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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69140
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DissertationCopyright
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Sustainable Development Goals
03 Saúde e Bem-Estar09 Indústria, inovação e infraestrutura
10 Redução das desigualdades
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MODULAÇÃO DA VIA AUTOFÁGICA EM MACRÓFAGOS INFECTADOS POR MICOBACTÉRIAS NÃO TUBERCULOSAS (MNT)
Lima, Cibelle da Silva | Date Issued:
2024
Alternative title
Modulation of autophagy pathway in infected macrophages by nontuberculous mycobacteriaAuthor
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Programa de Pós-Graduação em Biologia Parasitária. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
As infecções por micobactérias não tuberculosas (MNT) têm sido frequentemente observadas em diferentes regiões do mundo, acometendo seres humanos em diferentes tecidos. A doença pulmonar é a forma clínica mais comum dentre as infecções por MNT. Apresenta-se clinicamente de forma indistinguível da tuberculose (TB), o que torna o diagnóstico laboratorial diferencial pela identificação de espécies crucial para definição de um esquema terapêutico adequado. No entanto, estudos anteriores demonstraram que Mycobacterium abscessus, uma espécie de crescimento rápido, possui um número reduzido de opções terapêuticas para o tratamento de infecções pulmonares e em alguns casos são considerados incuráveis. Assim, o entendimento das vias moleculares relacionadas à sobrevivência e eliminação desse patógeno intracelular é fundamental para o desenvolvimento de alvos terapêuticos eficazes. A via autofágica, um mecanismo de homeostase celular, tem sido associada ao controle da carga bacilar em células infectadas com M. abscessus. No presente trabalho, avaliamos a modulação da autofagia em macrófagos infectados por M. abscessus subsp. massiliense, na presença ou na ausência de SARS-CoV-2 inativado. Observamos que o isolado clínico de morfotipo rugoso inibe o fluxo autofágico em macrófagos, diminuindo significativamente os níveis de distribuição de marcadores autofágicos, LC3-II e Lysotracker. Isolados clínicos de morfotipo liso promovem a ativação da autofagia em macrófagos, aumentando significativamente os níveis de LC3-II e Lysotracker. Tais dados sugerem que, no caso de infecções causadas por MNT, nem todas as espécies utilizam a modulação da via autofágica como mecanismo de escape imune e que a indução da autofagia não é suficiente para o controle da carga bacilar, como observado com M. tuberculosis e M. leprae. Dados anteriores demonstraram que antígenos de SARS-CoV-2 são capazes de modular a via autofágica. Assim, fomos investigar a capacidade de SARS-CoV-2 inativado contribuírem para a modulação da autofagia em macrófagos infectados por M. abscessus e a relação com o controle da carga bacilar. Antígenos de SARS-CoV-2 já foram associados ao bloqueio do fluxo autofágico. No presente estudo foi observado um bloqueio do fluxo autofágico em macrófagos estimulados somente com o SARS-CoV-2 inativado. Vimos também que macrófagos humanos infectados com o isolado clínico de morfotipo rugoso e estimulados com SARS-CoV-2 inativado, tiveram uma resposta autofágica alterada, aumentando os níveis de distribuição dos marcadores autofágicos. Em conjunto, nossos resultados demonstraram que o isolado clínico de morfotipo rugoso possui capacidade de evadir o fluxo autofágico em macrófagos humanos e que isolados clínicos de morfotipo liso estão susceptíveis à autofagia em macrófagos humanos, apesar de não ser suficiente para o controle da carga bacilar.
Abstract
Non-tuberculous mycobacteria (NTM) infections have been frequently observed in different regions of the world, affecting humans in different tissues. Lung disease is the most common clinical form of the ntm infection. It is clinically indistinguishable from tuberculosis (TB), which makes differential diagnosis by species identification crucial for defining an appropriate therapeutic regimen. Previous studies have shown that Mycobacterium abscessus, a fast-growing species, has a reduced number of therapeutic options for treating lung infections and in some cases is considered incurable. Therefore, understanding the molecular pathways related to the survival and elimination of this intracellular pathogen is fundamental for the development of effective therapeutic targets. The autophagic pathway, a cellular homeostasis mechanism, has been associated with the control of bacillary load in cells infected with M. abscessus. Here, we evaluated the modulation of autophagy in macrophages infected with M. abscessus subsp. massiliense, in the presence or absence of the SARS-CoV-2 antigen. We observed that the rough morphotype clinical isolate inhibits autophagic flux in macrophages, significantly decreasing the distribution levels of autophagic markers, LC3-II and lysotracker. Smooth morphotype clinical isolates promote autophagy activation in macrophages, significantly increasing LC3-II and lysotracker levels. These data suggest that, in the case of infections caused by ntms, not all species use modulation of the autophagic pathway as an immune escape mechanism and that induction of autophagy is not sufficient to control bacillary load, as observed with m. Tuberculosis and m. Leprae. Previous data has shown that SARS-CoV-2 antigens can modulate the autophagic pathway. Thus, we investigated the ability of SARSCoV-2 antigens to contribute to the modulation of autophagy in macrophages infected with M. abscessus and the relationship with the control of bacillary load. In the present study, autophagic flux blockade was observed in macrophages stimulated only with SARS-CoV-2 antigen. We also saw that macrophages infected with the rough morphotype clinical isolate and stimulated with the viral antigen had an inverse autophagic response, increasing the distribution levels of autophagic markers. Taken together, our results demonstrate that clinical isolates of the rough morphotype have the capacity to evade autophagic flux in macrophages and that smooth morphotype is susceptible to autophagy in macrophages, although it is not sufficient for bacillary load control.
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