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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/13630
ENVOLVIMENTO DO RECEPTOR TLR-9 NA RESPOSTA IMUNE DO HOSPEDEIRO DURANTE O CURSO DA INFECÇÃO PELO MYCOBACTERIUM LEPRAE
Mycobacterium leprae
Histonas
DNA
Imunidade nas Mucosas
Células Epiteliais
Eritema Nodoso
Hanseníase Virchowiana
Dias, André Alves | Date Issued:
2015
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract in Portuguese
Mycobacterium leprae, agente etiológico da hanseníase, expressa em abundância uma proteína catiônica semelhante às histonas, denominada Hlp, presente tanto no envelope como no nucleóide bacteriano. O reconhecimento do DNA bacteriano, rico em motivos CpG não metilados, pelo receptor TLR-9 representa uma importante via para a ativação da resposta imune inata, a qual pode levar à eliminação do agente infeccioso ou mediar manifestações patológicas. Foi mostrado ainda que complexos DNA-histona são mais potentes agonistas de TLR-9 que DNA sozinho. Assim, o presente trabalho teve como objetivo investigar o envolvimento do receptor TLR-9 na ativação da resposta imune do hospedeiro durante o curso da infecção pelo M. leprae. Inicialmente foi analisada a participação do TLR-9 na ativação da resposta imune inata em células epiteliais alveolares da linhagem A549 após estímulo com M. leprae. M. leprae foi capaz de induzir aumento das quimiocinas IL-8 e MCP-1 e a transcrição gênica do peptídeo antimicrobiano H\F062D-2 nas células epiteliais. O aumento da expressão de CD80 na superfície celular também foi observada após estímulo com o bacilo. O complexo CpG-Hlp micobacteriano solúvel também induziu aumento na produção de IL-8 nas células A549. Foi observado que o aumento de IL-8 induzido pelo M. leprae ocorre de forma dependente da translocação nuclear do NF-\F06BB e que o antagonista sintético de TLR-9 afetou a secreção de IL-8 induzida pelo M. leprae. A adição de CpG ao M. smegmatis selvagem, mas não mutante para o gene hlp, aumentou a produção de IL-8 pelas células epiteliais
Em conjunto, esses dados sugerem que as células epiteliais respiratórias podem reconhecer M. leprae via TLR-9 e, assim, participar da resposta imune inata no sítio inicial da infecção. Uma vez que o aparecimento do eritema nodoso hansênico (ENH) está associado a liberação massiva de antígenos micobacterianos, foi investigado o envolvimento do TLR-9 na patogênese do ENH. Neste sentido, foi verificado o aumento da expressão de TLR-9, tanto em lesões de pele como em células mononucleares periféricas de pacientes reacionais, quando comparados com pacientes não reacionais. Posteriormente foram quantificados os níveis de ligantes de TLR-9 na circulação dos pacientes. Além de DNA de M. leprae, altos níveis de Hlp foram detectados no soro de pacientes reacionais. Como o TLR-9 também reconhece DNA endógeno, os níveis circulantes do complexo DNA-histona humano foram quantificados e observou-se um aumento destes complexos no soro de pacientes reacionais. Demonstramos que PBMCs de pacientes reacionais secretam níveis aumentados das citocinas TNF-\F061, IL-6 e IL-1\F062 em resposta ao complexo CpG-Hlp em comparação a pacientes não reacionais e indivíduos sadios. Finalmente, o antagonista sintético de TLR-9 inibiu a secreção das citocinas pelas PBMCs em resposta ao lisado de M. leprae. Em conjunto, esses resultados sugerem um importante envolvimento do receptor TLR-9 no processo inflamatório desencadeado no ENH abrindo perspectivas para novas abordagens imunoprofiláticas e terapêuticas
Abstract
Mycobacterium leprae
,
etiological
agent of leprosy, expresses
in abundance a
cationic protein similar to histones, called
histone
-
like protein (
Hlp
)
, present
in
the envelope as
well as
in bacterial nucleoid.
The r
ecognitio
n of bacterial DNA
rich in unmethylated CpG motifs by
TLR
-
9
is an important pathway for activation
of the innate immune response, which can lead to the elimination of the
infectious agent or mediate pathological manifestations. Moreover,
studies
showed tha
t DNA
-
histone complexes are mor
e potent agonists of TLR
-
9
than
DNA alone
.
This study aimed to investigate th
e involvement of TLR
-
9
in the
activation of the host immune response d
urin
g the course of
M. leprae
infection.
Initially, we analyzed the participat
ion of TLR
-
9 activation
on
the innate immune
response in
A549
alveolar epithelial cells after stimulation with
M. leprae
.
It was
shown
that
M. leprae
was able to induce
the chemokines
I
L
-
8 and MCP
-
1
, and
gene transcription of
antimicrobial peptide H
D
-
2
in
epithelial cells.
T
he
increase of CD80
expression on the cell surface
was also observed after
stimulation with bacillus.
Soluble mycobacterial
CpG
-
Hlp complex also induced
an increase in IL
-
8 in A549 cells. It was observed that the increase of IL
-
8
,
induc
ed by
M. leprae
,
occurs dependently
nuclear
translocation of NF
-
B and
synthetic TLR
-
9 antagonist affected IL
-
8 secretion induced by
M. leprae
.
T
he
addition of CpG to
wild
type
M. smegmatis
, but not to the mutant gene hlp
,
increased IL
-
8 production by epit
helial cells.
A
s a whole
, t
he
se
results
suggest
that respiratory epithelial cells can recognize
M. leprae
via TLR
-
9 and thus
participate in the innate immune response in the initial infection site.
Since the
appearance of erythema nodosum leprosum (ENL) is
associated with the
massive release of mycobacterial antigens
, it
was investigated the involvement
of TLR
-
9 in the pathogenesis of ENL.
In this sense, we observed an increase
in
expression of TLR
-
9, both
in
skin lesions
and
peripher
al mononuclear cells of
ENL
patients,
when compa
red with non
reactional
patients. Subsequently, we
measured the levels of TLR
-
9 ligands in the circulation of patients.
In addition
to
M. leprae
DNA
, high levels of Hlp were detected i
n the seru
m of
ENL
patients
.
As
TLR
-
9 also recog
nize
s
endogenous DNA, circulating levels of the human
DNA
-
histone complex were quantified
,
and we also observed an increase of
these complexes in
the
serum
of
ENL
patients. Furthermor
e, PBMCs from
ENL
pa
tients
secreted elevated levels of TNF
-
, IL
-
6 and IL
-
1
cytokines
in
response to CpG
-
Hlp complex
, when
compared to nonreactional
patients and
healthy individuals. F
inally, synthetic antagonist
of
TLR
-
9 inhibited the secretion
of cytokines by P
BMCs in respo
nse to
M. leprae
lysates
. The results described
in t
he second part of the study suggest a major involvement of TLR
-
9 receptor
in the inflammatory process triggered in ENL
,
opening up prospects for new
immunoprophylactic and therapeutic approaches.
DeCS
Receptores Toll-LikeMycobacterium leprae
Histonas
DNA
Imunidade nas Mucosas
Células Epiteliais
Eritema Nodoso
Hanseníase Virchowiana
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