Please use this identifier to cite or link to this item:
PERFIL DE TRANSCRIPTOMA IMUNE REVELA UM MECANISMO DE DEGRADAÇÃO DE MATRIZ EXTRACELULAR NA LEISHMANIOSE CUTÂNEA HUMANA
Author
Advisor
Co-advisor
Comittee Member
Affilliation
Abstract in Portuguese
A leishmaniose é uma zoonose amplamente disseminada em mais de 90 países, que já afeta 15 milhões de pessoas em todo o mundo e cresce a uma taxa de 1,6 milhão de novos casos por ano. A forma clinica mais frequente da doença é a leishmaniose cutânea localizada (LCL). Geralmente, pacientes acometidos por LCL apresentam uma única lesão que começa no local de entrada do parasito (Leishmania braziliensis), como pequenas pápulas que evoluem para nódulos e ulceram no centro. Alguns estudos têm buscado esclarecer os mecanismos que controlam o desenvolvimento destas lesões e a resposta imune envolvida. Neste sentido, técnicas de médio/alto rendimento têm revelado genes e mecanismos imunológicos importantes na progressão da doença. OBJETIVO: Identificar as principais moléculas e vias relacionadas à patogênese da leishmaniose cutânea humana ex vivo e definir, através de análise in silico, mecanismos de proteção/susceptibilidade. MÉTODO: Exploramos biópsias de lesões de pele usando técnicas de médio rendimento para quantificar a expressão de genes nCounter (NanoString) em pacientes recrutados durante visitas médicas a áreas endêmicas do Vale de Jiquiriçá, Bahia. Associamos as técnicas de citometria de fluxo in silico e o Ingenuity Pathway Analysis (IPA) para analisarmos a expressão gênica e os mecanismos biológicos envolvidos na LCL humana. RESULTADOS: A análise transcriptômica de 601 genes da resposta imune do hospedeiro, 4 genes de Leishmania braziliensis e 1 gene de Staphylococcus aureus foi capaz de diferenciar dois grupos de lesões com perfil de resposta imune distintos associado a presença ou ausência de Leishmania braziliensis. Dados clínicos epidemiológicos indicam que as lesões com presença de transcritos de Leishmania braziliensis são mais recentes do que as lesões que não foram detectados transcritos. A avaliação por citometria de fluxo in silico revelou um predomínio de células pertencente à imunidade inata em lesões com presença de transcritos de Leishmania braziliensis (iniciais) e predomínio de células da imunidade adaptativa em lesões que não foram detectados transcritos de Leishmania braziliensis (tardias). As análises de expressão gênica integrada do IPA revelaram principalmente um mecanismo contínuo de destruição da matriz extracelular. CONCLUSÃO: Nossos dados sugerem uma relação entre a assinatura transcriptômica de lesões iniciais com a presença do parasito e de células da resposta imune inata. Além disso, confirmamos a participação de vias associadas à inflamação na progressão da doença. Finalmente, revelamos a presença de uma via de degradação de matriz extracelular duradoura em lesões de pacientes com LCL.
Abstract
INTRODUCTION: Leishmaniasis is a zoonotic disease in more than 90 countries, which already affects 15 million people worldwide and grows at a rate of 1.6 million new cases per year. The most common clinical form of the disease is localized cutaneous leishmaniasis (LCL). Usually, patients with LCL present a single lesion that begins at the entry site of the parasite (Leishmania braziliensis), as small papules that develop into nodules and ulcerate in the center. Some studies have sought to clarify the mechanisms that control the development of these lesions and the immune response involved. In this sense, medium/high-throughput techniques have revealed important genes and immunological mechanisms in the progression of the disease. AIM: To identify the main molecules and pathways related to the pathogenesis of human cutaneous leishmaniasis ex vivo and to define, through in silico analysis, mechanisms of protection/susceptibility. METHOD: We explored skin lesion biopsies using medium-throughput techniques to quantify the expression of nCounter (NanoString) genes in patients recruited during medical visits to endemic areas of the Jiquiriçá Valley, Bahia. We associate in silico flow cytometry techniques and Ingenuity Pathway Analysis (IPA) to analyze the gene expression and the biological mechanisms involved in human LCL. RESULTS: Transcriptomic analysis of 601 genes of immune response, 4 genes of Leishmania braziliensis and 1 gene of Staphylococcus aureus was able to differentiate two groups of lesions with distinct immune response profiles associated with the presence or absence of Leishmania braziliensis. Epidemiological clinical data indicates that lesions with presence of Leishmania braziliensis transcripts are more recent than lesions that were not detected transcribed. The in silico flow cytometry evaluation revealed a predominance of cells belonging to the innate immunity in lesions with presence of Leishmania braziliensis transcripts (initial) and the predominance of adaptive immunity cells in lesions that were not detected Leishmania braziliensis (late) transcripts. The analyzes of integrated gene expression by IPA revealed mainly a continuous mechanism of extracellular matrix destruction. CONCLUSION: Our data suggest a relation between the transcriptomic signature of initial lesions with the presence of the parasite and the cells of the innate immune response. In addition, we confirmed the involvement of pathways associated with inflammation in the progression of the disease. Finally, we revealed the presence of a durable extracellular matrix degradation pathway in lesions of patients with LCL.
Share