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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66170
AVALIAÇÃO DO PAPEL DE LINFÓCITOS T CD8+ DURANTE ESTÁGIO SANGUÍNEO DA INFECÇÃO COM PLASMODIUM YOELII
Azevedo, Patrick Orestes | Date Issued:
2021
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Abstract in Portuguese
Malária é uma doença infecciosa causada pelo protozoário do gênero Plasmodium. A transmissão da doença ocorre através da picada do mosquito Anopheles fêmea infectado. No Brasil, a principal espécie causadora de malária é P. vivax (89%), sendo responsável por cerca de 100 milhões de casos no mundo anualmente. P. vivax apresenta tropismo por eritrócitos imaturos (reticulócitos), e provoca infecção menos grave do que P. falciparum. No entanto, podem ocorrer complicações associadas à doença, tais como disfunções hepática e renal, malária cerebral, anemia grave e trombocitopenia. Assim como P. vivax, a cepa P. yoelii 17XNL (não letal) infecta preferencialmente reticulócitos em roedores, o que permite explorar eventos imunológicos desencadeados no baço e medula de camundongos experimentalmente infectados. O papel dos linfócitos T CD8+ citotóxicos (CTLs) no controle da infecção de estágio sanguíneo por Plasmodium é controverso e pouco investigado. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o papel dos linfócitos T CD8+ durante estágio sanguíneo da infecção com as cepas de P. yoelii letal (PyL) e não letal (PyNL). No estudo de comparação do curso da infecção experimental, observou-se que a cepa PyL infecta primariamente eritrócitos, ao passo que a infecção com PyNL apresentou, predominantemente, tropismo por reticulócitos. Foi possível observar também que ambas as cepas induzem eritropoiese extramedular, bem como níveis altos de expressão de MHC-I por reticulócitos infectados. Nos experimentos realizados para avaliar o papel do IFN-γ durante a infecção com PyNL, constatou-se que a expressão de MHC-I é induzida por IFN-γ, sendo possível observar que a transcrição de alguns genes essenciais para a expressão de MHC-I ocorre nos eritroblastos, enquanto a tradução e montagem do complexo pode ocorrer nos reticulócitos recentemente enucleados. Além disso, camundongos IFN-γ KO foram mais susceptíveis à infecção quando comparados a camundongos WT. A avaliação do perfil fenotípico e funcional de linfócitos T mostrou que ambas as cepas induzem ativação de linfócitos T, bem como a produção de níveis significativamente mais altos de IFN-γ e de granzima B por CTLs. Assim como os animais IFN-γ KO, camundongos β2 microglobulina KO (β2M KO) são mais susceptíveis à infecção, entretanto em menor proporção. Nos experimentos de reticulocitose induzida por fenilhidrazina, observou-se sobrevida prolongada de camundongos β2M KO infectados com PyL. Em conclusão, o presente estudo demonstrou consistentemente que CTLs contribuem pelo menos parcialmente para o controle da infecção de estágio sanguíneo com Plasmodium reticulotrópico por meio de mecanismo dependente de IFN-γ. Os resultados obtidos neste estudo poderão contribuir para melhor entendimento da infecção humana causada por P. vivax, o qual apresenta tropismo por reticulócitos.
Abstract
Malaria is an infectious disease caused by the protozoan of the genus Plasmodium. The disease transmission occurs through the bite of the infected female Anopheles mosquito. In Brazil, the main species causing malaria is P. vivax (89%), being responsible for around 100 million cases worldwide annually. P. vivax has tropism by immature erythrocytes (reticulocytes) and causes less severe infection than P. falciparum. However, complications associated with the disease can occur, such as liver and kidney disorders, cerebral malaria, severe anemia and thrombocytopenia. Like P. vivax, the strain of P. yoelii 17XNL (non-lethal) preferentially infects reticulocytes in rodents, which allows exploring immunological events triggered in the spleen and bone marrow of experimentally infected mice. The role of CD8+ cytotoxic T lymphocytes (CTLs) in the control of Plasmodium blood stage infection is controversial and poorly investigated. Therefore, the presente study aimed to evaluate the role of CD8+ T cells during blood stage infection with lethal (PyL) and non-lethal (PyNL) strains of P. yoelii. Comparing the course of the experimental infection, it was observed that the PyL strain primarily infects erythrocytes, whereas PyNL showed predominantly reticulocyte tropism. It was also possible to observe that both strains induce extramedullary erythropoiesis, as well as high levels of MHC-I expression by infected reticulocytes. In experiments carried out to assess the role of IFN-γ during PyNL infection, it was found that the MHC-I expression is induced by IFN-γ, being possible to observe that the transcription of some essential genes for MHC-I expression occurs in erythroblasts, while translation and the complex assembly can occur in newly enucleated reticulocytes. In addition, IFN-γ KO mice were more susceptible to infection when compared to WT mice. The evaluation of the phenotypic and functional profile of T lymphocytes showed that both strains induce the T lymphocytes activation, as well as the production of significantly higher levels of IFN-γ and granzyme B by CTLs. Like IFN-γ KO animals, β2 microglobulin KO (β2M KO) mice are more susceptible to infection, however to a lesser extent. In phenylhydrazine-induced reticulocytosis experiments, prolonged survival of β2M KO mice infected with PyL was observed. In conclusion, the present study consistently demonstrated that CTLs contribute to the blood stage infection control with reticulotropic Plasmodium through an IFN-γ-dependent mechanism. The results obtained in this study may contribute to a better understanding of the human infection caused by P. vivax, which shows reticulocyte tropism.
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