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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/67228
ESTUDO DA MODULAÇÃO DA MIGRAÇÃO DE CÉLULAS HOSPEDEIRAS INDUZIDA POR LEISHMANIA E SEU IMPACTO NA DISSEMINAÇÃO DO PARASITO NO HOSPEDEIRO
Paixão, Amanda Rebouças | Date Issued:
2024
Alternative title
Study of the modulation of host cell migration induced by Leishmania and its impact on parasite dissemination in the hostAuthor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
Leishmania spp. infectam diversos hospedeiros vertebrados, incluindo o homem. As doenças causadas por estes protozoários, as leishmanioses, podem apresentar diferentes tipos de manifestações clínicas, desde lesões localizadas na pele que cicatrizam espontaneamente, lesões de pele, que se espalham de forma disseminada, a forma mucocutânea da doença, além da leishmaniose visceral, forma mais grave que podem levar à morte se não tratada. A disseminação e homing de células infectadas contendo antígenos de Leishmania são fundamentais para a sobrevivência deste parasito no hospedeiro e para o estabelecimento da lesão. Ainda hoje, pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos na adesão da célula hospedeira e sua migração na infecção por este protozoário. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a migração de monócitos, macrófagos e células dendríticas humanas na infecção por Leishmania e os mecanismos envolvidos nesse processo. Células hospedeiras humanas oriundas de doadores saudáveis foram obtidas, infectadas por diferentes espécies de Leishmania e submetidas a migração direcional e randômica por sistema transwell e em tempo real, respectivamente. Avaliamos ainda a formação de complexos de adesão pela imunomarcação de p-FAK e p-paxilina. Adicionalmente, investigamos a dinâmica de actina por meio de análise da expressão de Rac1, Rho-A, Cdc42 e marcação por faloidina nestas células, bem como a formação de podossomos por meio da imunomarcação de vinculina. Por fim, investigamos o papel da via de sinalização associada a AKT/PI3K na migração de células hospedeiras infectadas por estes parasitos, através da análise da expressão desta proteína por western blot, além do efeito da inibição dessa via na migração de células hospedeiras infectadas Nossos dados mostram uma redução na migração bidimensional de monócitos e macrófagos humanos infectados por L. amazonensis, L. braziliensis ou L. infantum, associado a uma redução na formação de complexos de adesão, podossomos e dinâmica de actina nestas células. Entretanto, observamos um aumento na migração de células dendríticas infectadas por L. infantum ou isolados de Leishmania oriundos de pacientes com a forma disseminada ou difusa da doença. Adicionalmente, observamos que o aumento da migração nessas células está associado a um aumento na formação de complexos de adesão, podossomos, dinâmica de actina e expressão de CCR7. Por fim, foi observado que a infecção por Leishmania induz a ativação da via de AKT/PI3K. Em conjunto, nossos dados apontam para um papel de células dendríticas, mas não de macrófagos e monócitos na disseminação de Leishmania no hospedeiro vertebrado
Abstract
Leishmania spp. infect several vertebrate hosts, including humans. The diseases caused by this protozoan, leishmaniasis, can present different clinical manifestations, from localized skin lesions that heal spontaneously, to disseminated skin lesions, mucocutaneous form of the disease, and visceral leishmaniasis, the most severe form that can lead to death if left untreated. The dissemination and homing of infected cells containing Leishmania are crucial for the parasite's survival in the host and the establishment of the lesions. However, the understanding of the mechanisms underlying host cell adhesion and migration during infection by this protozoan remains limited. Therefore, this study aimed to evaluate the migration of human monocytes, macrophages, and dendritic cells in Leishmania infection, and the mechanisms involved in this process. Human host cells from healthy donors were obtained, infected with different isolates of Leishmania, and subjected to directional and random migration using a transwell system and real-time tracking, respectively. We also assessed the formation of adhesion complexes by immunostaining p-FAK and p-paxillin. Additionally, we investigated actin dynamics by analyzing the expression of Rac1, Rho-A, Cdc42, and phalloidin staining in these cells, as well as the formation of podosomes by immunostaining vinculin. Finally, we investigated the role of the AKT/PI3K signaling pathway in the migration of host cells infected by these parasites, through the analysis of protein expression by western blot, and the effect of inhibition of this pathway on the migration of infected host cells. Our results showed a reduction in the two-dimensional migration of human monocytes and macrophages infected with L. amazonensis, L. braziliensis, or L. infantum, associated with a decrease in the formation of adhesion complexes, podosomes, and actin dynamics in these cells However, we observed an increase in the migration of dendritic cells infected by L. infantum or Leishmania isolates from patients with the disseminated or diffuse form of the disease. Additionally, we observed that the increase in migration in these cells is associated with an increase in the formation of adhesion complexes, podosomes, actin dynamics, and CCR7 expression. Finally, we observed that Leishmania infection induces activation of the AKT/PI3K pathway. Taken together, our data point to a role of dendritic cells, but not macrophages and monocytes, in the dissemination of Leishmania parasites in the vertebrate host
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