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Title: Efeitos da infecção pelo Trypanosoma cruzi sobre os componentes linfóide e microambiental do timorelação com interação timócito-epitélio tímico e morte celular
Advisor: Meis, Juliana de
Villa-Verde, Déa Maria Serra
Members of the board: Pons, Andréa Henriques
Lima, Célio Geraldo Freire de
Barcinsk, Marcello A.
Nunes, Marise Pinheiro
Cruz, Daniella Arêas Mendes da
Authors: Oliveira, Désio Aurélio Farias de
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A infecção pelo Trypanosoma cruzi promove alterações em órgãos linfóides. O timo apresenta-se atrofiado com depleção de células CD4+CD8+ (DP) na fase aguda. Em órgãos linfóides periféricos, os linfonodos subcutâneos (LSC) e o baço apresentam-se hipertrofiados com aumento de células T e B, enquanto os linfonodos mesentéricos (LM) apresentam-se atrofiados devido à morte dessas células. Nesse trabalho estudamos os efeitos da infecção pelo T. cruzi sobre células epiteliais tímicas (TEC) e timócitos, bem como o papel do timo no comportamento de órgãos linfóides periféricos. Em experimentos de infecção in vitro, avaliamos TEC, abordando a expressão de ligantes e receptores da matriz extracelular (ECM), e ainda, as possíveis conseqüências desse aumento de ECM sobre a interação de TEC/timócitos ou TEC/parasita. Nossos resultados demonstram que a infecção promove diminuição do número de TEC, alterações morfológicas e aumento de ECM em culturas infectadas. Observamos também que componentes da ECM são requeridos na interação entre TEC/parasita. Curiosamente, o menor crescimento de TEC em culturas infectadas está associada com a inibição do ciclo celular e não com apoptose No que se refere à interação TEC/timócitos, observamos que a adesão foi maior nas culturas infectadas, especialmente sobre TEC parasitadas. Esse aumento de adesão entre TEC/timócitos corrobora a hipótese descrita anteriormente pelo nosso grupo que a infecção favorece a migração de timócitos para periferia. Estendendo nossa análise ao compartimento linfóide do timo, investigamos a apoptose de timócitos na infecção. Observamos que a celularidade do timo diminui viii durante a infecção, juntamente com aumento de apoptose de timócitos CD4-CD8- (DN), DP, CD4 e CD8. Procurando entender a via envolvida na apoptose desses timócitos, demonstramos que a atividade de caspases total, caspase 8, caspase 9 e caspase 3 estão aumentadas na infecção. Observamos que ambas caspases iniciadoras caspase 8 (via extrínseca, Fas, TNF, TRAIL) e caspase 9 (via intrínseca, privação de fatores) parecem estar envolvidas na depleção desses timócitos Esse dado foi confirmado nos experimentos de bloqueio de morte com inibidores de caspases, onde observamos que o tratamento in vivo (injeção intratímica) e in vitro com zVAD (inibidor geral de caspases) em timócitos de animais infectados foi mais eficaz no bloqueio da morte do que os inibidores de caspase-8 (zIETD) ou caspase-9 (zLEHD). Além disso, animais infectados e tratados com zVAD apresentaram a celularidade do timo parcialmente recuperada, mais especificamente em timócitos DN e DP. Finalmente, procurando entender o papel do timo na resposta imune regional de órgãos linfóides periféricos na infecção, camundongos foram timectomizados antes da infecção para avaliação da celularidade dos LSC, LM e baço. Nossos dados demonstram que, mesmo com a ausência do timo, a hipertrofia dos LSC e a atrofia dos LM permaneciam inalterados, entretanto, encontramos significativo acúmulo de linfócitos T e B no baço de animais infectados. Em conjunto, nossos resultados demonstram que as alterações observadas no componente epitelial do microambiente tímico, assim como em timócitos de animais infectados favorecem a migração e morte destes timócitos e a atrofia desse tecido. Além disso, demonstramos que células do timo possuem papel imunoregulatório no baço durante a infecção
Abstract: Trypanosoma cruzi infection promotes lymphoid organ alterations. The thymus is atroph ied with CD4 + CD8 + (DP) thymocyte depletion in the acute phase of infection. In p eripheral lymphoid organs, subcuta neous lymph nodes (LSC) and spleen present hypertrophy, with increase of T and B cells, whereas mesenteric lymph nodes (LM) are atrophied due to the death of these cells . In this work, we studied the effects of T. cruzi infec tion in thymic epithelial cells (TEC) and thymocytes , as well as the role of thymus in the behavior of peripheral lymphoid organs . In experiments of in vitro infection, we evaluated TEC, concerning the expression of extracellular matrix (ECM) ligands and receptor s , and also the possible conseq uences of ECM increase in TEC /thymocyte or TEC/parasit e intera ctions . Our data demonstrate that T. cruzi infection promotes a decrease of TEC number , morphological alterations and ECM increase in infected cultures . We observed that ECM components ar e required in the interaction between TEC and parasit es . Curiously, the decrease in TE C number in infected cultures is associated to cell cycle inhibition but not to apoptos is . Concerning TEC/thymocyte interactions, we observed that adhesion was greater in infected cultures, especially on parasitized TEC . This increase in TEC/thymocyte adhesion corroborates the hypothesis previously described by our group that the infection favors migration of thymocyte s to the periphery . Extending our analysis to th ymic ly mphoid compartment, we investigated thymocyte apoptosis following infection . We observed that thymus cellulari ty decreases during infection, together with the increase of apopt osis in CD4 - CD8 - (DN), DP, CD4 and CD8 thymocyte s. Searching to understand what death pathway is involved in thymocyte apoptosis, we demonstrated that the activity of total cas pases, caspase - 8, caspase - 9 and caspase-3 (ef f e c tor caspase ) are increased in infection . We observ ed that both initiator ca spase - 8 (extrinsic pathway, Fas, TNF , TRAIL) and caspase - 9 (intrinsic pathway, factor deprivation) seem to be involved in thymocyte deple tion. These data were confirmed in death blocking experiments with caspase inhibitors , in which w e showed that in vivo (intrat hy mic inje ction ) and in vitro treatment s with zVAD ( general caspase in hibitor ) were more effective in blocking thymocyte death than the in hibitors of caspase - 8 (zIETD) or caspase - 9 (zLEHD) separately . Moreover , infected animals treated with zVAD showed a partial recovery of thymus cellularity , more specifica lly in DN and DP thymocytes . Finally, searching to understand the role of the thymus in the regional immune response of peripheral lymphoid organs in infection , mice were t hy mectomiz e d prior to infection to evaluation of LSC, LM and spleen cellularity. Our data demonstrate d that, even in the absence of the thymus, LSC hypertrophy and LM atrophy were not altered ; however , we found a significant accumulation of T and B lymphocytes in the spleen of infected animals. Conjointl y , our results show that the alterations observed in the epithelial component of the thymus microenvironment, as well as in thymocyte s of infected animals favor the migration and death of thymocyte s and the atrophy of this tissue . Besides that , we demonstr at ed that thymic cells have an immunoregulatory role in the spleen during infection .
DeCS: Caspases
Doença de Chagas
Timo
Matriz Extracelular
Apoptose
Issue Date: 2011
Citation: OLIVEIRA, D. A. F. de. Efeitos da infecção pelo Trypanosoma cruzi sobre os componentes linfóide e microambiental do timorelação com interação timócito-epitélio tímico e morte celular. 2011. 186f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2011
Date of defense: 2011-12-15
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: 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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