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Title: Aspectos imunopatogênicos da leishmaniose cutânea difusa: fatores da leishmania e do hospedeiro
Advisor: Borges, Valéria de Matos
Members of the board: Lima, Célio Geraldo Freire de
Melo, Christianne Bandeira de
Bacellar, Maria Olívia Amado Ramos
Gonçalves, Marilda de Souza
Borges, Valéria de Matos
Authors: Costa, Jaqueline França
Affilliation: Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina da Bahia. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil
Abstract: A progressão crônica da LCD é atribuída à falta da imunidade mediada por células específica para antígeno de Leishmania e predominância de uma resposta do tipo Th2. Neste sentido, tanto fatores do parasita quanto do hospedeiro podem atuar na desativação da resposta imune favorecendo a replicação da Leishmania. Inicialmente avaliamos o papel da exposição de fosfatidilserina na infecção de macrófagos murinos com Leishmania amazonensis isolados de pacientes com LCD. Para isso, macrófagos peritoneais de camundongos F1(BALB/c x C57BL/6) foram infectados com os diferentes isolados obtidos de pacientes com LCD e LCL. Os isolados obtidos de pacientes com LCD apresentaram maior expressão de PS do que os isolados de pacientes com LCL após 24 horas de infecção. Em seguida, avaliamos a infectividade dos diferentes isolados. As amastigotas de pacientes com LCD apresentaram maior porcentagem de macrófagos infectados e índice de infecção, quando comparados com amastigotas de pacientes com LCL. Quanto ao mecanismo, o grupo infectado com os isolados de pacientes com LCD apresentou um aumento na relação TGF-β/TNF-α e IL-10/TNF-α em relação ao grupo LCL. A análise de correlação revelou que a porcentagem de macrófagos infectados, o índice de infecção, os índices de TGF-β/TNF-α e IL-10/TNF-α, bem como o tamanho dos vacúolos estão diretamente associados a maior exposição de PS. Além disso, o número de lesões e o tempo de doença dos pacientes com LCD também estão associados á exposição de PS. O reconhecimento de PS tem como consequência a produção de TGF, IL-10, IL-4 e PGE2, que ativam a via da enzima arginase e consequentemente a produção de poliaminas. Por isso buscamos investigar a participação de tais mediadores em pacientes com LCD. Os níveis da arginase I, ODC e TGF-β no plasma de pacientes com LCD estava elevados quando comparado com os pacientes com LCL ou o controle saudável da área endêmica. Por outro lado, os níveis de TNF-α, IL-12, MCP-1 e CXCL-10 estavam reduzidos no plasma de pacientes com LCD comparado aos pacientes com LCL. Os níveis de arginase apresentaram correlação positiva com ODC, TGF-β e PGE e correlação negativa com TNF-α, IL-12, MCP-1 e CXCL-10. A produção da arginase e ODC também foi avaliada nas lesões dos pacientes através de imunohistoquímica. As lesões dos pacientes com LCD apresentaram uma marcação mais intensa e difusa do que as de LCL. Além disso, a expressão da cicloxigenase 2 também estava aumentada nas lesões de LCD. A expressão do mRNA das enzimas fosfolipase A2, COX-2, prostaglandina sintase, espermina e espermidina sintase apresentaram uma relação positiva com a enzima arginase, indicando que esta interfere diretamente no metabolismo dos mediadores lipídicos e na via de síntese das poliaminas. A inibição das enzimas arginase e ODC com nor-NOHA e DFMO, respectivamente, reduziu a carga parasitária de macrófagos humanos infectados com L. amazonensis após 72 h de infecção. Além disso, os inibidores reduziram a produção de TGF e PGE2 no sobrenadante das culturas. Em conjunto, nossos dados sugerem que a liberação local e sistêmica de prostaglandinas e poliaminas associadas à via da arginase em pacientes com LCD deve estar associada com a inabilidade em montar uma resposta imune eficiente contra a infecção por Leishmania proporcionando um ambiente favorável para a replicação do parasita e disseminação da doença. Nossos resultados mostram também que este ambiente imunossuprimido pode ser induzido pela exposição de PS na superfície de L. amazonensis deflagrando uma resposta anti-inflamatória nos pacientes com LCD.
Abstract: The chronic progression of DCL is attributed to the lack of specific cell-mediated immunity to Leishmania antigen and predominance of a Th2-type response. In this sense, both factors of the parasite and the host can act in the deactivation of immune response, favoring parasite replication. Initially we evaluate the role of phosphatidylserine exposure in murine macrophages infected with L. amazonensis isolated from patients with DCL. First, peritoneal macrophages of mice F1 (BALB/c x C57BL/6) were infected with different isolates from patients with DCL and LCL. The DCL isolates showed higher PS expression than the LCL isolates after 24 hours of infection.. The DCL-amastigotes patients showed a higher percentage of infected macrophages and the infectivity index when compared with patients with LCL- amastigotes. Regarding the mechanism, the group infected with isolates from patients with LCD showed an increase in TGF/TNF and IL-10/TNF when compared with LCL group. Correlation analysis revealed that the percentage of infected macrophages, the infectivity index, the rate of TGF/TNF and IL-10/TNF as well as the size of the vacuoles are directly associated with higher PS exposure. Moreover, the number of lesions and disease duration of DCL patients are also associated with PS exposure. Recognition of PS results in the production of TGF, IL-10, IL-4 and PGE2, molecules with anti-inflammatory role that activate the enzyme arginase and consequently the polyamines production. Therefore, we investigated the involvement of these mediators in patients with DCL. The plasma of DCL patients showed high levels of arginase, ODC and TGF compared to the LCL patients or healthy control from endemic area. On the other hand, the levels of TNF, IL-12, MCP-1 and CXCL-10 were reduced in the DCL patients plasma compared to patients with LCL. Arginase levels were positively correlated with ODC, TGF and PGE and negatively correlated with TNF, IL-12, MCP-1 and CXCL-10. The production of arginase and ODC was also evaluated in the lesions of patients by immunohistochemistry. The DCL lesions showed a more intense and diffuse staining than LCL lesions. Furthermore, the expression of cyclooxygenase-2 was also increased in lesions of DCL. The mRNA expression of the enzymes phospholipase A2, COX-2, prostaglandin synthase, spermine synthase and spermidine synthase showed a positive relationship with the arginase enzyme, indicating that it directly interferes with the metabolism of lipid mediators and in synthesis of polyamines. The inhibition of the enzyme arginase and ODC with nor-NOHA and DFMO, respectively, reduced the parasite load of L. amazonensis human infected macrophages 72 h after infection. Moreover, NOHA and DFMO reduced TGF and PGE2 production in the supernatant of cultures. Together, local and systemic release of prostaglandins, arginase and polyamines pathways in DCL should be associated with the inability of these patients to mount effective immune response against infection by Leishmania providing a favorable environment for replication and spread of the parasite disease. Our results also show that this immunosuppressed environment can be induced by PS exposure on the L. amazonensis surface triggering anti-inflammatory response in DCL patients.
Keywords: Diffuse cutaneous leishmaniasis
Leishmania amazonensis
Phosphatidylserine
Prostaglandin E2
Arginase
Polyamines
Macrophages
keywords: Leishmaniose cutânea difusa
Leishmania amazonensis
Fosfatildilserina
Prostaglandina E2
Arginase
Poliaminas
Macrófagos
Issue Date: 2013
Publisher: Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz
Citation: COSTA, J.F. Aspectos imunopatogênicos da leishmaniose cutânea difusa: fatores da leishmania e do hospedeiro. 2013. 135 f. Tese (Doutorado em Patologia Humana) - Universidade Federal da Bahia. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz, Salvador, 2013.
Date of defense: 2013
Place of defense: Salvador/BA
Department: Departamento de Vice Diretoria e Ensino
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz
Program: Programa de Pós-Graduação em Patologia Humana
Copyright: open access
Appears in Collections:BA - IGM - Teses de Doutorado

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