Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/45979
Type
ArticleCopyright
Open access
Collections
- IOC - Artigos de Periódicos [12488]
Metadata
Show full item record
MESENCHYMAL STROMAL CELLS PROTECT AGAINST VASCULAR DAMAGE AND DEPRESSION-LIKE BEHAVIOR IN MICE SURVIVING CEREBRAL MALARIA
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Investigação Pulmonar. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Medicina Regenerativa. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Neuroimmunomodulação, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Neuroimmunomodulação, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Investigação Pulmonar. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Medicina Regenerativa. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Neuroimmunomodulação, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Neuroimmunomodulação, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Background: Malaria is one of the most critical global infectious diseases. Severe systemic inflammatory diseases, such
as cerebral malaria, lead to the development of cognitive and behavioral alterations, such as learning disabilities and
loss of memory capacity, as well as increased anxiety and depression. The consequences are profound and usually
contribute to reduce the patient’s quality of life. There are no therapies to treat the neurological sequelae of cerebral
malaria. Mesenchymal stromal cells (MSCs) may be an alternative, since they have been used as therapy for
neurodegenerative diseases and traumatic lesions of the central nervous system. So far, no study has investigated the
effects of MSC therapy on the blood-brain barrier, leukocyte rolling and adherence in the brain, and depression likebehavior
in experimental cerebral malaria.
Methods: Male C57BL/6 mice were infected with Plasmodium berghei ANKA (PbA, 1 × 106 PbA-parasitized red blood
cells, intraperitoneally). At day 6, PbA-infected animals received chloroquine (25 mg/kg orally for seven consecutive
days) as the antimalarial treatment and were then randomized to receive MSCs (1 × 105 cells in 0.05 ml of saline/
mouse) or saline (0.05 ml) intravenously. Parasitemia, clinical score, and survival rate were analyzed throughout the
experiments. Evans blue assay was performed at 6, 7, and 15 days post-infection (dpi). Behavioral tests were performed
at 5 and 15 dpi. Intravital microscopy experiments and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) protein expression
analyses were performed at 7 dpi, whereas inflammatory mediators were measured at 15 dpi. In vitro, endothelial cells
were used to evaluate the effects of conditioned media derived from MSCs (CMMSC) on cell viability by lactate
dehydrogenase (LDH) release. Results: PbA-infected mice presented increased parasitemia, adherent leukocytes, blood-brain barrier permeability, and
reduced BDNF protein levels, as well as depression-like behavior. MSCs mitigated behavioral alterations, restored BDNF
and transforming growth factor (TGF)-β protein levels, and reduced blood-brain barrier dysfunction and leukocyte
adhesion in the brain microvasculature. In a cultured endothelial cell line stimulated with heme, CMMSC reduced LDH
release, suggesting a paracrine mechanism of action.
Conclusion: A single dose of MSCs as adjuvant therapy protected against vascular damage and improved depressionlike
behavior in mice that survived experimental cerebral malaria.
Share