TESES
O papel dos corpúsculos lipídicos durante a infecção por Salmonela typhimurium
Título
Título: O papel dos corpúsculos lipídicos durante a infecção por Salmonela typhimurium
Aluno: Ellen Kiarely de Souza
Orientador(es): Profa. Patrícia T. Bozza
Resumo
Salmonela é uma bactéria Gram-negativa, sendo o agente etiológico da salmonelose. A Salmonelose é uma das principais zoonoses para saúde pública em todo o mundo, caracterizada por sua endemicidade, alta morbidade e, principalmente, pela dificuldade de adoção de medidas de controle. Após sua internalização, a Salmonela, manipula diversos mecanismos do hospedeiro, principalmente por meio da ativação do sistema secretor do tipo III (T3SS), incluindo a modificação do metabolismo lipídico do hospedeiro e o acúmulo de corpúsculos lipídicos (CL). Os CLs são organelas ricas em lipídios compostas por lipídios neutros, podendo ser encontrados virtualmente em todos os tipos de células. Esses também estão envolvidos no controle e na síntese de mediadores inflamatórios lipídicos. Os CLs também estão envolvidos na patogênese de vários patógenos. A participação desses na relação patógeno-hospedeiro já foi observada na infecção por vírus, bactérias, parasitas e protozoários. Diante do exposto,neste trabalho fomos investigar a participação dos corpúsculos lipídicos na infecção pela Salmonela enterica sorovar Typhimurium e seu envolvimento na patogenicidade bacteriana Nós demonstramos que a S. Typhimurium induziu um aumento rápido, tempodependente de corpúsculos lípidicos em macrófagos. Foi demonstrado que a biogênese de CLs depende da viabilidade da Salmonela e da atividade do sistema secretor do tipo III (T3SS) relacionada ao SPI1, com a participação da sinalização dos receptores Toll- Like (TLRs). Também observamos que o acúmulo de CLs ocorre por meio da sinalizaçãodependente de TLR2 e é contra-regulado por TLR4. Por último, a modulação farmacológica da formação de CLs pela inibição da diacilglicerol O-aciltransferase 1 (DGAT1) e da fosfolipase A2 citosólica (cPLA2) reduziu significativamente a proliferação bacteriana intracelular e prejudicou a síntese de prostaglandina E2 (PGE2). Coletivamente, nossos dados sugerem o papel dos CLs na sobrevivência intracelular de S. Typhimurium e na replicação em macrófagos. Este conjunto de dados fornece novas perspectivas para futuras investigações sobre CLs na interação patógeno-hospedeiro.
Palavras-chave: Corpúsculos lipídicos; Salmonela typhimurium; TLRs; PGE2
Abstract
The Zika virus (ZIKV) is a member of Flaviviridae family firstly isolated in 1947 in Uganda, which diverged in two strains, the African and Asian, and the last one is related with the epidemic of an exanthematic disease in the Americas in 2015. In adults, ZIKV infection is usually asymptomatic, but in rare cases it leads to the inflammation of the central nervous system or Guillain-Barré syndrome. In these severe cases, the pattern of brain inflammation and infection is not known. In addition, the protective adaptive immune response against ZIKV has been attributed to CD8+ T lymphocytes and neutralizing antibodies, while the role of CD4+ T lymphocytes has not yet been clarified. We aimed to study here the role of CD4+ T lymphocytes as well as the dynamics of brain infection and inflammation during ZIKV infection. Four-week-old mice deficient in type I interferon receptor (Ifnar1-/-) were infected with ZIKV Asian (PE243) or African (MR766) lineages (2 × 105 PFU, i.v.) and evaluated for the adaptive immune response in the spleen and the inflammation and infection of the brain. Infection of the Ifnar1-/- mouse with PE243 led to the activation of protective T CD4+ , T CD8+ and B lymphocytes, in addition to low inflammation and presence of infective viral particles in the brain. On the other side, infection with MR766 as lethal and associated with low activation of T lymphocytes and the high presence of the virus and CD8+ T lymphocytes and monocytes infiltrate in the brain. The adoptive transfer of CD4+ T lymphocytes from PE243-infected mice was able to limit the presence of the virus in the brain of Ifnar1-/- mice infected with MR766, thus protecting from lethal infection. CD4+ T lymphocytes and IFNγ were shown to be critical by inducing ZIKV neutralizing antibodies IgG anti-ZIKV. Although brain CD206hi macrophages are the main cells infected with ZIKV before massive brain inflammation, depletion of these cells did not alter the presence of leukocytes in the brain of the animal infected with MR766. We concluded here that CD4+ T lymphocytes and IFNγ are crucial in the protection against ZIKV mediated by neutralizing antibodies, preventing against viral presence in the brain and lethal infection. Keywords: ZIKV; CD4+ T lymphocytes; antibodies; interferon γ; inflammation.
Keywords: Lipid metabolism; Salmonella typhimurium;TLRs; PGE2
Papel Diferencial dos Receptores de Eferocitose MERTK e AXL na Homeostase Pulmonar e Silicose
Título
Título: Papel Diferencial dos Receptores de Eferocitose MERTK e AXL na Homeostase Pulmonar e Silicose
Aluno: Kamila Guimaraes Pinto
Orientador(es): Profa. Alessandra D. Almeida Filardy, Profa. Marcela Lopes
Resumo
A fagocitose de células apoptóticas ou eferocitose é fundamental para regular a homeostase e a inflamação, principalmente em um ambiente com alta renovação celular e colonizado por microbiota, como as mucosas pulmonares. A família de receptores TAM (Tyro3, Axl e MerTk) medeiam a eferocitose e inibem as vias pró-inflamatórias através da ligação do Gas6 ou Proteína S à fosfatidilserina nas células apoptóticas. Neste estudo, nós investigamos como MerTk e Axl regulam a homeostase pulmonar e a silicose. Durante a homeostase, as células pulmonares e macrófagos alveolares (AMs) de camundongos selvagens (WT) mostraram alta expressão de Axl, MerTk e Gas6 por RT-qPCR. BALFs de camundongos Axl-/- e MerTk-/- apresentaram níveis reduzidos de TGF-b e IL-10 e elevados de óxido nítrico (NO), em comparação aos de camundongos WT. BALFs de ambos os camundongos Axl-/- e MerTk-/- apresentaram aumentado número de células das vias aéreas e uma maior frequência e número de AMs e neutrófilos foi encontrada nos BALFs de camundongos MerTk-/- em comparação com camundongos Axl-/- ou WT. Pulmões de camundongos MerTk-/- apresentaram mais células totais pulmonares, maior expressão de CXCL1, CXCL2, TNF-a e IL-6, maior frequência e número de AMs, monócitos e neutrófilos, estrutura pulmonar prejudicada e maior número de AMs MHCII+ em comparação com camundongos Axl-/- ou WT. Ainda, AMs de camundongos Axl-/- regularam positivamente o receptor MerTk, sugerindo um papel importante de MerTk na regulação da homeostase da mucosa pulmonar. Durante a silicose, encontramos maior mortalidade em camundongos SIL-Axl em comparação com o grupo SIL-MerTk e SILWT. Três dias pós exposição à sílica, camundongos SIL-WT e SIL-Axl apresentaram diminuição da frequência respiratória se comparados aos seus grupos PBS e sete dias pós instilações camundongos SIL-Axl apresentaram aumento na resistência pulmonar se comparados a camundongos SIL-WT. BALFs e pulmões de camundongos SIL-Axl e SILMerTk apresentaram maior recrutamento celular em comparação com seus grupos PBS, no entanto, o número de células pulmonares totais foi comparativamente ao WT, ainda mais expressivo em SIL-Axl. Especificamente, BALFs e pulmões de todos os grupos expostos à sílica apresentaram maior frequência de neutrófilos e níveis mais elevados de CXCL1 em comparação com seus grupos PBS. No entanto, SIL-Axl apresentou números mais elevados de AMs, neutrófilos e monócitos, maiores níveis de CXCL1, TGF-b e níveis mais baixos de IL-10 e TNF-a em comparação com os grupos SIL-MerTk e/ou SIL-WT. Camundongos SIL-Axl ainda apresentaram um maior número de AMs MHCII+CD206+ e número menor de AMs CD206+ se comparados aos AMs do grupo SIL-WT. Finalmente, observamos que camundongos SIL-WT e SIL-MerTk regularam positivamente o mRNA para o receptor Axl após exposição à sílica em comparação com camundongos do grupo SIL-Axl. Coletivamente, nossos dados sugerem que os receptores MerTk e Axl são dedicados a manter a homeostase/tolerância e controlar a silicose, respectivamente, apontando que essas diferenças funcionais devem ser consideradas no desenho e aplicação de terapias direcionadas a esses receptores.
Palavras-chave: Receptores TAM; macrófago alveolar; neutrófilos; inflamação pulmonar
Abstract
The phagocytosis of apoptotic cells or efferocytosis is paramount to regulate homeostasis and inflammation, particularly in an environment with high cell turnover and colonized by microbiota, such as the lung mucosae. The TAM receptor family (Tyro3, Axl and MerTk) mediates efferocytosis and inhibits pro-inflammatory pathways through Gas6 or Protein S binding to phosphatidylserine on apoptotic cells. Here we investigated how MerTk and Axl regulate lung homeostasis and silicosis. During homeostasis, lung cells and alveolar macrophages (AMs) from wild-type (WT) mice showed high expression of Axl, MerTk, and Gas6 by RT-qPCR. BALFs from Axl-/- and MerTk-/-mice had less TGF-b and IL-10, and higher levels of nitric oxide (NO) compared to WT mice. BALFs from Axl-/- and MerTk-/- mice had higher airway total cells number compared to WT mice, however only BALFs from MerTk-/- mice had a higher frequency and number of AMs and neutrophils compared to Axl-/- or WT mice. Lungs from MerTk-/- mice had more lung total cells, higher expression of CXCL1, CXCL2, TNF-a, and IL-6, and enhanced frequency and number of AMs, monocytes, and neutrophils, impaired lung parenchyma structure, and higher number of MHCII+ AMs compared to Axl-/- or WT mice. Furthermore, we found an upregulation of MerTk in Axl-/- AMs, suggesting an important role of MerTk in regulating the homeostasis of pulmonary mucosa. During silicosis, we found higher mortality in SIL-Axl compared to the SIL-MerTk or SIL-WT group. Three days after silica exposure, SIL-WT and SIL-Axl mice showed a drecrease in respiratory frequency compared to their PBS groups, and seven days post silica instillation, SIL-Axl showed an increase in lung resistance compared to SIL-WT mice. BALFs and lungs from SIL-Axl and SIL-MerTk had more cells compared to its PBS groups, but SIL-Axl had even more compared to the SIL-MerTk or SIL-WT group. Particularly, BALFs and lungs from all silica exposed groups had enhanced frequency of neutrophils and higher levels of CXCL1 compared to its PBS groups. However, SIL-Axl had greater numbers of AMs, neutrophils and monocytes, higher levels of CXCL1, TGF-b, and lower levels of IL-10 and TNF-a compared to the SIL-MerTk and/or SIL-WT groups. Also, SIL-Axl mice had a higher number of MHCII+CD206+ AMs and lower number of CD206+ AMs compared to SIL-WT AMs. Finally, we found that both SIL-WT and SIL-MerTk upregulated mRNA for Axl post silica exposure compared to the SIL-Axl group. Collectively, our data suggest that MerTk and Axl contribute to maintaining homeostasis/tolerance and control inflammation in the lungs, respectively, pointing out that these functional differences must be considered in the design and application of TAM-targeted therapy.
Keywords: TAM receptors; alveolar macrophages; neutrophils; lung inflammation
P62, Um Regulador da Resposta Celular à Infecção por Listeria monocytogenes
Título
Título: P62, Um Regulador da Resposta Celular à Infecção por Listeria monocytogenes
Aluno: Mariana da Silva Siqueira
Orientador(es): Prof. Leonardo Travassos, Profa. Leticia Carneiro
Resumo
Agregados de proteínas ubiquitinadas, denominados ALIS, são formados de forma transiente em diversos tipos celulares após exposição à estímulos estressores como o estresse oxidativo e privação nutricional, ou a componentes microbianos, como LPS. Outras proteínas também se encontram nestas estruturas, dentre elas p62, a qual é importante para sua formação e seu direcionamento para a autofagia, e LC3, que participa da via de degradação autofágica. No entanto, este fenômeno ainda está longe de ser compreendido e há pouco conhecimento sobre os mecanismos de indução de ALIS durante um contexto de infecção por patógenos bacterianos, principalmente por bactérias gram-positivas, como Listeria monocytogenes. Neste trabalho, demonstramos a formação de ALIS após a infecção de BMDMs por L. monocytogenes 10403S selvagem e com L. monocytogenes deficiente em listeriolisina O (LLO), cepa que apresenta um comprometimento no escape do vacúolo de internalização para o citosol. Ao contrário da cepa selvagem, a indução de ALIS pela cepa deficiente em LLO é dependente de ROS e ocorre mais tardiamente, sugerindo que a indução de ALIS por esta cepa ocorre através de uma via de sinalização diferente. Nós também investigamos o envolvimento da xenofagia como mecanismo celular de defesa contra a infecção por L. monocytogenes. A infecção de macrófagos e fibroblastos com esta bactéria leva a indução de xenofagia nestas células. Devido a divergências na literatura com relação a xenofagia de Listeria entre os tipos celulares, protocolos de crescimento bacteriano e as cepas de Listeria utilizadas nestes estudos, nós realizamos a caracterização da xenofagia de L. monocytogenes em diferentes tipos celulares e comparamos a xenofagia de L. monocytogenes selvagem com a cepa deficiente em ActA, cujo escape da xenofagia é comprometido. Concluímos que: o perfil de indução ou não de xenofagia varia de acordo com o modelo celular utilizado no estudo; a temperatura de cultivo de L. monocytogenes pode impactar o reconhecimento da bactéria pelo maquinário autofágico; e a expressão de ActA por L. monocytogenes leva a um menor reconhecimento da bactéria pelo maquinário autofágico em células RAW 264.7 e MEFs. Alem disso, evidenciamos que fosforilação do resíduo S409 do domínio UBA de p62, promovida por ULK1, leva ao aumento da afinidade de p62 por proteínas ubiquitinadas em MEFs. Ainda, demonstramos que ULK1 e a fosforilação do resíduo S409 de p62 estão envolvidos no processo de reconhecimento de Listeria por p62 e ubiquitina em MEFs infectadas. Sendo assim, ULK1 e a fosforilação do resíduo S409 de p62 podem estar envolvidos e auxiliar na xenofagia de L. monocytogenes.
Palavras-chave: ALIS, L. monocytogenes, xenofagia, ULK1, p62, ubiquitina
Abstract
Ubiquitinated protein aggregates, known as ALIS, are transiently formed in different cell types in response to oxidative stress, starvation and a variety of microbial products, such as LPS. Other proteins, like p62, are also located in these structures and involved in their formation and targeting to autophagy. Another protein located in ALIS is LC3, which is involved in their autophagic degradation. However, the role of ALIS is still far from being fully understood and there is little knowledge about the mechanisms of ALIS induction during an infection context by bacterial pathogens, especially gram-positive bacteria, like Listeria monocytogenes. In this study, we demonstrate ALIS formation upon BMDMs infection by L. monocytogenes wild-type and listeriolisin O (LLO) knockout, which shows a compromised escape from the internalization vacuole to the cytosol. However, we demonstrate that, unlike the wild-type strain, ALIS induction by the LLO-deficient strain is ROS-dependent and its formation occurs at later time-points, suggesting that ALIS induction by this strain occurs through a different signaling pathway. Another mechanism that plays a role in innate immunity and is involved in the defense against L. monocytogenes infection is xenophagy. Macrophages and fibroblasts infection with this bacteria triggers xenophagy in these cells. Due to divergences in the Listeria xenophagy literature and the differences between cell types, bacterial growth conditions and Listeria strains used in different studies, we characterized L. monocytogenes xenophagy in different cell types and compared the xenophagy between wild-type and ActA deficient strain, whose escape from xenophagy is compromised. We conclude that: the profile of xenophagy induction or not, varies according to the cell model; the temperature of L. monocytogenes growth can impact the recognition of the bacteria by autophagic machinery; and L. monocytogenes expressing ActA leads to less recognition of the bacteria by the autophagic machinery in RAW 264.7 and MEFs cells. In addition, little is known about the molecular mechanisms involved in this process, which is important for controlling bacterium replication. p62 UBA domain phosphorylation of the S409 residue, promoted by ULK1, leads to an increased affinity of p62 for ubiquitinated proteins. Here, we demonstrate that ULK1 and the phosphorylation of p62 S409 residue are involved in the process of Listeria recognition by p62 and ubiquitin in infected MEFs. Thus, ULK1 and the phosphorylation of p62 S409 residue may be involved and assist L. monocytogenes xenophagy.
Keywords: ALIS, L. monocytogenes, xenophagy, ULK1, p62, ubiquitin
Papel do Imunoproteassoma no Dano Muscular Induzido por Alfavírus Artriogênicos
Título
Título: Papel do Imunoproteassoma no Dano Muscular Induzido por Alfavírus Artriogênicos
Aluno: Rômulo Leão Silva Neris
Orientador(es): Profa. Iranaia Assunção Miranda
Resumo
Mayaro e Chikungunya são membros da família Togaviridae, do gênero alphavirus. Enquanto o Mayaro está restrito à região da bacia Amazônica, Chikungunya circula em todo o globo com surtos principalmente nas regiões tropicais (de maior abundância do vetor). Desde sua introdução no Brasil em 2015, houveram mais de 600 mil casos prováveis em todo o território nacional. Mayaro e Chikungunya causam uma doença febril aguda, auto-limitada, caracterizada por cansaço, astenia, febre, eritema e intensa dor articular e muscular com comprometimento motor. Nessas doenças, após a resolução do quadro febril, 7-14 dias após o início dos sintomas, há cronificação da dor articular e muscular na maioria dos indivíduos por anos após o fim da viremia. Os mecanismos de cronificação da miosite durante essas infecções ainda não foi totalmente elucidado, mas achados sugerem semelhança com miopatias inflamatórias autoimunes. Em biópsias de músculo de ambos os casos encontramos níveis elevados de IFNγ e TNF, bem como um elevado número de macrófagos, linfócitos CD8+ e desarranjo da estrutura muscular acompanhada de atrofia. Em miopatias autoimunes, o complexo imunoproteassoma (IP) desempenha um papel chave na desregulação da homeostase proteica e subsequente ativação de células do infiltrado muscular. Sabe-se que em modelo murino de CHIKV, transcritos de subunidades do IP permanecem elevadas por um longo período no tecido muscular. Neste trabalho avaliamos o envolvimento da expressão e atividade do IP na miosite causada por MAYV e CHIKV. Animais infectados apresentam aumento da expressão dos componentes do IP de maneira concomitante com o aumento da viremia e o bloqueio farmacológico de β1i aumenta a carga viral no tecido bem como reduz a sobrevivência dos animais, enquanto β5i está associada ao controle do edema de pata. Em modelo celular macrófagos são capazes de modular a expressão de IP ao serem expostos à MAYV e CHIKV, mas não são suscetíveis à infecção. Adicionalmente, apesar de mioblastos e miotubos serem suscetíveis à infecção por CHIKV e MAYV, apenas mioblastos são capazes de regular positivamente a expressão do IP ao serem estimulados com IFNγ. Essas células são fundamentais para a formação de novas fibras no tecido lesionado pela infecção, e aqui demonstramos que a sua sobrevivência durante a infecção depende diretamente da atividade de IP. Juntos, esses resultados sugerem que o IP pode ser uma estrutura fundamental na busca de estratégias para a compreensão e tratamento da inflamação crônica causada por alfavírus.
Palavras-chave: Alfavirus; Chikungunya; Mayaro; Miosite; Imunoproteassoma
Abstract
Ubiquitinated protein aggregates, known as ALIS, are transiently formed in different cell types in response to oxidative stress, starvation and a variety of microbial products, such as LPS. Other proteins, like p62, are also located in these structures and involved in their formation and targeting to autophagy. Another protein located in ALIS is LC3, which is involved in their autophagic degradation. However, the role of ALIS is still far from being fully understood and there is little knowledge about the mechanisms of ALIS induction during an infection context by bacterial pathogens, especially gram-positive bacteria, like Listeria monocytogenes. In this study, we demonstrate ALIS formation upon BMDMs infection by L. monocytogenes wild-type and listeriolisin O (LLO) knockout, which shows a compromised escape from the internalization vacuole to the cytosol. However, we demonstrate that, unlike the wild-type strain, ALIS induction by the LLO-deficient strain is ROS-dependent and its formation occurs at later time-points, suggesting that ALIS induction by this strain occurs through a different signaling pathway. Another mechanism that plays a role in innate immunity and is involved in the defense against L. monocytogenes infection is xenophagy. Macrophages and fibroblasts infection with this bacteria triggers xenophagy in these cells. Due to divergences in the Listeria xenophagy literature and the differences between cell types, bacterial growth conditions and Listeria strains used in different studies, we characterized L. monocytogenes xenophagy in different cell types and compared the xenophagy between wild-type and ActA deficient strain, whose escape from xenophagy is compromised. We conclude that: the profile of xenophagy induction or not, varies according to the cell model; the temperature of L. monocytogenes growth can impact the recognition of the bacteria by autophagic machinery; and L. monocytogenes expressing ActA leads to less recognition of the bacteria by the autophagic machinery in RAW 264.7 and MEFs cells. In addition, little is known about the molecular mechanisms involved in this process, which is important for controlling bacterium replication. p62 UBA domain phosphorylation of the S409 residue, promoted by ULK1, leads to an increased affinity of p62 for ubiquitinated proteins. Here, we demonstrate that ULK1 and the phosphorylation of p62 S409 residue are involved in the process of Listeria recognition by p62 and ubiquitin in infected MEFs. Thus, ULK1 and the phosphorylation of p62 S409 residue may be involved and assist L. monocytogenes xenophagy.
Keywords: Alfavirus; Chikungunya; Mayaro; myositis; Imunoproteasome
Estudo da imunidade inata durante a infecção pelo HTLV1: caracterização molecular e funcional de monócitos e macrófagos.
Título
Título: Estudo da imunidade inata durante a infecção pelo HTLV1: caracterização molecular e funcional de monócitos e macrófagos.
Aluno: Sabrina Pires Maciel
Orientador(es): Profa. Juliana Echevarria Lima, Profa. Renata de Meirelles Santos Pereira
Resumo
O vírus linfotrópico para células T humanas do tipo 1 (HTLV-1) é um retrovírus associado à mielopatia/paraparesia espástica tropical (MAH/PET). A MAH/PET é uma doença inflamatória crônica, caracterizada pela infiltração de leucócitos na medula espinhal, causando degeneração e perda da capacidade motora a longo prazo. Embora os linfócitos T sejam os principais alvos do HTLV-1, células como monócitos e macrófagos podem ser infectadas, além de estarem sujeitas ao ambiente inflamatório induzido pelo vírus, podendo sofrer alterações gênicas que afetem suas funções. Enquanto a imunidade adaptativa é bem estudada, pouco se sabe sobre a imunidade inata no desenvolvimento da MAH/PET. No presente trabalho, analisamos o perfil de monócitos de doadores infectados assintomáticos e portadores da MAH/PET e observamos uma redução significativa da subpopulação clássica (CD16- ) em doadores infectados, enquanto a subpopulação intermediária (CD16+ ) aumentou significativamente nos portadores da MAH/PET, sugerindo a resposta inflamatória nesses indivíduos. Esses achados foram corroborados em nossas análises de expressão gênica in silico. Além disso, demonstramos a perda da expressão de genes importantes para a resposta inflamatória e a conservação da assinatura antiviral durante a MAH/PET, representada por genes estimulados pelo Interferon (ISGs). Observamos também a ativação e diferenciação de monócitos de linhagem (THP-1) em macrófagos do tipo M1 após o co-cultivo com linhagem de linfócitos infectados pelo HTLV-1 (MT-2), caracterizados pela maior expressão de genes pró-inflamatórios e antivirais, além da liberação de citocinas pró-inflamatórias. As alterações observadas in vitro ocorrem de forma independente de contato.
Palavras-chave: HTLV-1, monócitos, macrófagos, inflamação
Abstract
The human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) is a retrovirus associated with a myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP). HAM/TSP is a chronic inflammatory disease characterized by leukocytes infiltration into the spinal cord, causing degeneration and loss of motor capacity. Although T lymphocytes are the main target of HTLV-1, cells such as monocytes and macrophages can be infected, in addition to being exposed to the inflammatory environment induced by the virus, and may undergo molecular changes that affect their functions. While adaptive immunity is well studied, little is known about innate immunity during the HAM/TSP development. In the present study, we analyzed monocyte profile of asymptomatic infected donors and MAH/PET carriers and observed a significant reduction of the classic subpopulation (CD16- ) in infected donors, while the intermediate subpopulation (CD16+ ) significantly increased in MAH/PET carriers, suggesting an inflammatory response in these individuals. These findings were corroborated by our in-silico gene expression analysis. In addition, we demonstrated the loss of important gene expression for the inflammatory response and the conservation of antiviral signature during the HAM/TSP, represented by interferon-stimulated genes (ISGs). We also observed activation and differentiation of THP-1 monocytes cell line into M1 type macrophages after co-culture with HTLV-1-infected lymphocyte cell line (MT-2), characterized by increased expression of pro-inflammatory and antiviral genes, in addition to release of proinflammatory cytokines. The changes observed in vitro occur regardless cell-cell contact.
Keywords: HTLV-1; monocytes; macrophages; inflammation
Mecanismos celulares e moleculares envolvidos no reconhecimento imune inato do fungo patogênico Scedosporium apiospermum
Título
Título: Mecanismos celulares e moleculares envolvidos no reconhecimento imune inato do fungo patogênico Scedosporium apiospermum
Aluno: Yasmin Aurora Vieira Braga
Orientador(es): Prof. Rodrigo Tinoco Figueiredo
Resumo
As infecções fúngicas invasivas tem aumentado nas últimas décadas, representando uma importante causa de mortalidade em indivíduos imunossuprimidos. Scedosporium apiospermum é um fungo oportunista causador de infecções invasivas em indivíduos imunocomprometidos, sendo, além disso, um importante agente causador de micetomas micóticos, condição que acomete indivíduos imunocompetentes. S. apiospermum é amplamente distribuído na natureza, encontrado principalmente como saprófita de águas de rios, solo, estrumes, lamas de esgoto e pântano. Sabe-se que receptores da imunidade inata desempenham um papel essencial no reconhecimento imune inato de fungos patogênicos. TLR2, TLR4 e Dectin-1 estão envolvidos na indução da produção de mediadores inflamatórios em resposta a fungos patogênicos. Além disso, o reconhecimento de fungos é capaz de ativar o inflamassoma, promovendo a produção de IL-1β e ativação de caspase-1 por um mecanismo mediado por NLRP3, ou ainda por mecanismos independentes de NLRP3 e dependentes da caspase-8, AIM2, ou ativação constitutiva da caspase-1. Contudo, o papel e a contribuição de diversos receptores da imunidade inata no reconhecimento e imunidade à infecção pelo S. apiospermum são largamente desconhecidos. Assim, investigamos o papel do receptor de β-glucanas, Dectin-1, no reconhecimento imune inato de S. apiospermum. Nossos resultados demonstram que o reconhecimento de conídios de S. apiospermum por Dectin-1 promove a liberação de citocinas pró-inflamatórias e a fagocitose requer o reconhecimento mediado por Dectin-1 por macrófagos e células mieloides, a atividade fungicida de macrófagos peritoneais não requer o reconhecimento mediado por Dectin-1. O processo de germinação de conídios começa em torno de 6h e 9h, completando a morfogênese para diferenciação em hifas no tempo de 24h. Os conídios em repouso apresentaram baixa ligação à Dectin-1 Fc, sendo esta aumentada em 6h de germinação, atingindo um máximo de ligação em 9h. A liberação de IL-1β em resposta a S. apiospermum necessitou da ativação do inflamassoma dependente de NLRP3/caspase-1. Em um modelo experimental de infecção dérmica por inoculação de S. apiospermum, Dectin1 é necessária para o controle da lesão durante a infecção. Nossos resultados demonstram que o receptor de β-glucanas, Dectin-1, desempenha um papel essencial no reconhecimento do fungo patogênico Scedosporium apiospermum. Deste modo, nossos resultados trazem uma contribuição importante para a compreensão das infecções causadas por esse fungo.
Palavras-chave: Scedosporium apiospermum; Reconhecimento imune inato; Inflamossomo; Dectin-1
Abstract
Invasive fungal infections have increased in the last decades, representing an important cause of mortality and morbidity in immunosuppressed individuals. Scedosporium apiospermum is an opportunistic fungus that causes invasive infections in immunocompromised individuals, being also a relevant causative agent of mycetomas, a condition that affects immunocompetent individuals. S. apiospermum is widely distributed in nature, mainly found as saprophyte of rivers, soil, manures, sewage sludge and marshes. It is known that innate immunity receptors play an essential role in the innate immune recognition of pathogenic fungi. TLR2, TLR4 and Dectin-1 are involved in the production of inflammatory mediators in response to pathogenic fungi. In addition, fungal recognition is capable of activating the inflammasome, promoting the production of IL-1β and activation of caspase-1 by an NLRP3-mediated mechanism, or by NLRP3 independent mechanisms involving caspase-8 activation, AIM2 or constitutive activation of caspase-1. However, the role and contribution of various receptors of innate immunity in the recognition and immunity to S. apiospermum infection are largely unknown. Thus, we investigated the role of the β-glucan receptor, Dectin-1, in the innate immune recognition of S, apiospermum. Our results demonstrate that the recognition of S., apiospermum conidia by Dectin-1 the release of pro-inflammatory cytokines and phagocytosis by macrophages requires Dectin-1-mediated recognition. The fungicidal activity of peritoneal macrophages does not require Dectin-1 mediated recognition. The conidial germination begins around 6h and 9h, completing morphogenesis for differentiation in hyphae at 24h. At rest, conidia had a low binding to Dectin-1 Fc and Dectin-1 Fc binding was increased after 6h germination reaching a maximum binding in 9h. Release of IL-1β in response to S. apiospermum required recognition mediated by Dectin-1 and NLRP3/caspase-1 activation. In an experimental model of skin infection by inoculation of S. apiospermum, Dectin-1 is required for the control of the lesion during infection, but not caspase-1. Our results demonstrate that the β-glucan Dectin1 receptor plays an essential role in the recognition of the pathogenic fungus Scedosporium apiospermum. Thus, our results make an important contribution to understanding the infections caused by S. apiospermum.
Keywords: Scedosporium apiospermum; immune recognition;Inflamosmome;Dectin-1.
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