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Title: Avaliação das alterações imunopatológicas das lesões cutâneas por Leishmania (Viannia) braziliensis no modelo hamster dourado (Mesocricetus auratus)
Advisor: Cruz, Alda Maria da
Romão, Raquel Peralva Ribeiro
Authors: Vieira, Larissa Resende
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: A Leishmania (Viannia) braziliensis é a principal espécie associada à leishmaniose tegumentar Americana (LTA), mas é relativamente pouco estudada em modelos experimentais. Nosso grupo vem estudando o hamster (Mesocricetus auratus) que se mostrou ser um bom modelo para estudo da LTA. A história natural da infecção demonstrou que o tempo de surgimento das lesões era proporcional ao número de parasitos do inoculo, influenciando também a gravidade da evolução clínica e das alterações histopatológicas. O presente trabalho propõe avaliar momentos precoces da infecção pelos referidos inóculos, com a hipótese de que a modulação da resposta imune que ocorre em fases mais iniciais da infecção poderá influenciar o curso clinico da doença. Para tal, 72 hamster (dois experimentos) foram inoculados na pata com 104, 105 e 106 promastigotas de L. braziliensis e a mensuração da espessura da pata foi realizada semanalmente. Grupos de animais foram eutanasiados com 15, 30 e 50 dias pós-infecção. As alterações histopatológicas da pele foram quantificadas por pontuação atribuída a características do infiltrado e a quantificação de IgG anti-Leishmana foi realizada por ELISA. .A expressão gênica de IFN \0263, IL-10, TGF-\03B2, TNF, IL-4, IL-6, arginase e iNOS, e a carga parasitária foram avaliadas na pele por PCR em tempo real. O tempo de surgimento das lesões foi inversamente proporcional à concentração do inóculo A maioria dos animais infectados por 104 desenvolveram lesões mais benignas com menor comprometimento inflamatório em comparação aos animais infectados com 105 e 106, que apresentaram lesões de evolução similar, mais graves, com maior dano tecidual. Houve relação direta dos níveis de IgG total com a concentração de parasitos do inóculo e com o tempo de infecção, só havendo produção de IgG aos 30 dias. Houve correlação positiva dos níveis de IgG com o tamanho das lesões, dano tecidual e carga parasitária final, sugerindo que os anticorpos não protegem contra o parasito e que estão relacionados à gravidade da infecção. Aos 15 dias a maioria dos animais não expressou iNOS, havendo grande aumento de expressão dessa enzima nos animais infectados por 106 aos 30 dias e aumento substancial nos três inóculos, aos 50 dias. Entretanto, só ocorreu aumento mais pronunciado da expressão de arginase aos 50 dias. No geral, houve um controle mais eficiente da replicação parasitária pelos animais infectados por 104 parasitos, havendo correlação da CP com o tamanho das lesões e o dano tecidual. Em todos os tempos estudados observou-se um perfil misto de expressão de citocinas. Aos 15 e 30 dias, os inóculos 104 e 105 apresentaram perfis de expressão semelhantes com medianas menores que as do inóculo 106 Aos 50 dias, o menor inóculo teve um comportamento mais disperso para a maioria das citocinas, o que pode ser atribuído ao caráter outbread do modelo. Observamos uma baixa modulação de IL-4 e TGF-\03B2 nos animais infectados por 104 parasitos, fato que pode ter contribuído para o controle mais efetivo da infecção, ao contrário do que ocorreu com o inóculo 106. Nos inóculos 105 e 106, houve uma aparente desregulação da resposta imune, com alta expressão de citocinas, provavelmente relacionada ao elevado estimulo antigênico. Nossos resultados sugerem que a baixa indução de IL-4 e TGF-\03B2 é consequência da carga infectiva, tendo importante papel no controle da doença.
Abstract: Leishmania (Viannia) braziliensis is the main species associated with American tegumentary leishmaniasis (ATL), however, there are relatively few experimental models available and most mouse strains are resistant to this species. Our group has been studying the hamster (Mesocricetus auratus), which proved to be a good model for the study of ATL. The natural history of the infection demonstrated that the time of onset of the lesions was proportional to the number of parasites inoculated, also influencing the severity of clinical evolution and histopathological changes Thus, the present work proposes to evaluate the early moments of infection by these inocula, with the hypothesis that the modulation of the immune response occurs in the earliest stages of the infection. To this purpose, 72 hamsters (two experiments) were inoculated in the footpad with 104, 105 and 106 L. braziliensis promastigotes and measuring the paw thickness was performed weekly. Groups of animals were euthanized at 15, 30 and 50 days post-infection The histopathological changes of the skin were quantified by scoring attributed to the characteristics of the infiltrate and the quantification of anti-Leishmania IgG was performed by ELISA. The skin gene expression IFN-\0263, IL-10, TGF-\03B2, TNF, IL-4, IL-6, arginase and iNOS, and the parasite load were evaluated by quantitative real-time PCR. The onset time of the lesions was inversely proportional to the concentration of the inoculum. Most of the animals infected by 104 developed benign lesions with less inflammatory involvement compared to animals infected with 105 and 106, which presented similar lesions evolution, i.e., more severe, with greater tissue damage. There was a direct relationship between the levels of total IgG and the concentration of parasites in the inoculum and the time of infection, with onset of IgG production at 30 days. IgG levels were positively correlated with lesion size, levels of tissue damage and final parasite load, suggesting antibodies do not protect against infection and are related to the severity of infection. At all times studied a mixed profile of cytokine expression was observed. At 15 and 30 days, animals inoculated with 104 and 105 promastigotes showed similar expression profiles with medians lower than those of inoculum 106 At 50 days, the lowest inoculum had a more dispersed behavior for most of the cytokines, probably because of outbread character of the model. It was observed a low modulation of IL-4 and TGF-\03B2 in animals infected with 104 parasites, which may have contributed to the more effective control of the infection, unlike that of inoculum 106. In inocula 105 and 106, there was an apparent dysregulation of the immune response, with high expression of cytokines, probable due to the high antigen exposure. At 15 days, most of the animals did not express iNOS, with a great increase in the expression of this enzyme in the infected animals for 106 at 30 days and a substantial increase in the three inocula at 50 days. However, there was only a pronounced increase in arginase expression at 50 days. In general, there was a more efficient control of parasite replication by the animals infected with 104 parasites, with a correlation between CP and lesion size and tissue damage. Our results suggest that the low induction of IL-4 and TGF-\03B2 occurring in lower infective load conditions, plays an important role in determining the benign clinical course of the disease.
keywords: Leishmania Braziliensis
Mesocricetus
Análise Parasitológica
Issue Date: 2017
Citation: VIEIRA, Larissa Resende. Avaliação das alterações imunopatológicas das lesões cutâneas por Leishmania (Viannia) braziliensis no modelo hamster dourado (Mesocricetus auratus). 2017. 91 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Parasitária)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2017.
Date of defense: 2017
Place of defense: Rio de Janeiro
Department: Instituto Oswaldo Cruz
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBP - Dissertações de Mestrado

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