Análise do Fenótipo Imunometabólico de Monócitos na Sepse

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Pedro Mendes de Azambuja
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/34576
Resumo: A sepse representa um desafio para os sistemas de saúde em todo o mundo, pela sua elevada incidência, mortalidade e custos associados. O evento fundamental para o desenvolvimento da sepse parece ser a desregulação e perda do direcionamento da resposta inflamatória, podendo resultar em estados hiperinflamatórios ou de imunossupressão, com reflexos patológicos sistêmicos. No entanto, o mecanismo através do qual esta disfunção imunológica se estabelece ainda permanece em grande parte obscuro, e nenhum agente imunomodulatório se encontra disponível para o tratamento clínico da sepse. As células da linhagem monocítica fagocitária são agentes essenciais na resposta inicial à infeção. Um conjunto crescente de evidências aponta para uma relação de interdependência entre o metabolismo e o estado de ativação imune dessas células. Ao mesmo tempo, estudos prévios sugerem que uma disfunção bioenergética de leucócitos na sepse poderia prejudicar a formação de uma resposta imune efetiva, associando-se a desfechos clínicos desfavoráveis. Nos estudos que compõem esta tese, procuramos caracterizar o fenótipo imunometabólico de monócitos na sepse Demonstramos em experimentos in vitro que macrófagos e monócitos ativados apresentam um intenso aumento da atividade glicolítica, que passa a ser a principal fonte geradora de ATP celular, acompanhado de uma redução da fosforilação oxidativa. Em seguida, estabelecemos uma coorte prospectiva para caracterizar o proteoma dos monócitos do sangue periférico, comparando quantitativamente amostras de doadores saudáveis às de pacientes na fase aguda da sepse e na fase de recuperação. Utilizando uma abordagem de proteômica exploratória, nossos dados evidenciaram que, de forma semelhante ao observado nos modelos experimentais, a transição para a glicólise é uma característica proeminente na fase aguda da sepse. Além disso, o perfil da coorte foi inicialmente sugestivo de imunossupressão, sendo sucedido na fase de recuperação pela restauração da imunocompetência, o que foi documentado pela regulação diferencial de proteínas envolvidas na apresentação de antígenos, como o HLA-DR, e sinalização por citocinas, particularmente o IFN-\0263. Avaliamos também a aplicabilidade de uma metodologia de proteômica dirigida para a verificação e aprofundamento da investigação das alterações observadas. Nosso estudo sugere que as vias do metabolismo energético podem ter um papel relevante na imunopatogênese da sepse.
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No entanto, o mecanismo através do qual esta disfunção imunológica se estabelece ainda permanece em grande parte obscuro, e nenhum agente imunomodulatório se encontra disponível para o tratamento clínico da sepse. As células da linhagem monocítica fagocitária são agentes essenciais na resposta inicial à infeção. Um conjunto crescente de evidências aponta para uma relação de interdependência entre o metabolismo e o estado de ativação imune dessas células. Ao mesmo tempo, estudos prévios sugerem que uma disfunção bioenergética de leucócitos na sepse poderia prejudicar a formação de uma resposta imune efetiva, associando-se a desfechos clínicos desfavoráveis. Nos estudos que compõem esta tese, procuramos caracterizar o fenótipo imunometabólico de monócitos na sepse Demonstramos em experimentos in vitro que macrófagos e monócitos ativados apresentam um intenso aumento da atividade glicolítica, que passa a ser a principal fonte geradora de ATP celular, acompanhado de uma redução da fosforilação oxidativa. Em seguida, estabelecemos uma coorte prospectiva para caracterizar o proteoma dos monócitos do sangue periférico, comparando quantitativamente amostras de doadores saudáveis às de pacientes na fase aguda da sepse e na fase de recuperação. Utilizando uma abordagem de proteômica exploratória, nossos dados evidenciaram que, de forma semelhante ao observado nos modelos experimentais, a transição para a glicólise é uma característica proeminente na fase aguda da sepse. Além disso, o perfil da coorte foi inicialmente sugestivo de imunossupressão, sendo sucedido na fase de recuperação pela restauração da imunocompetência, o que foi documentado pela regulação diferencial de proteínas envolvidas na apresentação de antígenos, como o HLA-DR, e sinalização por citocinas, particularmente o IFN-\0263. Avaliamos também a aplicabilidade de uma metodologia de proteômica dirigida para a verificação e aprofundamento da investigação das alterações observadas. Nosso estudo sugere que as vias do metabolismo energético podem ter um papel relevante na imunopatogênese da sepse.Sepsis represents a challenge for healthcare systems around the world due to its high incidence, mortality, and associated costs. The fundamental event for the development of sepsis seems to be the deregulation and loss of directionality of the inflammatory response, which may result in hyperinflammatory or immunosuppressive states, with systemic pathological reflexes. However, the mechanism by which this immunological dysfunction is established remains largely obscure, and no immunomodulatory agent is available for the clinical treatment of sepsis. Mononuclear phagocyte system cell lines are essential agents in the initial response to infection. A growing body of evidence points to a relationship of interdependence between the metabolism and the immune activation state of these cells. At the same time, previous studies have suggested that a bioenergetic dysfunction of leukocytes in sepsis could impair the formation of an effective immune response, associated with unfavorable clinical outcomes. In the studies that compose this thesis, we sought to characterize the immunometabolic phenotype of monocytes in sepsis We demonstrated using in vitro experiments that activated macrophages and monocytes present an intense increase of glycolytic activity, which becomes the main source of cellular ATP, accompanied by a reduction of oxidative phosphorylation. Next, we established a prospective cohort to characterize the proteome of peripheral blood monocytes, comparing quantitatively healthy donor samples to those of patients in the acute phase of sepsis and in the recovery phase. Using an exploratory proteomics approach, our data showed that, similar to that observed in the experimental models, the shift to glycolysis is a prominent feature in the acute phase of sepsis. In addition, the cohort profile was initially suggestive of immunosuppression, being succeeded by the restoration of immunocompetence in the recovery phase, which was documented by the differential regulation of proteins involved in the presentation of antigens, such as HLA-DR, and cytokine signaling, particularly IFN-\0263. We also evaluated the applicability of a targeted proteomics methodology to verify and deepen the investigation of the observed changes. Our study suggests that energetic metabolic pathways may play a relevant role in the immunopathogenesis of sepsis.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porSepseMonócitosInflamaçãoPacientes InternadosMetabolismo EnergéticoSepseAnálise do Fenótipo Imunometabólico de Monócitos na Sepseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2018Pós-Graduação em Biologia Celular e MolecularFundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo CruzRio de Janeiro/RJPrograma 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/34576/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALpedro_rodrigues_ioc_dout_2018.pdfpedro_rodrigues_ioc_dout_2018.pdfapplication/pdf20553138https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/34576/2/pedro_rodrigues_ioc_dout_2018.pdf641d04aec548120abafb6dafe0fda6d1MD52TEXTpedro_rodrigues_ioc_dout_2018.pdf.txtpedro_rodrigues_ioc_dout_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain231598https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/34576/3/pedro_rodrigues_ioc_dout_2018.pdf.txt6fa35d3175a225666b53cf83dc1ca779MD53icict/345762019-08-02 21:29:52.131oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352019-08-03T00:29:52Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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