Impacto funcional do fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-I) na infecção de macrófagos pelo Mycobacterium leprae

Abstract

Macrófagos e células Schwann infectados pelo Mycobacterium leprae e com aspecto espumoso são encontrados nas lesões de pele e nervo, respectivamente, de pacientes com hanseníase multibacilar. Recentemente foi mostrado que este aspecto espumoso se deve ao acúmulo de lipídeos na célula infectada, resultante da capacidade do M. leprae de induzir a formação de corpúsculos lipídicos (CLs), tanto em monócitos quanto em células de Schwann, sendo este fenômeno importante para sua sobrevivência intracelular. No entanto, os mecanismos que levam ao acúmulo de lipídeos na célula infectada permanecem pouco esclarecidos. Estudos anteriores demonstraram a capacidade do M. leprae de induzir a expressão do fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-I) tanto em macrófagos como em células de Schwann. O IGF-I é um hormônio que apresenta múltiplas ações biológicas, dentre elas a modulação do metabolismo lipídico e a regulação da resposta imune e inflamatória. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a participação do IGF-I na biogênese de CLs induzidos pelo M. leprae e na sobrevivência bacteriana em macrófagos humanos Para tal, monócitos e macrófagos derivados de monócitos primários humanos ou macrófagos derivados da linhagem THP-1 foram utilizados em diferentes protocolos, a saber: a) para investigar a capacidade do IGF-I em induzir CLs, após tratamento com o hormônio, as células foram coradas com Oil Red O e os corpúsculos quantificados por microscopia; também a expressão da proteína adipofilina (ADRP) e de proteínas envolvidas no metabolismo lipídico foram avaliadas por RT-PCR quantitativo (qPCR); b) para analisar o papel do IGF-I na indução de CLs pelo M. leprae em macrófagos, as células foram infectadas na presença de anticorpo neutralizante específico para o receptor de IGF-I (IGF1R), seguida da marcação por Oil Red O e quantificação dos CLs por microscopia; e c) para avaliar a influência do IGF-I nos mecanismos microbicidas do macrófago e na sobrevivência intracelular do M. leprae, o IGF1R foi silenciado utilizando RNAi e tanto a expressão do peptídeo anti-microbiano catelicidina como a viabilidade do M. leprae foram avaliados por qPCR. Verificamos que o IGF-I per se é capaz de induzir a formação de corpúsculos lipídicos tanto em monócitos como em macrófagos humanos. Também o IGF-I se mostrou capaz de regular positivamente os níveis de RNAm da ADRP e da enzima HMGCoA redutase (via de biossíntese de colesterol) em monócitos humanos. Em macrófagos, mas não em monócitos, a indução de CLs por IGF-I parece ser acompanhada da secreção de prostaglandina E2 (PGE2) O bloqueio da via do IGF- 1R resultou numa redução na formação de CLs induzida por M. leprae, sugerindo que este hormônio tem um papel na biogenese de corpúsculos induzida pelo M. leprae. Finalmente, foi demonstrado que o IGF-I modula negativamente a expressão de catelicidina, produto da via microbicida dependente de vitamina D, favorecendo a sobrevivência do M. leprae. Em conjunto, nossos dados sugerem que o IGF-I contribui para a manutenção de um nicho favorável para a sobrevivência do M. leprae na célula hospedeira, participando do acúmulo de lipídeos e atenuando mecanismos microbicidas no macrófago infectado. Como parte final deste trabalho, tendo em vista o papel relevante do IGF-I na patogenia da hanseníase, através de uma análise genética identificamos 6 polimorfismos de base única (SNP) candidatos no gene do IGF-I que poderiam estar associados a uma maior ou menor susceptibilidade à hanseníase na população brasileira