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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/50175
INVESTIGAÇÃO DO PAPEL DE LEISHMANIA AMAZONENSIS E LEISHMANIA BRAZILIENSIS NA REPROGRAMAÇÃO METABÓLICA EM MACRÓFAGOS MURINOS INFECTADOS
Glicólise
Leishmania spp.
Metabolismo Mitocondrial
Modulação metabólica
Oliveira, Elaine Carvalho de | Date Issued:
2021
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: A leishmaniose é causada por protozoários de diversas espécies do gênero Leishmania que parasitam mamíferos, utilizando o flebotomíneo como vetor de transmissão. Evidências indicam que Leishmania spp. têm a capacidade de modular o metabolismo de macrófagos durante sua infecção, o que resulta na interferência em etapas importantes da respiração celular. OBJETIVO: Assim, o objetivo deste estudo consiste na avaliação do perfil metabólico em macrófagos murinos infectados por L. amazonensis e L. braziliensis. MATERIAL E MÉTODOS: Precursores hematopoiéticos de macrófagos foram obtidos da medula óssea de camundongos C57BL/6 e cultivados até sua diferenciação em macrófagos. Os macrófagos foram infectados com Leishmania spp. e as taxas de acidificação extracelular (ECAR) e consumo de oxigênio (OCR), foram mensuradas através do Seahorse. Posteriormente, foi avaliada a carga parasitária e a taxa de infecção, mediante o tratamento prévio dos BMDMs com os inibidores da via glicolítica, fosforilação oxidativa e síntese de ácidos graxos. Além disso, a funcionalidade das mitocôndrias foi avaliada através de sondas \201CMitoTrackers\201D, aferindo a massa mitocondrial e o potencial de membrana. A produção de espécies reativas de oxigênio foi mensurada através da sonda \201CCellrox\201D. Os dados obtidos foram então submetidos à análise estatística, e os valores foram considerados significativos quando p \2264 0,05. RESULTADOS: Este estudo mostra que os BMDMs infectados por L. amazonensis e L.braziliensis exibem um perfil glicolítico e possuem um aumento no consumo de oxigênio. BMDMs tratados com inibidores que atuam no metabolismo mitocondrial apresentaram diminuição na carga parasitária e taxa de infecção, mostrando a importância do metabolismo mitocondrial para a sobrevivência do parasito. Além disso, interferências no metabolismo dos macrófagos estão relacionadas com o aumento do estresse oxidativo, aumentando a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) que ajudam na eliminação do parasito. CONCLUSÃO: Este estudo demonstra que a infecção por L. amazonensis e L.braziliensis interfere no metabolismo mitocondrial do hospedeiro, ficando evidente que na presença do parasito ocorre um aumento nas taxas de glicólise para alimentar a fosforilação oxidativa. Esse trabalho destaca o potencial do metabolismo mitocondrial dos macrófagos como alvo terapêutico para modular a infecção por Leishmania.
Abstract
INTRODUCTION: Leishmaniasis is caused by protozoa of different species of the genus Leishmania that parasitize mammals, using sandflies as a transmission vector. Evidence indicates that Leishmania spp. have the ability to modulate macrophage metabolism during infection, which results in interference at important stages of cell respiration. AIM: Thus, the objective of this study is to evaluate the metabolic profile of mouse macrophages infected by L. amazonensis and L. braziliensis. MATERIAL AND METHODS: Macrophage hematopoietic precursors were obtained from the bone marrow of C57BL / 6 mice and cultured until their differentiation into macrophages. The macrophages were infected with Leishmania spp. and the rates of extracellular acidification (ECAR) and oxygen consumption (OCR) were measured using Seahorse. Subsequently, parasite loads and infection rates were evaluated through the previous treatment of BMDMs with glycolytic pathway inhibitors, oxidative phosphorylation and synthesis of fatty acids. In addition, the functionality of the mitochondria was evaluated using MitoTrackers probes, measuring the mitochondrial mass and the membrane potential. The production of reactive oxygen species was measured using the Cellrox probe. The data obtained were then submitted to statistical analysis, and the values were considered significant when p \2264 0,05. RESULTS: This study showed that bone marrow-derived macrophages (BMDMs) infected by L. amazonensis and L. braziliensis exhibit a glycolytic profile and have an increase in oxygen consumption. BMDMs treated with inhibitors that act on mitochondrial metabolism showed a decrease in parasite load and infection rate, showing the importance of mitochondrial metabolism for parasite survival. In addition, interferences in the metabolism of macrophages are related to the increase of oxidative stress, increasing the production of reactive oxygen species (ROS) that contributes to the elimination of the parasite. CONCLUSION: This study demonstrates that infection by L. amazonensis and L.braziliensis interferes with the host's mitochondrial metabolism, making evident that in the presence of the parasite there is an increase in glycolysis rates to feed oxidative phosphorylation. This study highlights the potential of mitochondrial metabolism of macrophages as a therapeutic target to modulate Leishmania infection.
Keywords in Portuguese
Fosforilação oxidativaGlicólise
Leishmania spp.
Metabolismo Mitocondrial
Modulação metabólica
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