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Title: Efeitos de IFN\03B3 e TNF sobre a infecção de astrócitos pelo Trypanosoma cruzi
Advisor: Lannes-Vieira, Joseli
Members of the board: Pons, Andrea Henriques
Paiva, Claudia Neto
Meyer, Rafael Mariante
Pereira, Mirian Claudia de Souza
Adesse, Daniel Pedra
Authors: Silva, Rafael Rodrigues
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A doença de Chagas (DC) é causada pela infecção pelo Trypanosoma cruzi e consiste num importante problema de saúde pública nas Américas do Sul e Central. Embora não caracterizado, o acometimento do sistema nervoso central (SNC) na DC foi demonstrado na fase aguda em crianças e na reativação da infecção em pacientes crônicos imunossuprimidos. Porém, os alvos celulares do T. cruzi e a origem dos parasitos no SNC em episódios de reativação crônica não estão claros. Os astrócitos são as células gliais mais abundantes do SNC humano e sua participação na DC carece de informação, bem como o papel das citocinas Interferon-gama (IFN\03B3) e fator de necrose tumoral (TNF), duas importantes citocinas no contexto da infecção pelo T. cruzi, no processo de infecção do SNC. Estudos nesse sentido são importantes diante da crescente ocorrência de co-infecção T. cruzi/HIV, bem como acesso dos pacientes a transplantes e demais situações que causam imunossupressão. Assim, investigamos a infecção de astrócitos pelo T. cruzi e os efeitos de IFN\03B3 e TNF nesse processo. Mostramos que o T. cruzi persistiu no SNC de camundongos da linhagem C3H/He cronicamente infectados em paralelo à expressão de mRNA de IFN\03B3, e a maioria das células albergando o T. cruzi eram astrócitos frequentemente localizados próximo a células mononucleares IFN\03B3+, micrógliais, como mostrado por imunoistoquímica. Utilizamos cultivos primários de astrócitos de camundongos C3H/He e C57BL/6 tratados com IFN\03B3 ou TNF na presença de tripomastigotas da cepa Colombiana do T. cruzi e analisamos taxa de infecção, crescimento do parasito e produção de mediadores inflamatórios in vitro; e o efeito do bloqueio de TNF na infecção do SNC pelo T. cruzi Confirmamos que astrócitos de ambas as linhagens foram suscetíveis à infecção pelo T. cruzi, e que o pré-tratamento com IFN\03B3 ou TNF favoreceu a invasão dos astrócitos pelo parasito e aumentou o número de formas amastigotas nos astrócitos. Tanto o T. cruzi quanto o IFN\03B3 não foram capazes de induzir sozinhos produção de óxido nítrico (NO), que só foi induzido pela associação de ambos os estímulos. O tratamento com L-NAME (inibidor de síntese de NO) reduziu parcialmente o número de formas amastigotas do T. cruzi em astrócitos tratados com IFN\03B3, enquanto o tratamento com Infliximab (anticorpo neutralizante anti-TNF) preveniu completamente o efeito de IFN\03B3 no favorecimento à infecção de astrocitos pelo T. cruzi, indicando que IFN\03B3 favorece a infecção de astrócitos pelo T. cruzi via TNF. Somado a isso, a expressão de mRNA e a produção de TNF foram aumentadas nos cultivos de astrócitos infectados pelo T. cruzi, enquanto que o seu receptor TNFR1 teve expressão aumentada apenas quando a infecção ocorreu na presença de TNF. O inibidor de expressão de TNFR1 reduziu o número de amastigotas/célula e a porcentagem de células infectadas nos cultivos pré-tratados com TNF. Finalmente, a administração de anti-TNF a camundongos C3H/He agudamente infectados reduziu o número de áreas positivas para antígenos do T. cruzi no SNC Em conjunto, os nossos dados sugerem que IFN\03B3 e TNF são possíveis facilitadores da entrada do T. cruzi em astrócitos, contribuindo para a manutenção de um ambiente inflamatório no SNC, o que poderia levar à morte células neuronais, além de facilitar a persistência do T. cruzi nesse sítio, possivelmente albergado em astrócitos, os quais agiriam como fonte de parasitos em episódios de reativação crônica
Abstract: Chagas disease (CD) is caused by Trypanosoma cruzi infection and is a major public health problem in South and Central America. Although not characterized, the involvement of the central nervous system (CNS) in DC was demonstrated in the acute phase in children and reactivation of infection in immunosuppressed chronic patients. However, the cellular targets of T. cruzi and the origin of the parasites in the CNS in episodes of chronic reactivation are not clear. Astrocytes are the most abundant glial cells in the human CNS and its involvement in AD lacks information as well as the role of the cytokines interferon-gamma (IFN\03B3) and tumor necrosis factor (TNF), two cytokines important in the context of T. cruzi, in the process CNS infection. Studies in this direction are important given the increasing occurrence of coinfection T. cruzi/HIV, as well as patient access to transplants and other situations that cause immunosuppression. Thus, we investigated the infection of astrocytes by T. cruzi and the effects of IFN\03B3 and TNF in the process. We show that the T. cruzi persisted in the CNS of mice C3H/He chronically infected parallel to IFN\03B3 mRNA expression, and most of the T. cruzi-cells were astrocytes frequently located near IFN\03B3+-mononuclear cells, microglia, as shown by immunohistochemistry. We used primary astrocytes C3H/He and C57BL/6 mices treated with IFN\03B3 or TNF in the presence of trypomastigotes of T. cruzi Colombian strain and analyzed rate of infection, parasite growth and production of inflammatory mediators in vitro; and the effect of TNF blockade in CNS infection with T. cruzi We confirm that astrocytes of both strains were susceptible to infection with T. cruzi, and that pretreatment with IFN\03B3 or TNF favored the invasion of astrocytes by the parasite and increased the number of amastigotes in astrocytes. Both the T. cruzi as IFN\03B3 was not alone capable of inducing nitric oxide (NO) production, which was induced just by combination of both stimuli. Treatment with L-NAME (NO synthase inhibitor) partially reduced the number of amastigotes of T. cruzi in astrocytes treated with IFN\03B3, while treatment with infliximab (anti-TNF-neutralizing antibody) completely prevented the effect of IFN\03B3 in favoring infection of astrocytes by T. cruzi, indicating that IFN\03B3 favors infection of astrocytes by T. cruzi via TNF. In addition to this, expression of mRNA and TNF production were increased in cultures of astrocytes infected with T. cruzi, while its TNFR1 receptor expression was increased only when the infection occurred in the presence of TNF. The TNFR1 expression inhibitor reduced the number of amastigotes/cell and the percentage of infected cells in cultures pretreated with TNF. Finally, the anti-TNF administration acutely infected C3H/He mice reduced the number of positive areas for T. cruzi antigens in the CNS. Together, our data suggest that IFN\03B3 and TNF are possible facilitating the entry of T. cruzi in astrocytes, thereby contributing to the maintenance of a CNS inflammatory environment, which could lead to neuronal cell death, and to facilitate the persistence of T. cruzi in that site, possibly housed in astrocytes, which would act as a source of parasites in episodes of chronic reactivation
DeCS: Astrócitos
Trypanosoma cruzi
Doença de Chagas
Sistema Nervoso Central
Citocinas
Issue Date: 2015
Citation: SILVA, R. R. Efeitos de IFN\03B3 e TNF sobre a infecção de astrócitos pelo Trypanosoma cruzi. 2015. 141f. Tese (Doutorado em Biologia Parasitária) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2015
Date of defense: 2015-Fev-06
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: 2100-08-17
Copyright: restricted access
Appears in Collections:IOC - PGBP - Teses de Doutorado

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