Investigação da reprogramação metabólica em monócitos humanos infectados com leishmania amazonensis e leishmania braziliensis

Abstract

INTRODUÇÃO: A leishmaniose é uma doença tropical causada pelo protozoário intracelular obrigatório do gênero Leishmania. Diferentes espécies de Leishmania desenvolveram mecanismos distintos de evasão imune, como a interrupção da sinalização celular e de processos metabólicos, afim de obter uma infeção efetiva nas células mononucleares do hospedeiro. No entanto, como as diferentes espécies de Leishmania impactam no metabolismo celular do hospedeiro permanece pouco compreendido. OBJETIVO: Assim, o objetivo deste estudo é dissecar a assinatura metabólica das duas espécies de Leishmania: L. amazonensis e L. braziliensis, na infecção de monócitos humanos. MATERIAL E MÉTODOS: Monócitos humanos foram coletados do sangue periférico de doadores saudáveis e foram infectados com Leishmania spp. por 18 horas, e as taxas de acidificação extracelular (ECAR) e consumo de oxigênio (OCR) foram obtidas através do Seahorse. Além disso, foram realizadas dosagens da produção de lactato e óxido nítrico através de espectrofotometria. Os monócitos foram pré-incubados com diferentes inibidores das principais vias metabólicas para verificação das concentrações inibitórias mínimas que não provocam a morte celular. Avaliou-se, ainda, a porcentagem de células infectadas, bem como o número de parasitas por célula mediante o tratamento com os inibidores metabólicos. Em adição, avaliamos a massa mitocondrial e o potencial de membrana por meio das sondas “MitoTrackers” por citometria de fluxo. A produção de espécies reativas de oxigênio mitocondrial e celular foram mensuradas através das sondas “MitoSox” e “Cellrox” respectivamente, por microscopia de fluorescência. A dosagem de citocinas foi adquirida através do Luminex. Os dados obtidos foram então submetidos à análise estatística, e os valores foram considerados significativos quando p ≤ 0,05. RESULTADOS: Nossos dados demonstram que monócitos infectados por L. amazonensis e L.braziliensis exibem um perfil metabólico semelhante, levando a uma menor taxa de acidificação extracelular e consumo de oxigênio. Quando os monócitos são tratados com diferentes inibidores das vias metabólicas previamente à infecção, há uma maior produção de lactato, entretanto, quando os monócitos são tratados após infecção, há uma diminuição da produção de lactato. Monócitos infectados, tratados com inibidores que atuam no metabolismo glicolítico, mitocondrial, na β-oxidação e síntese de ácidos graxos apresentaram uma diminuição na carga parasitária, mostrando a importância dessas vias para a sobrevivência do parasita. Além disso, observou-se que a infecção por ambas espécies de Leishmania aumenta a massa mitocondrial e o potencial de membrana mitocondrial, bem como, interferências no metabolismo dos monócitos estão relacionadas com o aumento do estresse oxidativo, elevando a produção de espécies reativas de oxigênio celular (ROS) e mitocondrial (mtROS) que auxiliam na eliminação do parasita. CONCLUSÃO: Este estudo demonstra que a infecção por L. amazonensis e L.braziliensis apresenta um perfil semelhante na alteração do metabolismo celular. A inibição do metabolismo do hospedeiro é relevante para eliminação do parasita, evidenciando que interferências no metabolismo celular são de suma importância para erradicar a infecção. Esse trabalho destaca o potencial do metabolismo celular dos monócitos como um futuro alvo terapêutico para modular a infecção por Leishmania spp.