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Title: Processos de secreção e transporte vesicular da proteína básica principal (MBP-1) em eosinófilos durante a infecção por Schistosoma mansoni
Advisor: Melo, Rossana Correa Netto de
Members of the board: Barbosa, Helene Santos
Rodrigues, Sandra Aurora Chavez Perez
Rosa, Florence Mara
Serra, Magda Fraguas
Authors: Dias, Felipe Ferraz
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A esquistossomose mansoni é uma doença crônica causada pela infecção parasitária por trematódeos da espécie Schistosoma mansoni que induz a formação de granulomas exsudativos. Durante a resposta granulomatosa, eosinófilos são ativados e recrutados para os sítios inflamatórios e desempenham suas funções através da liberação de produtos derivados de seus grânulos de secreção. Estes grânulos têm morfologia única e armazenam um número expressivo de citocinas e proteínas catiônicas previamente sintetizadas, principalmente proteína básica principal (MBP-1). MBP-1 tem sido implicada na imunoregulação de células imune e combate aos parasitos em diversas infecções helmínticas. Embora os mecanismos de desgranulação de eosinófilos murinos e humanos frente à doenças alérgicas encontrem-se bem estabelecidos, ainda não se conhece como estas células liberam seus produtos em resposta à infecções helmínticas. Devido à essa escassa informação, a ultraestrutura de eosinófilos murinos e humanos foi avaliada com ênfase em seus processos de desgranulação frente à infecção por S. mansoni. Fragmentos de fígado e intestino grosso de camundongos fêmeas Swiss Webster (SW) infectadas por 100 cercárias de S. mansoni, assim como biópsias de pacientes infectados com a forma crônica da doença foram processados e analisados por técnica histológica avançada (inclusão em resina glicolmetacrilato), e através de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Eosinófilos foram encontrados em diferentes estágios dos granulomas tanto hepáticos quanto intestinais de camundongos SW com 57 e 115 dias de infecção e, constituiram a principal população de células inflamatórias. Foram encontrados os 3 processos de secreção nos eosinófilos teciduais murinos, ativados pela infecção mansônica, sendo o processo de \201Cpiecemeal degranulation\201D (PMD), o mais predominante PMD foi caracterizada pelo aumento do número de grânulos específicos em esvaziamento em relação aos grânulos intactos e em fusão. Eosinófilos hepáticos murinos foram submetidos à técnica de immunonanogold para marcação de MBP-1, a qual foi detectada na maioria dos grânulos específicos. Destes grânulos, MBP-1 foi amplamente distribuída entre os grânulos exibindo alterações morfológicas típicas de PMD e em vesículas de transporte, incluindo \201CEosinophil Sombrero Vesicles (EoSVs)\201D em associação com estes grânulos. Além disso, MBP-1 foi localizada na matriz extracelular, indicando a ocorrência de liberação extracelular desta proteína por PMD. Eosinófilos humanos provenientes de biópsias da mucosa retal apresentaram grânulos específicos com alterações ultraestruturais e presença de EoSVs ao redor e em contato com os mesmos. Estes grânulos foram encontrados dentro dos eosinófilos e na matriz extracelular adjacente, sugerindo que a secreção de produtos destes grânulos ocorra através de processo semelhante à desgranulação por PMD. Em conjunto, nossos resultados demonstram a importância dos esoinófilos na fase aguda e crônica da infecção por S. mansoni e identificam a desgranulação por piecemeal (liberação de moléculas específicas de forma seletiva e regulada) como o principal processo de secreção em resposta à infecção. Isto é importante para a compreensão das vias intracelulares envolvidas com a liberação de produtos estocados nos grânulos de eosinófilos durante respostas inflamatórias disparadas por infeções helmínticas
Abstract: Schistosomiasis is a well known chronic and parasitic disease caused by trematoda specie Schistosoma mansoni infection which triggers exsudative granuloma formations. During granulomatous response, eosinophis are activated and recruited to inflammatory sites where they play your functions by release of secretory granule-derived products. These granules have unic morphology and storage an expressive number of pre-formed cytokines and cationic proteins, mainly major basic protein-1 (MBP-1). MBP-1 has been implicated in immune cells immunoregualtion and action against parasites in many helminthic infections. Although murine and human eosinophil degranulation mechanisms front of allergic disorders have been established, none knows how these cells release their products in response to helminthic infections. Due to this lack of information, the ultrastructure of murine and human eosinophils was evaluated with focus on their degranulation processes front of S. mansoni infection. Liver and large intestine fragments from female Swiss Webster (SW) mice infected with 100 S. mansoni cercarie, as well as, biopsies from chronic infected pacients were processed and analysed by advanced histologic technique (inclusion in glycol methacrylate resin), and by transmission electron microscopy (TEM). Eosinophils were found in both hepatic and intestinal different granuloma stages from 57 and 115 post-infection SW mice and, consisted the main inflammatory cells population. Three secretory processes were found in murine tissue eosinophils, activated by mansonic infection, being the “piecemeal degranulation” (PMD), the most predominant. PMD was characterized by the augment of emptying specific granules number in comparison to intact and fused granules. Murine hepatic eosinophils were submitted to immunonanogold technique to label MBP-1, which was detected in the majority of the specific granules. Of these granules, MBP-1 was widely distributed between granules with PMD-like morphologic alterations and in transport vesicles, including Eosinophil Sombrero Vesicles (EoSVs) in association with these granules. Moreover, MBP-1 was localized in the extracellular matrix, pointing to a extracellular releasing of this protein by PMD. Human eosinophils from retal mucosal biopsies showed ultrastructurally altered specific granules and presence of surronuded and attached EoSVs. These granules were found within eosinophils cytoplasm and at the adjacent extracellular matrix, suggesting a PMD-like degranulation of these granule products. Together, our results demonstrate the importance of eosinophils in the acute and chronic phases of S. mansoni infection and identify piecemeal degranulation (regulated and selective releasing of specific molecules) as the main secretion process in response to infection. This is important for the understanding of intracellular ways involved with granule-stored products release of eosinophils during inflammatory responses triggered by helminthic infections.
DeCS: Schistosoma mansoni
Granuloma
Eosinófilos
Secreções Corporais
Imuno-Histoquímica
Issue Date: 2015
Citation: DIAS, F. F. Processos de secreção e transporte vesicular da proteína básica principal (MBP-1) em eosinófilos durante a infecção por Schistosoma mansoni. 2015. 175f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2015.
Date of defense: 2015
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Teses de Doutorado

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