos de estos lípidos no pueden ser sintetizados de novo por el parásito hace suponer que el EgAgB podría estar involucrado en la adquisición de estos compuestos desde el hospedador, como ha sido propuesto para otras HLBPs. Esto implicaría que el EgAgB interactué con componentes del hospedador para adquirir estos ligandos. En este sentido, existe evidencia de que el EgAgB es capaz de interactuar con células del sistema inmune, modulando su respuesta, lo que a su vez favorecería el establecimiento y permanencia del parásito. Sin embargo, para poder comprender los mecanismos asociados a esta modulación a nivel molecular y determinar si la proteína es capaz de transportar e intercambiar los lípidos, es imprescindible avanzar en el conocimiento estructural y funcional de esta partícula compleja. Con este fin, durante el desarrollo de este trabajo se purificaron las subunidades recombinantes EgAgB8/1, EgAgB8/2 y EgAgB8/3, logrando obtenerlas de forma libre de lípidos. Se logró determinar que estas subunidades son capaces de interaccionar consigo mismas aún en ausencia de lípidos, formando oligómeros de entre 40 y 60 kDa, distintos a los que se han reportado previamente en la literatura en presencia de los ligandos. Por otro lado, se analizó la capacidad de distintos ligandos lipídicos de unirse a estas subunidades y se pudieron determinar constantes de disociación en el orden submicromolar empleando antroiloxi-derivados de ácidos grasos. Más aún, se evaluó la capacidad de las subunidades EgAgB8/2 y EgAgB8/3 de transferir estos derivados hacia membranas fosfolipídicas modelo. Utilizando distintos tipos de vesículas se pudo establecer que ambas subunidades son potencialmente capaces de transferir los ácidos grasos. En el caso de las subunidad EgAgB8/2, la transferencia ocurriría por un mecanismo que involucra un contacto directo con la membrana, mientras que en el caso de EgAgB8/3 la cinética de la transferencia estaría determinada por la disociación del complejo proteína-ligando. Asimismo, para ambas proteínas se pudo determinar que las interacciones electroestáticas tienen importancia en el mecanismo, dado que la transferencia se ve favorecida en el caso de vesículas con mayor carga neta negativa, como ocurre en el caso de vesículas ricas en cardiolipina. Por otro lado, con el fin de evaluar la capacidad de las subunidades libres de lípidos de interactuar con células del sistema inmune, particularmente con monocitos y macrófagos, se encontró que las subunidades EgAgB8/1 y EgAgB8/3 libres de lípidos son reconocidas por estas células, mientras que la subunidad EgAgB8/2 no presenta unión a los monocitos y es pobremente reconocida por los macrófagos. Asimismo, se pudo determinar que la fosfatidilcolina que estaría expuesta en la partícula nativa de EgAgB participaría en la unión, posiblemente modificando la forma en que se exponen las subunidades de EgAgB para que sean reconocidas por las células. En conjunto, los resultados obtenidos en este trabajo sugieren que la partícula de EgAgB puede ser reconocida por células del sistema inmune a través de algunas de sus subunidades y el hecho de que en proximidad de una membrana fosfolipídica algunas subunidades pueden ser capaces de transferir sus ligandos, apoya la idea de que EgAgB pueda intercambiar lípidos interaccionando con células del hospedador.

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Unusual aspects of metabolism in flatworm parasites.

Abstract: This chapter focuses on the metabolism of digeneans and cestodes. The nutrition of free-living and parasitic stages of these flatworms, their adaptations to parasitism, and limited biosynthetic capacities are discussed.

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Characterisation of the Native Lipid Moiety of Echinococcus granulosus Antigen B

Characterisation of the Native Lipid Moiety of Echinococcus granulosus Antigen B

Parasite molecules and host responses in cystic echinococcosis

Caracterización estructural y funcional del Antígeno B de Echinococcus granulosus

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