Modulação da autofagia mediada pela via de IFN tipo I em macrófagos infectados por micobactérias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bittencourt, Tamiris Lameira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/26205
Resumo: Micobactérias patogênicas como o Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) e o Mycobacterium leprae (M. leprae), tem a capacidade de subverter mecanismos microbicidas de macrófagos a partir da permeabilização fagossomal mediada pelo sistema de secreção ESX-1. Uma via de mão dupla é induzida, onde a ativação da sinalização de STING/TBK1/IRF3 leva tanto à modulação positiva de IFN tipo I, favorecendo a infecção, mas também direcionam bactérias para a autofagia mediada por ubiquitinação. A regulação da ativação da via de IFN do tipo I influencia as funções da via de autofagia, reconhecida como um sistema citoplasmático para a eliminação direta de bactérias. Uma proteína chave na autofagia é a parkina, em que o gene PARK2 teve polimorfismos associados com a suscetibilidade à hanseníase, onde se observou que nocautes para o gene não são capazes de induzir o processo e ativar a resposta microbicida. Nossos dados sugerem que a micobactéria não patogênica Mycobacterium smegmatis (Ms) é capaz de modular positivamente a indução de autofagia responsável pelo controle da replicação intracelular bacteriana, onde observa-se o aumento da viabilidade e sobrevivência de Ms no interior dos macrófagos quando a autofagia foi bloqueada Entretanto, o Ms prejudica a indução da via de IFN tipo I na célula hospedeira. Já a micobactéria patogênica M. leprae se mostrou um fraco indutor de genes do complexo autofágico, sendo capaz de modular negativamente a expressão de LC3 nos macrófagos THP-1. No modelo de indução de autofagia através da privação de soro foi observado que o tratamento com IFN\03B2 parece reverter a indução de genes associados a autofagia, bem como o gene PARK2. Entretanto, em nossos experimentos, a indução do transcrito de parkina, bem como a indução da expressão de genes relacionados ao processo autofágico devido a privação de soro, não foram suficientes para aumentar a capacidade microbicida dos macrófagos. Mesmo assim, a viabilidade intracelular do M. leprae foi aumentada na presença de IFN\03B2 recombinante. Também mostramos que o aumento da citocina IL-1\03B2 na infecção pelo M. leprae com o estímulo de IFN\03B2 não foi capaz de conter o crescimento do bacilo. Por fim, não observamos diferença na ativação de parkina por Western Blot na presença ou ausência de soro na infecção pelo M. leprae, o que pode explicar o motivo pelo qual não foi observado diferença na viabilidade do bacilo. Nossos dados sugerem um papel precoce do IFN\03B2 na modulação da autofagia no desfecho da infecção por M. leprae, definindo o balanço fino entre resistência mediada pela ativação de autofagia e susceptibilidade mediada pela ativação de IFN tipo I.
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Já a micobactéria patogênica M. leprae se mostrou um fraco indutor de genes do complexo autofágico, sendo capaz de modular negativamente a expressão de LC3 nos macrófagos THP-1. No modelo de indução de autofagia através da privação de soro foi observado que o tratamento com IFN\03B2 parece reverter a indução de genes associados a autofagia, bem como o gene PARK2. Entretanto, em nossos experimentos, a indução do transcrito de parkina, bem como a indução da expressão de genes relacionados ao processo autofágico devido a privação de soro, não foram suficientes para aumentar a capacidade microbicida dos macrófagos. Mesmo assim, a viabilidade intracelular do M. leprae foi aumentada na presença de IFN\03B2 recombinante. Também mostramos que o aumento da citocina IL-1\03B2 na infecção pelo M. leprae com o estímulo de IFN\03B2 não foi capaz de conter o crescimento do bacilo. Por fim, não observamos diferença na ativação de parkina por Western Blot na presença ou ausência de soro na infecção pelo M. leprae, o que pode explicar o motivo pelo qual não foi observado diferença na viabilidade do bacilo. Nossos dados sugerem um papel precoce do IFN\03B2 na modulação da autofagia no desfecho da infecção por M. leprae, definindo o balanço fino entre resistência mediada pela ativação de autofagia e susceptibilidade mediada pela ativação de IFN tipo I.Pathogenic mycobacteria such as Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) and Mycobacterium leprae (M. leprae) have the ability to subvert microbicidal macrophage mechanisms from the phagosomal permeabilization mediated by the ESX-1 secretion system. A dual-pathway is induced, where activation of STING/TBK1/IRF3 signaling leads to both positive modulation of type I IFN, favoring infection, but also directs bacteria to ubiquitination-mediated autophagy. The regulation of the activation of the type I IFN pathway influences the functions of the autophagy pathway, recognized as a cytoplasmic system for the direct elimination of bacteria. A key protein in autophagy is parkin, in which the PARK2 gene has polymorphisms associated with leprosy susceptibility, where it was observed that knockouts to the gene are not able to induce the process and activate the microbicidal response. Our data suggest that the non-pathogenic mycobacterium Mycobacterium smegmatis (Ms) is capable of modulating positively the autophagy induction responsible for the control of bacterial intracellular replication, where it is observed the increase in the viability and survival of Ms inside the macrophages when autophagy was blocked However, Ms impairs the induction of the type I IFN pathway in the host cell. The pathogenic mycobacterium M. leprae was shown to be a weak inducer of genes of the autophagic complex, being able to negatively modulate the expression of LC3 in THP-1 macrophages. In the autophagy induction model through serum deprivation it was observed that the treatment with IFN\03B2 seems to reverse the induction of genes associated with autophagy, as well as the PARK2 gene. However, in our experiments, the induction of the parkin transcript as well as the induction of the expression of genes related to the autophagic process due to serum deprivation were not sufficient to increase the microbicidal capacity of the macrophages. Even so, the intracellular viability of M. leprae was increased in the presence of recombinant IFN\03B2. We also showed that the increase of IL-1\03B2 cytokine in M. leprae infection with the IFN\03B2 stimulus was not able to contain the growth of the bacillus. Finally, we observed no difference in the activation of Parkin by Western Blot in the presence or absence of serum in M. leprae infection, which may explain why no difference in bacillus viability was observed. Our data suggest an early role of IFN\03B2 in the modulation of autophagy in the outcome of M. leprae infection, defining the fine balance between resistance mediated by the activation of autophagy and susceptibility mediated by the activation of type I IFN.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porAutofagiaMycobacterium LepraeInterferon Tipo IModulação da autofagia mediada pela via de IFN tipo I em macrófagos infectados por micobactériasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2017Instituto Oswaldo CruzFundação Oswaldo CruzRio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecularinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/26205/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALtamiris_bittencourt_ioc_mest_2017.pdfapplication/pdf2058256https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/26205/2/tamiris_bittencourt_ioc_mest_2017.pdfe4ce30c1cf0c988b461b66749cfe9356MD52TEXTtamiris_bittencourt_ioc_mest_2017.pdf.txttamiris_bittencourt_ioc_mest_2017.pdf.txtExtracted texttext/plain194168https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/26205/3/tamiris_bittencourt_ioc_mest_2017.pdf.txt2036636ab981bc177ad2946b8cbc6489MD53icict/262052022-06-24 12:17:39.776oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352022-06-24T15:17:39Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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