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Title: Avaliação da interação entre Burkholderia cenocepacia e macrófagos alveolares in vitro e da infecção de modelos murinos
Advisor: Vieira, Joseli Lannes
Gibaldi, Daniel
Members of the board: Pessolani, Maria Cristina Vidal
Machado, Marcelo Pelajo
Antas, Paulo Renato Zuquim
Neves, Bianca Cruz
Silva, Johnatas Dutra
Authors: Vieira, Rhaissa Calixto
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: Burkholderia cenocepacia é uma bactéria gram-negativa associada a infecções pulmonares oportunistas acometendo portadores de fibrose cística, doença granulomatosa crônica ou que apresentem algum tipo de imunodeficiência, podendo resultar em declínio da função pulmonar e no quadro séptico conhecido como síndrome cepacia. Por mecanismos de escape B. cenocepacia promove atraso na maturação do fagolisossomo, enquanto fatores envolvidos na resistência a ROS desempenham papel na sobrevivência intracelular. Dados de nosso laboratório mostram que cultivos in vitro de macrófagos peritoneais de camundongos e da linhagem RAW 264.7 estimulados com IFN\03B3 e LPS, quando desafiados com B. cenocepacia, apresentam reduzidos níveis de NOx nos sobrenadantes. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a resposta efetora de macrófagos alveolares de camundongo da linhagem AMJ2-C11 na infecção por B. cenocepacia. Além disso, avaliamos a infecção de camundongos imunocompetentes C57BL/6 ou geneticamente deficientes para a enzima óxido nítrico sintase induzível (iNOS/NOS2). Nossos resultados indicam que B. cenocepacia é capaz de desativar mecanismos efetores da resposta clássica de macrófagos, redirecionando para o perfil alternativo de ativação. Observamos em cultivos de macrófagos AMJ2-C11 expostos à B. cenocepacia (i) concentrações reduzidas de NOx e concentrações aumentadas de ureia em sobrenadantes, (ii) aumento da expressão da enzima arginase e baixa expressão de iNOS/NOS2 nestas células, (iii) menor frequência de células expressando MHC-I e moléculas coestimuladoras (CD80, CD86 e CD40), e por fim (iv) baixas concentrações de TNF nos sobrenadantes Semelhante ao encontrado nos sobrenadantes dos cultivos na presença de B. cenocepacia, os lavados pleurais de animais infectados pela bactéria apresentam aumento na produção de ureia em detrimento da produção de NOx. Em 72 horas de infecção, contagem de CFU encontra-se aumentada nos animais deficientes em iNOS/NOS2, enquanto é controlada em animais C57BL/6 imunocompetentes. Todos os camundongos infectados apresentaram perda de peso nas primeiras 72 horas de infecção. Animais C57BL/6 recuperaram peso corporal, apresentando ao término da análise ganho ponderal semelhante aos não infectados. Por outro lado, animais inos-/- infectados acumularam perda ponderal no decorrer do tempo analisado, apresentando em torno de 40% de perda de massa corpórea e apresentaram 100% de mortalidade em 13 dias pós-infecção, ao passo que não houveram mortalidade em animais controles (NI). Os pulmões dos animais inos-/- infectados apresentam alterações histológicas agudas, comparados tanto aos controles não infectados, e mais intensas que os animais C57BL/6 infectados. Em conjunto nossos dados sugerem que a infecção por B. cenocepacia interfere no balanço das vias óxido nítrico sintase induzível e arginase, favorecendo esta última, o que poderia promover a atenuação da resposta inflamatória e a persistência da infecção
Abstract: Abstract: Burkholderia cenocepacia is a gram-negative bacteria associated with opportunistic lung infections affecting patients with cystic fibrosis, chronic granulomatous disease or immunodeficiencies, which can result in decreased pulmonary function and sepsis known as cepacia syndrome. By escape mechanisms B. cenocepacia promotes delay in maturation of phagolysosome, since cell factors involved in ROS resistance play a role in intracellular survival. Data from our laboratory show that cultures in vitro of mouse peritoneal macrophages and RAW 264.7 cell line stimulated with LPS and IFN\F067\F02C when challenged with B. cenocepacia present reduced NOx levels in the supernatants. The aim of the present work was to evaluate the effector response of mouse alveolar macrophages of the cell lineage AMJ2-C11 challenged by infection with B. cenocepacia. In addition, we evaluated the infection of mice immunocompetent (C57BL/6) or genetically deficient for the enzyme inducible nitric oxide synthase (iNOS/NOS2). Our results indicate that B. cenocepacia can disable effector mechanisms of classical response of macrophages, redirecting to the alternative profile of activation. We observed in AMJ2-C11 macrophage exposed to B.cenocepacia (i) reduced concentrations of NOx and increased concentrations of urea in supernatants, (ii) increased expression of arginase and low expression of iNOS/NOS2 in these cells, (iii) lower frequency of cells expressing MHC-I and costimulatory molecules (CD80, CD86, CD40), and finally (iv) lower TNF concentrations in the supernatants Akin the findings in supernatants of AMJ2-C11 macrophage exposed to B. cenocepacia, pleural washes recovered from infected mice show increased production of urea, while NOx was barely detected. At 72 hours of infection, CFU counts were increased in pleural washes of iNOS/NOS2-deficient mice, while bacteria growth was controlled in immunocompetent mice. All infected mice showed initial weight loss. After 72 hours of infection, C57BL/6 mice recovered body weight, showing similar weight gain to uninfected mice. On the other hand, B. cenocepacia-infected inos-/- mice accumulated body weight loss (~ 40%) during the course of infection, showing 100% of mortality at 13 days post-infection, whereas none of the control mice showed mortality. The lungs of B. cenocepacia-infected inos-/- mice showed acute histological alterations in comparison with uninfected controls, and more intense abnormalities when compared to infected C57BL/6 mice. Taken together our data suggest that the infection by B. cenocepacia interferes with the balance of the inducible nitric oxide synthase and arginase, favoring the latter, which could promote the attenuation of the inflammatory response and the persistence of infection
DeCS: Burkholderia cenocepacia
Macrófagos Alveolares
Óxido Nítrico Sintase
Arginase
Issue Date: 2016
Citation: VIEIRA, R. C. Avaliação da interação entre Burkholderia cenocepacia e macrófagos alveolares in vitro e da infecção de modelos murinos. 2016. 77f. Dissertação (Mestrado em Biologia Parasitária) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2016
Date of defense: 2016-Fev-25
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Embargo date: 2017-05-09
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBP - Dissertações de Mestrado

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