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Title: Imunopatologia de casos fatais de dengue e correlações com um modelo experimental murino para estudos da doença
Advisor: Alves, Ada Maria de Barcelos
Members of the board: Pirmez, Claude
Bozza, Fernando
Pinto, Luzia Maria de Oliveira
Almeida, Cecília Jacques Gonçalves de
Santos, Flávia Barreto dos
Authors: Póvoa, Tiago Fajardo
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: A dengue representa um sério problema de saúde pública mundial entre as doenças causadas por arbovírus. Seu agente etiológico, o vírus da dengue, compreende 4 sorotipos antigenicamente distintos (DENV1-4). Os sintomas da dengue variam desde a febre da dengue (FD) até a febre hemorrágica da dengue (FHD) e a síndrome do choque da dengue (SCD). No presente trabalho, iniciamos um estudo com o material obtido de diferentes órgãos (fígado, baço, pulmão, coração e rim) de quatro casos fatais de dengue. Análises histopatológicas revelaram, em todos os casos, áreas com edema e hemorragia; presença de esteatose (micro e macrovesicular) e necrose no fígado; degeneração de fibras cardíacas; necrose tubular aguda dos túbulos contorcidos proximais renais; destruição dos centros germinativos e atrofia de folículos linfóides do baço; espessamento dos septos alveolares e hipertrofia de macrófagos alveolares nos pulmões dos quatro pacientes e também a formação de membrana hialina nos casos 1 e 2. Detectamos antígenos virais em todos os órgãos e também um aumento de infiltrado inflamatório mononuclear, com aumento da população de macrófagos ativados e linfócitos B no rim; predomínio somente de linfócitos B no coração; aumento do número de macrófagos ativados e linfócitos T CD4+ no fígado e pulmão, e de linfócitos T CD8+ no pulmão. No baço, observamos uma diminuição das populações de linfócitos T CD4+, T CD8+ e B. A quantificação de células expressando citocinas mostrou: aumento da expressão de RANTES em todos os órgãos; um equilíbrio entre a produção das citocinas pró-inflamatórias (TNF-α e IFN-γ) e anti-inflamatórias (IL-10 e TGF-β) no fígado, rim e pulmão; aumento das citocinas pró-inflamatórias e diminuição das anti-inflamatórias no baço e o perfil oposto no tecido cardíaco, com predomínio da detecção de TGF-β. Além disso, avaliamos o efeito da infecção com DENV-2 em camundongos BALB/c inoculados pelas vias intraperitoneal (i.p.) e intravenosa (i.v.). A análise histopatológica do fígado e baço destes animais revelou alterações semelhantes às observadas nos casos de dengue (áreas de edema e hemorragia, esteatose, necrose e tumefação no fígado, e desorganização da arquitetura dos folículos no baço). De um modo geral, a inoculação pela via i.p. induziu danos em áreas focais, enquanto a via i.v. provocou lesões mais difusas em ambos os tecidos. Entretanto, essas diferenças entre as vias de inoculação não se refletiram em diferenças nas subpopulações de linfócitos. Verificamos que, em ambos os casos, as alterações das subpopulações linfocitárias ocorreram já no segundo dia de infecção. A quantificação dessas subpopulações revelou uma diminuição de linfócitos B totais e um aumento de linfócitos T CD4+ totais no fígado dos camundongos infectados, enquanto que no sangue, observamos um comportamento inverso dessas subpopulações. Já no baço, verificamos uma diminuição da subpopulação de linfócitos T CD8+ totais e um aumento de linfócitos T CD8+ ativados nos animais com 2 dias de infecção. De um modo geral, tais resultados poderão contribuir para um melhor entendimento da doença e para a validação do modelo experimental murino em novas abordagens vacinais ou terapêuticas.
Abstract: Dengue is a serious worldwide public health problem among the diseases caused by arboviruses. Its etiologic agent, the dengue virus, comprises four antigenically distinct serotypes (DENV1-4). Dengue symptoms range from the dengue fever (DF) to the dengue hemorrhagic fever (DHF) and dengue shock syndrome (DSS). In the present work, we initiated a study with materials obtained from different organs (liver, spleen, lung, heart and kidney) of four dengue fatal cases. Histopathological analysis revealed, in all cases, areas with edema and hemorrhage; the presence of steatosis (micro and macrovesicular) and necrosis in the liver; degeneration of cardiac fibers; acute tubular necrosis of renal proximal convoluted tubules; destruction of the germinal centers and atrophy of lymphoid follicles in the spleen; thickened alveolar septa and hypertrophy of alveolar macrophages in the lungs of the four patients and also the presence of hyaline membrane in cases 1 and 2. Virus antigens were detected in all organs as well as an increase of mononuclear cell infiltration, with the increase of activated macrophages population and B lymphocytes in the kidney; predominance of only B lymphocytes in the heart; increased number of activated macrophages and CD4+ T cells in the liver and the lung, and of CD8+ T cells in the lung. In the spleen, we observed a decrease of CD4+ T, CD8+ T and B populations. The quantification of cells expressing cytokines showed: increase of RANTES expression in all organs, a balance between production of proinflammatory (TNF-α e IFN-γ) and anti-inflammatory (IL-10 and TGF-β) cytokines in the liver, kidney and lung; increase of proinflammatory and decrease of anti-inflammatory cytokines in the spleen, while the opposite profile was observed in the cardiac tissue, with the predominance of TGF-β. In addition, we evaluated the effect of DENV-2 infection in BALB/c mice inoculated by the intraperitoneal (i.p.) and intravenous (i.v.) routes. Histopathological analysis in the liver and the spleen of these animals showed alterations similar to those observed in the dengue cases (areas of edema and hemorrhage, steatosis, necrosis and swelling hepatocytes in the liver, as well as disorganization of splenic follicle architectures). In general, results indicated that the i.p. inoculation induced damages in focal areas, whereas the lesions caused by the i.v. route were more diffused in both tissues. However, these differences between the two inoculation routes were not reflected in differences in the lymphocyte subsets. We observed that changes in lymphocyte subpopulations occurred by the second day after infection in both cases. The quantification of these subpopulations revealed a decrease of total B lymphocytes and an increase of total CD4+ T cells in the liver of infected mice, whereas in the blood we were observed an inverse behavior of such subpopulations. In the spleen, we verified a decrease of the total CD8+ T lymphocyte subpopulation and an increased of activated CD8+ T cells, two days after infection. Overall, these results may contribute to a better understanding of the disease and to the validation of this murine experimental model for novel vaccine or therapeutic approaches.
Keywords: Dengue
Cytokines
Case Studies
Dengue Hemorrhagic Fever
keywords: Dengue
Citocinas
Estudos de Casos
Febre Hemorrágica da Dengue
DeCS: Dengue
Citocinas
Estudos de Casos
Febre Hemorrágica da Dengue
Issue Date: 2012
Publisher: Instituto Oswaldo Cruz.
Citation: POVOA, Tiago Fajardo. Imunopatologia de casos fatais de dengue e correlações com um modelo experimental murino para estudos da doença. 2012. 129 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) – Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2012.
Date of defense: 2012
Place of defense: Rio de Janeiro / RJ
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz.
Program: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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