Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/36150
MECANISMOS DE ATIVAÇÃO DE NEUTRÓFILOS INFECTADOS POR LEISHMANIA INFANTUM: PAPEL DO HEME E DO LIPOFOSFOGLICANO(LPG)
Carvalho, Graziele Quintela de | Date Issued:
2019
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: A Leishmaniose Visceral (LV) está entre as zoonoses mais relevantes transmitidas por vetores. Os pacientes graves com LV apresentam distúrbios sanguíneos gerando dano celular e consequente degradação de heme-proteínas que irão liberar o heme. O heme livre pode ser capaz de alterar o comportamento de neutrófilos bem como moléculas associadas à Leishmania, a exemplo do lipofosfoglicano (LPG). OBJETIVO: Avaliar como o heme e o LPG do parasito interferem na infecção de neutrófilos humanos por Leishmania infantum. MATERIAIS E MÉTODOS: Inicialmente, foram utilizadas amostras de soros de pacientes com LV para correlacionar os níveis de heme com a contagem de neutrófilos no sangue periférico. Em ensaios in vitro, foi observado como a presença do heme intervém na sobrevida e na ativação dos neutrófilos humanos infectados com L. infantum através da citometria de fluxo e ensaio colorimétrico, respectivamente. Com o uso de microscópio de luz, foi feita a contagem em lâminas de neutrófilos infectados por L. infantum em presença do heme e a viabilidade desses parasitos foi mensurada pela contagem de promastigotas viáveis liberados em meio de cultivo. Para estudo da relação do LPG de L. infantum com neutrófilos, neutrófilos humanos foram infectados com parasitos deficientes para LPG (lpg1) para comparar com a infecção de promastigotas selvagens (WT) ou de parasitos que tiveram o seu LPG reconstituído (lpg1+LPG1). A carga parasitária e a viabilidade foram analisadas seguindo a metodologia já citada acima. O status de ativação dos neutrófilos infectados foi avaliado pela produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) por citometria de fluxo. RESULTADOS: Em pacientes com LV há uma associação direta entre os níveis de heme e neutropenia. Nos ensaios in vitro, o heme reduz a sobrevida dos neutrófilos humanos infectados com L. infantum através da produção de ROS e liberação de enzimas neutrofílicas, ao mesmo tempo em que favorece a viabilidade do parasito. Os neutrófilos infectados em presença de heme mostraram aumento na atividade enzimática da superóxido dismutase-1 (SOD-1) e com interferência nas vias oxidativas houve redução da taxa de proliferação da L. infantum nestas células. Nos ensaios realizados para análise da interação LPG-neutrófilo, a ausência do LPG em L. infantum lpg1 aumentou a taxa de infecção, mas favoreceu a mortalidade dessas formas em neutrófilos em comparação aos WT ou lpg1+LPG1. No que se refere à ativação dos neutrófilos, houve uma produção expressiva de ROS nas culturas infectadas com L. infantum lpg1, capaz de modular a sobrevivência desses promastigotas. CONCLUSÃO: Neutrófilos humanos sofrem influência do heme à favor da inflamação e sobrevivência do parasito, enquanto que a interação com o LPG da Leishmania reforça a molécula como fator de virulência e de proteção a resposta oxidativa. Esses achados estimulam novas interpretações no contexto da LV e evidenciam a complexidade das interações neutrófilo-parasito a depender do estímulo.
Abstract
Visceral Leishmaniasis (VL) is among the most relevant zoonoses transmitted by vectors. Severe patients with VL present blood disorders generating cell damage and consequent degradation of heme-proteins that will release heme. Free heme may be able to alter the behavior of neutrophils as well as Leishmania-associated molecules, such as lipophosphoglycan (LPG). OBJECTIVE: To evaluate how the heme and LPG-parasite interfere with the infection of human neutrophils by Leishmania infantum. MATERIALS AND METHODS: Serum samples from VL patients were initially used to correlate heme levels with peripheral blood neutrophil counts. In in vitro assays was observed how the presence of heme intervenes in survival and activation of L. infantum-infected human neutrophil by flow cytometry and colorimetric assay, respectively. Using a light microscope, L. infantum-infected neutrophil slides were counted in the presence of heme and the viability of these parasites was measured by counting viable promastigotes released in culture medium. To study the relationship of L. infantum LPG with neutrophils, human neutrophils were infected with LPG-deficient parasites (Δlpg1) to compare with infection of wild promastigotes (WT) or parasites that had their reconstituted LPG (Δlpg1+LPG1). Parasitic load and viability were analyzed following the methodology already mentioned above. Activation status of infected neutrophils was assessed by reactive oxygen species (ROS) production by flow cytometry. RESULTS: In patients with VL there is a direct association between heme levels and neutropenia. In in vitro assays, heme reduces survival of L. infantum-infected human neutrophils by producing ROS and releasing neutrophil enzymes, while favoring parasite viability. The neutrophils infected in the presence of heme showed an increase in the enzymatic activity of superoxide dismutase-1 (SOD-1) and interference with oxidative pathways reduced the proliferation rate of L. infantum in these cells. In assays performed to analyze the LPG-neutrophil interaction, the absence of LPG in the L. infantum Δlpg1 increased the infection rate, but favored the mortality of these forms in neutrophils compared to WT or Δlpg1+LPG1. Regarding neutrophil activation, there was an expressive production of ROS in cultures infected with L. infantum Δlpg1, capable of modulating the survival of these promastigotes. CONCLUSION: Human neutrophils are influenced by heme in favor of inflammation and survival of the parasite, while interaction with LPG-Leishmania reinforces the molecule as a virulence and protective factor for oxidative response. These findings stimulate new interpretations in the context of VL and highlight the complexity of neutrophil-parasite interactions depending on the stimulus.
Share