内臓リーシュマニア症中のカルシウムによるPKC媒介シグナル伝達の調節

カルシウムは、さまざまな細胞プロセスを制御する遍在性の細胞シグナル伝達分子であり、さまざまなCa2+ポンプとチャネルの調整により細胞区画に厳密に維持されます。このような基本的なカルシウムポンプの2つは、細胞内カルシウム恒常性の維持において極めて役割を果たす、血漿膜カルシウムATPase（PMCA）とSARCO/小胞体カルシウムATPase（SERCA）です。この細胞内Ca2+恒常性は、内臓リーシュマニア症の原因生物である原生動物の寄生虫Leishmania donovaniによってしばしば乱れます。本研究では、リーシュマニア症中のPMCA4とSERCA3の関与を拡張しました。リーシュマニア症の間、細胞内Ca2+濃度が上方制御され、PMCA4とSERCA3の両方によってさらに制御されたことが観察されました。これら2つのCa2+-ATPaseの阻害は、細胞内Ca2+の増強により、宿主マクロファージ内の寄生虫負荷の減少をもたらしました。対照的に、一方、PMCA4の活性化は寄生虫の負担を促進することがわかった。また、私たちの発見は、リーシュマニア症中のサイトカインバランスの調節におけるCa2+の重要性を強調しました。したがって、これらの結果は、これらの2つのCa2+-ATPaseが内臓リーシュマニア症の間に顕著な役割を果たすことを累積的に示唆しています。

Calcium is an ubiquitous cellular signaling molecule that controls a variety of cellular processes and is strictly maintained in the cellular compartments by the coordination of various Ca2+ pumps and channels. Two such fundamental calcium pumps are plasma membrane calcium ATPase (PMCA) and Sarco/endoplasmic reticulum calcium ATPase (SERCA) which play a pivotal role in maintaining intracellular calcium homeostasis. This intracellular Ca2+ homeostasis is often disturbed by the protozoan parasite Leishmania donovani, the causative organism of visceral leishmaniasis. In the present study we have dileneated the involvement of PMCA4 and SERCA3 during leishmaniasis. We have observed that during leishmaniasis, intracellular Ca2+ concentration was up-regulated and was further controlled by both PMCA4 and SERCA3. Inhibition of these two Ca2+-ATPases resulted in decreased parasite burden within the host macrophages due to enhanced intracellular Ca2+. Contrastingly, on the other hand, activation of PMCA4 was found to enhance the parasite burden. Our findings also highlighted the importance of Ca2+ in the modulation of cytokine balance during leishmaniasis. These results thus cumulatively suggests that these two Ca2+-ATPases play prominent roles during visceral leishmaniasis.