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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/50701
ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DE CÉLULAS ENDOTELIAIS HUMANAS DO CORDÃO UMBILICAL EM RESPOSTA À INFECÇÃO PELO TOXOPLASMA GONDII
Células Endoteliais da Veia Umbilical Humana
Toxoplasmose Congênita
Citocinas
Pereira, Carolline Soares Motta | Date Issued:
2020
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
A toxoplasmose é uma doença parasitária zoonótica de importância global com distribuição em quase todo o mundo. O parasito e a doença são negligenciados e a manifestação mais crítica da toxoplasmose é a congênita, pela transmissão vertical da mãe para o feto decorrente de infecção primária pelo Toxoplasma gondii durante a gestação ou por reagudização de infecção prévia em mães imunodeprimidas. A morbimortalidade significativa em crianças afetadas, justifica plenamente, empregar células endoteliais de cordão umbilical humano (HUVEC) como modelo de estudo para o melhor entendimento da relação do parasito com essa via importante para o estabelecimento da toxoplasmose congênita. Desta forma, culturas primárias de HUVEC foram infectadas com taquizoítos da cepa ME-49 isolados de células Vero na relação 2:1 parasito-HUVEC, objetivando-se: 1. Avaliar a infectividade e destino intracelular de T. gondii em culturas de células endoteliais de cordão umbilical humano (HUVEC); 2. Analisar a mobilização de organelas de HUVEC durante o ciclo lítico e cistogênese de T. gondii; 3. Investigar a biogênese de Corpúsculos de WeibelPalade e a modulação da secreção da citocina IL-8 por HUVEC durante a infecção pelo T. gondii. A caracterização funcional de culturas de células HUVEC foi demonstrada pela presença de CWP revelados por imunocitoquímica. Análises quantitativas nos revelaram que o T. gondii foi capaz de invadir e se replicar no interior de células HUVEC A cistogênese foi comprovada a partir de ensaios de citoquímica. Esse processo de latência poderia representar um mecanismo do parasito para garantir a infecção de HUVEC nesta importante rota de transmissão do parasito para o feto. Análises ultraestruturais e por imunocitoquímica mostraram que a presença do T. gondii levou a um rearranjo nas organelas da célula hospedeira, incluindo CWP tanto durante o ciclo lítico como a cistogênese. A quantificação de CWP em culturas HUVEC infectadas e controle mostrou que o T. gondii modula negativamente a biogênese de CWP e é capaz de induzir a ativação dessas células por meio da maior produção da citocina IL-8 (33 e 40% mais IL-8 às 72 e 96 h de interação). A análise de citocinas pró-inflamatórias com atividade enzimática envolvidas nas respostas imunes inatas e adaptativas poderá explicar o mecanismo de estimulação da produção de mediadores pró-inflamatórios, como IL-8 e outras citocinas durante a infecção.
Abstract
Toxoplasmosis is a zoonotic parasitic disease of global importance with a cosmopolitan distribution. The parasite and the disease are neglected and the most critical manifestation of toxoplasmosis is the congenital one, by vertical transmission from the mother to the fetus due to primary infection by Toxoplasma gondii during pregnancy or by reassessment of previous infection in immunosuppressed mothers. The significant morbidity and mortality in affected children fully justifies the use of human umbilical cord endothelial cells (HUVEC) as a study model to better understand the parasite's relationship with this important pathway for the establishment of congenital toxoplasmosis. Thus, primary cultures of HUVEC were infected with tachyzoites of the ME-49 strain isolated from Vero cells in the 2: 1 parasito-HUVEC ratio, aiming to: 1. Assess the infectivity and intracellular fate of T. gondii in cultures of endothelial cells human umbilical cord (HUVEC); 2. Analyze the mobilization of HUVEC organelles during the lytic cycle and cystogenesis of T. gondii; 3. Investigate the Weibel-Palade bodies biogenesis and the modulation of IL-8 cytokine secretion by HUVEC during infection by T. gondii. The functional characterization of HUVEC cell cultures was demonstrated by the presence of CWP revealed by immunocytochemistry Quantitative analyzes revealed that T. gondii was able to invade and replicate within HUVEC. Cystogenesis was proven from cytochemical tests. This latency process could represent a parasite mechanism to guarantee the infection of HUVEC in this important route of transmission of the parasite to the fetus. Ultrastructural and immunocytochemical analyzes showed that the presence of T. gondii led to a rearrangement in the host cell's organelles, including CWP both during the lytic cycle and cystogenesis. Quantification of CWP in infected and control HUVEC cultures showed that T. gondii negatively modulates CWP biogenesis and is able to induce activation of these cells through increased production of the IL-8 cytokine (33 and 40% more IL-8 at 72 and 96 h of interaction). The analysis of pro-inflammatory cytokines with enzymatic activity involved in innate and adaptive immune responses may explain the mechanism of stimulation of the production of pro-inflammatory mediators, such as IL-8 and other cytokines during infection.
Keywords in Portuguese
ToxoplasmaCélulas Endoteliais da Veia Umbilical Humana
Toxoplasmose Congênita
Citocinas
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