Cell Death of <i>P. vivax</i> Blood Stages Occurs in Absence of Classical Apoptotic Events and Induces Eryptosis of Parasitized Host Cells
Carolina Moreira Blanco,
Hugo Amorim dos Santos de Souza,
Priscilla da Costa Martins,
Juliana Almeida-Silva,
Ana Marcia Suarez-Fontes,
Yury Oliveira Chaves,
Marcos André Vannier-Santos,
Lilian Rose Pratt-Riccio,
Cláudio Tadeu Daniel-Ribeiro,
Stefanie Costa Pinto Lopes,
Paulo Renato Rivas Totino
Affiliations
Carolina Moreira Blanco
Laboratório de Pesquisa em Malária, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz & Centro de Pesquisa, Diagnóstico e Treinamento em Malária (CPD-Mal), Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente (SVSA), Ministério da Saúde, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Hugo Amorim dos Santos de Souza
Laboratório de Pesquisa em Malária, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz & Centro de Pesquisa, Diagnóstico e Treinamento em Malária (CPD-Mal), Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente (SVSA), Ministério da Saúde, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Priscilla da Costa Martins
Laboratório de Pesquisa em Malária, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz & Centro de Pesquisa, Diagnóstico e Treinamento em Malária (CPD-Mal), Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente (SVSA), Ministério da Saúde, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Juliana Almeida-Silva
Laboratório de Inovações em Terapia, Ensino e Bioprodutos, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Ana Marcia Suarez-Fontes
Laboratório de Inovações em Terapia, Ensino e Bioprodutos, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Yury Oliveira Chaves
Instituto Leônidas e Maria Deane, Fiocruz Amazônia, Manaus 69057-070, Brazil
Marcos André Vannier-Santos
Laboratório de Inovações em Terapia, Ensino e Bioprodutos, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Lilian Rose Pratt-Riccio
Laboratório de Pesquisa em Malária, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz & Centro de Pesquisa, Diagnóstico e Treinamento em Malária (CPD-Mal), Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente (SVSA), Ministério da Saúde, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Cláudio Tadeu Daniel-Ribeiro
Laboratório de Pesquisa em Malária, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz & Centro de Pesquisa, Diagnóstico e Treinamento em Malária (CPD-Mal), Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente (SVSA), Ministério da Saúde, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Stefanie Costa Pinto Lopes
Instituto Leônidas e Maria Deane, Fiocruz Amazônia, Manaus 69057-070, Brazil
Paulo Renato Rivas Totino
Laboratório de Pesquisa em Malária, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz & Centro de Pesquisa, Diagnóstico e Treinamento em Malária (CPD-Mal), Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente (SVSA), Ministério da Saúde, Rio de Janeiro 21040-360, Brazil
Elucidation of pathways regulating parasite cell death is believed to contribute to identification of novel therapeutic targets for protozoan diseases, and in this context, apoptosis-like cell death has been reported in different groups of protozoa, in which metacaspases seem to play a role. In the genus Plasmodium, apoptotic markers have been detected in P. falciparum and P. berghei, and no study focusing on P. vivax cell death has been reported so far. In the present study, we investigated the susceptibility of P. vivax to undergo apoptotic cell death after incubating mature trophozoites with the classical apoptosis inducer staurosporine. As assessed by flow cytometry assays, staurosporine inhibited parasite intraerythrocytic development, which was accompanied by a decrease in cell viability, evidenced by reduced plasmodial mitochondrial activity. However, typical signs of apoptosis, such as DNA fragmentation, chromatin condensation, and nuclear segregation, were not detected in the parasites induced to cell death, and no significant alteration in metacaspase gene expression (PvMCA1) was observed under cell death stimulus. Interestingly, dying parasites positively modulated cell death (eryptosis) of host erythrocytes, which was marked by externalization of phosphatidylserine and cell shrinkage. Our study shows for the time that P. vivax blood stages may not be susceptible to apoptosis-like processes, while they could trigger eryptosis of parasitized cells by undergoing cell death. Further studies are required to elucidate the cellular machinery involved in cell death of P. vivax parasites as well as in the modulation of host cell death.