Está bem estabelecido que o metabolismo do T. cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, é baseado principalmente no consumo de glicose e/ou aminoácidos, dependendo da disponibilidade desses substratos no ambiente. Neste trabalho foi demonstrada a importância do metabolismo de ácidos graxos, principalmente para as formas do parasita que estão presentes no inseto vetor. T. cruzi é capaz de incorporar ácidos graxos a partir do meio externo e metabolizar esses substratos, gerando CO2. Mostramos que a degradação de ácidos graxos em T. cruzi é operativa nas formas epimastigotas (formas proliferativas e não infectivas presentes no inseto vetor), porém sua ativação depende da disponibilidade de glicose no meio. À medida que diminui a concentração de glicose no meio aumenta a dependência da utilização de ácidos graxos como fonte de energia. Essa regulação é concomitante com o aumento da atividade da Carnitina palmitoiltransferase 1 (CPT1), principal reguladora do processo de degradação de ácidos graxos. Também foi observado que o parasita pode realizar síntese de novo de ácidos graxos a partir de malonil-CoA, no entanto, a atividade da Acetil-CoA carboxilase (ACC) também está condicionada à concentração de glicose, sendo mais ativa no início da curva de proliferação. O tratamento de formas epimastigotas de T. cruzi com Etomoxir, inibidor de CPT1, interfere na proliferação dos parasitas, impedindo a ativação da beta-oxidação quando os níveis de glicose no meio estão mais baixos. Etomoxir também diminui a resistência dos parasitas ao estresse nutricional severo, fazendo com que ácidos graxos se acumulem em inclusões lipídicas, sustentando a ideia de que esses parasitas podem utilizar conteúdo lipídico na forma de triacilgliceróis como reserva energética. Nesse sentido, foi caracterizada uma das enzimas críticas no metabolismo de lipídeos, a Acil-CoA desidrogenase (ACAD), responsável pelo primeiro passo da beta-oxidação. O gene de T. cruzi que codifica para a ACAD com características de ACAD para substratos de cadeia média (C8:0 C16:0) foi expresso em Escherichia coli e a ACAD recombinante resultante (TcACAD) foi caracterizada. Notavelmente possui amplo espectro de substratos, capaz de reconhecer substratos de cadeia curta e longa e até mesmo substratos com ramificação, derivados da via de degradação de aminoácidos de cadeia ramificada. A TcACAD está localizada na mitocôndria do parasita e é expressa diferencialmente ao longo do ciclo de vida do parasita, sendo mais ativa nas formas epimastigotas intracelulares, presentes no hospedeiro mamífero. A TcACAD possui uma atividade parcial de acil-CoA oxidase, gerando H2O2 na mitocôndria. Finalmente, também foi mostrado que a beta-oxidação é um processo metabólico importante para a diferenciação. Diante do exposto, conclui-se que o metabolismo de ácidos graxos contribui para o metabolismo energético do parasita.

It is well established that the metabolism of T. cruzi, the etiologic agent of Chagas' disease, is based mainly on the consumption of glucose and/or amino acids, depending on the availability of these substrates in the environment. In this work the importance of fatty acid metabolism was demonstrated, especially for the forms of the parasite that are present in the insect vector. T. cruzi is able to incorporate fatty acids from the external environment and metabolize these substrates, generating CO2. We show that fatty acid degradation in T. cruzi is operative in the epimastigote forms (proliferative and noninfective forms present in the insect vector), but its activation depends on the availability of glucose in the medium. When the glucose concentration in the medium decreases the dependence of the use of fatty acids as energy source increases. This regulation is concomitant with the increase in the activity of Carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT1), the main regulator of the fatty acid degradation process. It was also observed that the parasite could perform de novo synthesis of fatty acids from malonyl- CoA, however, the activity of Acetyl-CoA carboxylase (ACC) is also conditioned to glucose concentration, being more active at the beginning of the curve of proliferation. The treatment of epimastigotes forms of T. cruzi with Etomoxir, inhibitor of CPT1, interferes in the proliferation of the parasites, preventing the activation of the beta-oxidation when the glucose levels in the middle are lower. Etomoxir also decreases parasite resistance to severe nutritional stress, causing fatty acids to accumulate in lipid inclusions, supporting the idea that these parasites can use lipid content in the form of triacylglycerols as an energy reserve. In this sense, one of the critical enzymes in lipid metabolism, Acyl-CoA dehydrogenase (ACAD), was responsible for the first step of beta-oxidation. The T. cruzi gene encoding ACAD with ACAD characteristics for medium chain substrates (C8: 0-C16: 0) was expressed in Escherichia coli and the resulting recombinant ACAD (TcACAD) was characterized. Notably, it has a broad spectrum of substrates capable of recognizing short and long chain substrates and even branched substrates derived from the branched chain amino acid degradation pathway. TcACAD is located in the mitochondria of the parasite and is differentially expressed throughout the life cycle of the parasite, being more active in the intracellular epimastigot forms present in the mammalian host. TcACAD has a partial activity of acyl-CoA oxidase, generating H2O2 in mitochondria. Finally, it has also been shown that beta-oxidation is an important metabolic process for differentiation. In view of the above, it is concluded that the metabolism of fatty acids contributes to the energetic metabolism of the parasite.