Differential IL-10 regulation in macrophages and dendritic cells: implications for IL-12 family transcription

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guedes, Joana Patrícia Fernandes Moura
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/45403
Resumo: Dissertação de Mestrado em Ciências da Saúde
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spelling Differential IL-10 regulation in macrophages and dendritic cells: implications for IL-12 family transcriptionRegulação diferencial da IL-10 em macrófagos e células dendríticas: Implicações na transcrição da família IL-12Ciências Médicas::Ciências da SaúdeDissertação de Mestrado em Ciências da SaúdeThe innate immune response is triggered upon the recognition of pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) by pattern-recognition receptors (PRRs), such as toll-like receptors (TLRs). Upon PRR activation, downstream signalling cascades are activated in innate immune cells, resulting in the induction of cytokine production, including of interleukin (IL)-10. This anti-inflammatory cytokine regulates cellular activation and inflammatory cytokine production, thus promoting immune homeostasis and preventing tissue damage upon infection. Here, we aimed at investigating the mechanisms underlying the IL-10 expression and production upon PRR stimulation of macrophages and dendritic cells (DCs). Upon These cells play distinct roles upon infection, as macrophages try to contain infection in situ and DCs will present antigen peptides to naïve T cells at the secondary lymphoid organs, thus activating the acquired immune response. We also investigated the mechanisms that underlie the differential regulation of cytokines of the IL-12 family in macrophages and DCs upon TLR stimulation and its correlation with the differential IL-10 regulation in these cells. We show that macrophages and DCs vary significantly in the mechanisms that regulate their IL-10 production. Contrary to macrophages, TLR-stimulated DCs did not produce considerable amounts of IL-10. However, Dectin-1 stimulation induced higher IL-10 production by these cells as compared to macrophages. In all, both macrophages and DCs can produce IL-10, but do so in response to different stimuli. Our results suggest that differential induction of the MAPK ERK and p38 in PRR-stimulated macrophages and DCs likely explains the differences observed for IL-10 production. Additionally, we found that Dectin-1/TLR2-stimulation led to a reduction in IL-10 expression by DCs, an unexpected finding that requires further investigation. In the second part of this work, we show that macrophages are limited in their capacity of producing IL-12, IL-23 and IL- 27 upon TLR-stimulation, which is partly due to their high IL-10 production in response to TLR triggering. Although IL-10 and IL-12 family members are reciprocally regulated in TLR-stimulated macrophages and DCs, this regulation is more pronounced in macrophages. Furthermore, this regulation of IL-12 family cytokines by IL-10 occurs at the transcriptional level. In summary, this thesis shows that IL-10 expression is tightly regulated, cell type specific and dependent on the cell stimulus. This tight regulation of IL-10 has implications on the expression of IL-12 family members, and can thus impact cellular activation and the differential priming of Tcells.A resposta imunológica inata é ativada após o reconhecimento de padrões moleculares associados a agentes patogénicos (PAMPs), por recetores de reconhecimento desses padrões (PRRs). A ativação de PRRs, induz a iniciação cascatas de sinalização intracelular que resulta na indução de citoquinas, como a interleucina (IL)-10. A IL-10 é uma citoquina anti-inflamatória que regula a ativação celular e a produção de citoquinas pró-inflamatórias, como a IL-16, TNF ou a IL-12, promovendo assim homeostasia imunológica e prevenindo danos tecidulares após infecção. O nosso objetivo era investigar os mecanismos de expressão e regulação da IL-10 produzida por macrófagos e células dendríticas (DCs), após ativação por PRRs. Em contexto de infeção estas células desempenham funções distintas: enquanto que os macrófagos permanecem in situ de forma a combater a infeção, as DCs migram até aos órgãos linfóides secundários onde apresentam péptidos antigénicos, ativando as células T naïve. Foram também explorados os mecanismos que estão na base da regulação diferencial da citoquinas da família da IL-12, em macrófagos e DCs ativadas via TLR, e qual a sua correlação com a regulação diferencial de IL-10 nestas células. Neste trabalho mostramos que os mecanismos de regulação da IL-10 em macrófagos e DCs são distintos. Ao contrário dos macrófagos, as DCs ativadas via TLR não produzem níveis consideráveis de IL-10. Contudo, estimulação via Dectin-1 induziu uma grande produção de IL-10 nestas células, comparado com macrófagos. Em suma, ambos os macrófagos e as DCs são capazes de produzir IL-10 em resposta a diferentes estímulos. Os nossos resultados sugerem que a indução diferencial das MAPK ERK e p38 poderá explicar as diferenças observadas na produção de IL-10. Adicionalmente, observamos que a co-estimulação por Dectin-1/TLR2 induz uma redução na expressão de IL-10 em DCs, um resultado inesperado que requer uma investigação mais aprofundada. Na segunda parte deste trabalho, mostramos que os macrófagos estimulados via TLR são limitados na sua capacidade de produzir IL-12, IL-23 e IL-27 devidos à sua elevada expressão de IL-10 em resposta a TLRs. Apesar de os membros da família da IL-12 serem reciprocamente reguladas pela IL-10 em macrófagos e DCs, este mecanismo é mais pronunciado em macrófagos. Mostramos também que esta regulação dos membros da família da IL-12 pela IL-10 ocorre ao nível trascripcional. Em resumo, esta tese mostra que a expressão da IL-10 é regulada de forma especifica para cada tipo de célula ou estimulo. Isto tem implicações na expressão nos membros da família da IL-12, afetando assim, a ativação celular e de células T.The work presented in this dissertation was done in the Microbiology and Infection Research Domain of the Life and Health Sciences Research Institute (ICVS), University of Minho/3B’s – PT Government Associate Laboratory. The financial support was given by Fundação para a Ciência e Tecnologia, PTDC/BIA-BCM/122776/2008.Saraiva, MargaridaUniversidade do MinhoGuedes, Joana Patrícia Fernandes Moura2013-06-272013-06-27T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/45403eng201553902info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:12:11Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/45403Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:04:04.919928Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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