Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/62714
ESTUDO DA ATIVAÇÃO DO INFLAMASSOMA EM MACRÓFAGOS HUMANOS INFECTADOS POR CEPAS DE MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS CIRCULANTES NO BRASIL: EVOLUÇÃO DA VIRULÊNCIA DA CEPA RDRIO DURANTE 20 ANOS DE CIRCULAÇÃO
Costa, Yasmim Sampaio da | Date Issued:
2021
Author
Advisor
Co-advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Atualmente, a tuberculose é um dos principais problemas de saúde pública no mundo, afetando aproximadamente 10 milhões de pessoas anualmente. No Brasil, a linhagem RDRio de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) é a mais predominante entre os casos de tuberculose e tem sido associada ao desenvolvimento de doença grave, manifestada através da formação de cavitações pulmonares, além de fácil disseminação pela alta carga bacilar em indivíduos com a forma ativa da doença. Apesar da gravidade da doença causada por RDRio, não há estudos demonstrando como ocorre a interação de cepas dessa linhagem com as células do sistema imune. Uma importante via de ativação da inflamação na infecção por Mtb é o inflamassoma, que atua na eliminação da bactéria, e na indução de mecanismos de morte celular em células infectadas. Neste trabalho investigamos como isolados clínicos de RDRio de circulação antiga e recente promovem a modulação da resposta inflamatória de macrófagos humanos de linhagem THP-1, através da ativação de inflamassomas. Células THP-1 foram infectadas com as cepas RDRio e H37Rv durante 6, 24 e 48h, e após cada tempo foram avaliados a carga bacilar; expressão de genes envolvidos na formação do inflamassoma; liberação de citocinas IL-1β e IL-18; e morte celular Observamos que a RDRio de circulação recente (RDRio-Rec) apresentou maior capacidade de infecção do que a RDRio de circulação antiga (RDRio-Ant) (p<0,05). Entretanto, a RDRio-Ant induziu maior expressão os genes IL-1β e AIM2 em 48h de infecção em relação a RDRio-Rec (p<0,05 e p<0,05) e H37Rv (p<0,001 e p<0,001). Em 48h de infecção as duas RDRio levaram a um aumento na morte das células THP-1 infectadas em relação a H37Rv (p<0,001). Também houve alta liberação de IL-1β nossobrenadantes celulares em 4 e 48h de infecção com a RDRio-Ant (p<0,001 e p< 0,001) e RDRio-Rec (p<0,05 e p< 0,001). Concluímos que RDRio ativa inflamassomas, resultando em uma resposta inflamatória exacerbada em células THP-1, com consequente morte celular e disseminação bacteriana para o meio extracelular. Além disso, podemos associar as diferenças observadas nas respostas induzidas por cada cepa de RDRio a pressões evolutivas sofridas por esta cepa ao longo de 20 anos de circulação no Brasil, que influenciaram para que a RDRio se tornasse mais virulenta
Abstract
Currently, tuberculosis is one of the main public health problems in the world, affecting approximately 10 million people annually. In Brazil, RDRio lineage of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is responsible for most cases of tuberculosis and has been associated with the development of severe disease, manifested through the formation of pulmonary cavitations, in addition to easy dissemination due to the high bacillary load in individuals with the active form of the disease. Despite the seriousness of the disease caused by RDRio, there are no studies showing how this strain could modulate the inflammatory response. In this work we investigate how old and recent RDRio clinical isolates promote the modulation of the inflammatory response of human macrophages derived from THP-1 cell lineage, through the activation of inflammasomes. THP-1 cells were infected with the RDRio and H37Rv strains and after 6, 24 and 48 hours of infection, bacillary load, expression of genes involved in inflammasome formation, release of IL-1β and IL-18, and cell death were measured A recent isolate of RDRio strain (RDRio-Rec) showed higher infection rate compared to an old RDRio isolate (RDRioOld) after 4h of infection (p<0.05) However, RDRio-Old induced higher expression of IL-1β and AIM2 mRNAs after 48h compared to RDRio-Rec (p<0.05) and H37Rv strains (p<0.001) in the infected cells. In addition, both RDRio strains led to an increase in the cell death of infected THP-1 cells compared to H37Rv (p<0.001) at the same time point. RDRio-Old infected cells showed higher IL-1β release at 4 and 48 hours of infection compared to H37Rv strain (p<0.001 and p<0.001, respectively). RDRio-Rec infected cells also showed higher secretion IL-1β at 4 and 48 hours of infection compared to H37Rv strain (p<0.05 and p<0.001, respectively). Taken together, the results showed that RDRio activates inflammasomes, resulting in an exacerbated inflammatory response in THP-1 cells with consequent cell death. Furthermore, the differences observed in the responses induced by each RDRio strain might be associated with evolutionary pressures suffered by this strain over 20 years of circulation in Brazil, influencing in the modulation of inflammatory response
Share