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ESTUDO DA ATIVAÇÃO DE AUTOFAGIA EM MACRÓFAGOS HUMANOS INFECTADOS POR CEPAS DE MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS CIRCULANTES NO BRASIL: EVOLUÇÃO E INFLUÊNCIA DE 20 ANOS DE CIRCULAÇÃO NA VIRULÊNCIA DA CEPA RDRIO
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Abstract in Portuguese
A tuberculose (TB), classificada como a principal doença infecciosa causadora de mortes no mundo, com 10 milhões de novos casos por ano, o que a configura como um grave problema de Saúde Pública global. Apesar de ser uma única espécie, o Mycobacterium tuberculosis (Mtb) pode ser dividido em diferentes linhagens e até sub-linhagens, que podem influenciar nos diversos espectros da doença. No Brasil, a cepa RDRio , pertencente à linhagem latino-americana e mediterrânea (LAM), é a de maior prevalência e está relacionada ao desenvolvimento de uma doença grave caracterizada por cavitações pulmonares e alta carga bacilar no escarro, que favorece sua disseminação. Além disso, RDRio está associada à resistência a antibióticos, e apesar da gravidade da doença causada por esta cepa, não há estudos demonstrando como ocorre a interação da RDRio com as células do sistema imune. A autofagia é um processo fisiológico de reciclagem de componentes intracelulares, intimamente ligado à resposta imune, e possui grande importância na eliminação de agentes patogênicos intracelulares como Mtb. O presente estudo avaliou a modulação de autofagia induzida pela infecção com a sub-linhagem RDRio em macrófagos humanos. Paralelamente, isolados de RDRio recentes (399-RDRio) foram comparados à cepa isolada em 1997 (R-RDRio) para observar se houve algum tipo de alteração genética na cepa durante esses 20 anos de circulação, que possa influenciar na modulação da resposta imune da célula infectada Para tanto, macrófagos humanos derivados da linhagem THP-1 foram infectados com cepas RDRio e H37Rv durante 6, 24 e 48 horas e, após cada tempo, a carga bacilar e a expressão de genes autofágicos foram avaliados. Observamos que o isolado clínico 399-RDRio apresentou maior capacidade de infecção em relação à cepa H37Rv (p<0.01). Entretanto, R RDRio e 399-RDRio promoveram uma maior expressão do gene LC3 em relação aos macrófagos não infectados em 48h (p<0.0001 e p<0.001), além de R-RDRio também ter promovido uma maior expressão do gene LC3 em relação à cepa H37Rv em 48h (p<0.05) e uma maior expressão do gene ATG3 em relação aos macrófagos não infectados em 48h (p<0.05). Ademais, ambos os isolados clínicos mostraram capacidade de diminuir a expressão de ATG5 após 6h (p<0.05), porém, R-RDRio reverte para um aumento de expressão em 24h (p<0.01). Concluímos que os isolados clínicos de RDRio ativam o processo de autofagia semelhantemente
Abstract
Tuberculosis (TB), classified as the main infectious disease causing death in the world, is a serious global public health problem, causing 10 million new cases per year. Despite being a single species, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) can be divided into different strains and even sub-strains, which can influence the different spectra of the disease. In Brazil, the RDRio strain, belonging to the Latin American and Mediterranean strain (LAM), is the most prevalent and is related to the development of a spectrum of severe disease with records of cavitations due to the high bacillary load in the sputum, which favors the spread of mycobacteria. Studies show that RDRio is associated with antibiotic resistance, and despite the seriousness of the disease caused by this strain, there are no studies showing how RDRio interacts with immune system cells. Autophagy is a physiological process of recycling intracellular components, closely linked to the immune response, and has great importance in the elimination of intracellular pathogens such as Mtb. The present study evaluated the modulation of autophagy induced by infection with the RDRio sublineage in human macrophages. In parallel, recent RDRio isolates (399-RDRio) were compared to the strain isolated in 1997 (R-RDRio) to see if there was any type of genetic alteration in the strain during these 20 years of circulation, which could influence the modulation of the immune response of infected cell Therefore, human macrophages derived from the THP-1 lineage were infected with RDRio and H37Rv strains for 6, 24 and 48 hours and, after each time, the bacillary load and the expression of autophagic genes were evaluated. We observed that the clinical isolate 399-RDRio had a greater capacity for infection compared to the H37Rv strain (p<0.01). However, R-RDRio and 399-RDRio promoted a higher expression of the LC3 gene in relation to uninfected macrophages in 48h (p<0.0001 and p<0.001), in addition to R-RDRio having also promoted a higher expression of the LC3 gene in relation to strain H37Rv in 48h (p<0.05) and a higher expression of the ATG3 gene compared to uninfected macrophages in 48h (p<0.05). Furthermore, both clinical isolates showed the ability to decrease ATG5 expression after 6h (p<0.05), however, R-RDRio reverts to an increase in expression within 24h (p<0.01). We conclude that clinical isolates of RDRio activate the autophagy process similarly
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