Abstract During its complex life cycle, Trypanosoma cruzi colonizes different niches in its insect and mammalian hosts. This characteristic determined the types of parasites that adapted to face challenging environmental cues. The primary environmental challenge, particularly in the insect stages, is poor nutrient availability. These T. cruzi stages could be exposed to fatty acids originating from the degradation of the perimicrovillar membrane. In this study, we revisit the metabolic fate of fatty acid breakdown in T. cruzi . Herein, we show that during parasite proliferation, the glucose concentration in the medium can regulate the fatty acid metabolism. At the stationary phase, the parasites fully oxidize fatty acids. [U- 14 C]-palmitate can be taken up from the medium, leading to CO 2 production via beta-oxidation. Lastly, we also show that fatty acids are degraded through beta-oxidation. Additionally, through beta-oxidation, electrons are fed directly to oxidative phosphorylation, and acetyl-CoA is supplied to the tricarboxylic acid cycle, which can be used to feed other anabolic pathways such as the de novo biosynthesis of fatty acids. Author Summary Trypanosoma cruzi is a protist parasite with a life cycle involving two types of hosts, a vertebrate one (which includes humans, causing Chagas disease) and an invertebrate one (kissing bugs, which vectorize the infection among mammals). In both hosts, the parasite faces environmental challenges such as sudden changes in the metabolic composition of the medium in which they develop, severe starvation, osmotic stress and redox imbalance, among others. Because kissing bugs feed infrequently in nature, an intriguing aspect of T. cruzi biology (it exclusively inhabits the digestive tube of these insects) is how they subsist during long periods of starvation. In this work, we show that this parasite performs a metabolic switch from glucose consumption to lipid oxidation, and it is able to consume lipids and the lipid-derived fatty acids from both internal origins as well as externally supplied compounds. When fatty acid oxidation is chemically inhibited by etomoxir, a very well-known drug that inhibits the translocation of fatty acids into the mitochondria, the proliferative insect stage of the parasites has dramatically diminished survival under severe metabolic stress and its differentiation into its infective forms is impaired. Our findings place fatty acids in the centre of the scene regarding their extraordinary resistance to nutrient-depleted environments.

Abstract ATP hydrolysis is required for the synthesis, transport and polymerization of monomers for macromolecules as well as for the assembly of the latter into cellular structures. Other cellular processes not directly related to synthesis of biomass, such as maintenance of membrane potential and cellular shape, also require ATP. The unicellular flagellated parasite Trypanosoma brucei has a complex digenetic life cycle. The primary energy source for this parasite in its bloodstream form (BSF) is glucose, which is abundant in the host’s bloodstream. Here, we made a detailed estimation of the energy budget during the BSF cell cycle. As glycolysis is the source of most produced ATP, we calculated that a single parasite produces 6×10 11 molecules of ATP/cell cycle. Biomass production accounts for ∼62% of the total energy budget, with translation being the most expensive process. Flagellar motility, variant surface glycoprotein recycling, transport and maintenance of transmembrane potential account for less than 30% of the consumed ATP. Finally, there is still ∼9% available in the budget that is being used for other cellular processes of unknown cost. These data put a new perspective on the assumptions about the relative energetic weight of the processes a BSF trypanosome undergoes during its cell cycle. Abstract Importance Cells use ATP as the main energy currency for the synthesis, organization and maintenance of their macromolecules and cellular structures, in order to stay alive and proliferate. For this purpose, ATP is produced from external nutrients, and is spent by cells in the many processes that are necessary for maintenance and building up new cells. Despite its relevance and the impressive quantity of biological data available, very little is known about how much ATP is required for maintaining and duplicating a cell. In this paper, we present a calculation on how much of the ATP produced by catabolism of the nutrient glucose is used to energize the different processes known to occur during the cell cycle of the infective form of the trypanosomatid parasite that causes human sleeping sickness, the bloodstream form of Trypanosoma brucei .