Efeito de vesículas extracelulares das espécies cutâneas Leishmania shawi e Leishmania guyanensis na imunomodulação de macrófagos murinos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: WEBER, Juliana Inês
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/138497
Resumo: A leishmaniose é uma parasitose causada por protozoários de diferentes espécies do género Leishmania spp. e transmitida através da picada de espécies vetoras de flebótomos. Esta doença apresenta diferentes características clínicas dependendo da espécie e da situação imunológica do hospedeiro: cutânea, mucocutânea e visceral. Os macrófagos (MФ) são células fagocíticas e apresentadoras de antigénios responsáveis pela defesa inata do hospedeiro, sendo também as células alvo para infecção pelo parasitaLeishmania. O tratamento desta infecção é moroso e tem associado um grande número de efeitos secundários severos, não havendo muitas alternativas terapêuticas. Assim, compreender como a interação entre o parasita e o seu hospedeiro decorre, pode revelar novas oportunidadespara a prevenção da infeção e/ou terapia. Um elemento que tem vindo a ser considerado chave nesta interação parasita-hospedeiro são as vesículas extracelulares (VEs) naturalmente produzidas pelos parasitas durante o seu ciclo de vida. Osprincipais ojetivos deste estudo foram: (i) isolar vesículas extracelulares (VEs) de L. shawi e L. guyanensis, espécies causadoras de leishmaniosecutânea em humanos; (ii) caracterizar a forma, o diâmetro, o potencial zeta e a constituição proteicautilizando microscopia electrónica de varrimento (MEV),dynamic light scattering(DLS),electrophretic light scattering (ELS), eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil-sulfato de sódio (SDS-PAGE) e zimografia, respectivamente; (iii) investigar a incorporação das vesículas por MФ, utilizando a linha celular P388D1, por meio de citometria de fluxo e microscopia de fluorescência; (iv) avaliar o potencial imunogênico das VEs na ativação dos MФ através da quantificação da produção de óxido nítrico (NO) euréia, da ativação de receptores de superfície MHCI e MHCII por citometria de fluxo e da análise da expressão génica de citocinas (IL-1β, IL-4, IL-10, IL-12p40 e TNF-α) e de receptores de imunidade inata NOD-like (NOD1 e NOD2) e Toll-like (TLR2, TLR4 e TLR9) por PCR semi-quantitativo em tempo real.A metodologia utilizada neste estudo foi eficiente para o isolamento de VEs com diâmetro compatível com exossomas (30-100 nm) com forma esférica e uniforme. Além disso, as VEs isoladas apresentaram perfil de bandas protéicos compatível com a literatura existente para exossomas, identificando principalmete a metaloprotease GP63. As VEs das espécies de L. shawi e L. guyanensis foram incorporadas por MФ, ativando a produção de NO e reduzindo a produção de uréia gerando um ambiente desfavorável à sobrevivência intracelular do parasita. Além disso, essas vesículas aumentaram a população de células MHCI+ e MHCII+, indicando que esses MФ poderiam apresentar antigénios aos linfócitos T. Ademais, as VEs modularam a expressão génica de citocinas aumentando principalmente a produção de citocinas inflamatórias (IL-1β e IL-12p40). Os receptores de imunidade inata NODs, TLR4 e TLR9 também tiveram suas expressões moduladas por VEs, principalmente por VEsda espécie L. shawi.O efeito gerado por VEs das espécies analisadas nos MФ murinos mostrou que essas vesículas são promissoras para a continuação dos estudos que visam o desenvolvimento de alvos terapêuticos e profilácticos anti-Leishmania.
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Assim, compreender como a interação entre o parasita e o seu hospedeiro decorre, pode revelar novas oportunidadespara a prevenção da infeção e/ou terapia. Um elemento que tem vindo a ser considerado chave nesta interação parasita-hospedeiro são as vesículas extracelulares (VEs) naturalmente produzidas pelos parasitas durante o seu ciclo de vida. Osprincipais ojetivos deste estudo foram: (i) isolar vesículas extracelulares (VEs) de L. shawi e L. guyanensis, espécies causadoras de leishmaniosecutânea em humanos; (ii) caracterizar a forma, o diâmetro, o potencial zeta e a constituição proteicautilizando microscopia electrónica de varrimento (MEV),dynamic light scattering(DLS),electrophretic light scattering (ELS), eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil-sulfato de sódio (SDS-PAGE) e zimografia, respectivamente; (iii) investigar a incorporação das vesículas por MФ, utilizando a linha celular P388D1, por meio de citometria de fluxo e microscopia de fluorescência; (iv) avaliar o potencial imunogênico das VEs na ativação dos MФ através da quantificação da produção de óxido nítrico (NO) euréia, da ativação de receptores de superfície MHCI e MHCII por citometria de fluxo e da análise da expressão génica de citocinas (IL-1β, IL-4, IL-10, IL-12p40 e TNF-α) e de receptores de imunidade inata NOD-like (NOD1 e NOD2) e Toll-like (TLR2, TLR4 e TLR9) por PCR semi-quantitativo em tempo real.A metodologia utilizada neste estudo foi eficiente para o isolamento de VEs com diâmetro compatível com exossomas (30-100 nm) com forma esférica e uniforme. Além disso, as VEs isoladas apresentaram perfil de bandas protéicos compatível com a literatura existente para exossomas, identificando principalmete a metaloprotease GP63. As VEs das espécies de L. shawi e L. guyanensis foram incorporadas por MФ, ativando a produção de NO e reduzindo a produção de uréia gerando um ambiente desfavorável à sobrevivência intracelular do parasita. Além disso, essas vesículas aumentaram a população de células MHCI+ e MHCII+, indicando que esses MФ poderiam apresentar antigénios aos linfócitos T. Ademais, as VEs modularam a expressão génica de citocinas aumentando principalmente a produção de citocinas inflamatórias (IL-1β e IL-12p40). Os receptores de imunidade inata NODs, TLR4 e TLR9 também tiveram suas expressões moduladas por VEs, principalmente por VEsda espécie L. shawi.O efeito gerado por VEs das espécies analisadas nos MФ murinos mostrou que essas vesículas são promissoras para a continuação dos estudos que visam o desenvolvimento de alvos terapêuticos e profilácticos anti-Leishmania.Leishmaniasis is a parasitosis caused by protozoa of different species of the genus Leishmania spp. and transmitted through the bite of vector species of sandflies. This disease has different clinical manifestations depending on the species and the host immune system: cutaneous, mucocutaneous and visceral. Macrophages (MФ) are phagocytic and antigen-presenting cells responsible for the innate immune defense, being also the target cells for infection by the parasite Leishmania. The treatment of this infection is time-consuming and has associated a considerable number of severe side effects, with not many therapeutic alternatives available. Therefore, understanding how the interaction between the parasite and its host takes place may reveal new opportunities for the prevention of the infection and/or therapy. An element that has been considered key in this host-parasite interaction are the extracellular vesicles (EVs) naturally produced by the parasites during their life cycle. Thus, the main objectives of this study were: (i) to isolate extracellular vesicles (EVs) of L. shawi and L. guyanensis, species that cause cutaneous leishmaniasis in humans; (ii) to characterize the shape, diameter, zeta potential and constitution protein through scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS), electrophoretic light scattering (ELS) analysis,sodium dodecyl sulphate–polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)and zymography, respectively; (iii) to investigate the incorporation of vesicles by MФ,using the murine cell line P388D1, through flow cytometry and fluorescence microscopy; (iv) to evaluate the immunogenic potential of EVs in MФ activation through the quantification of nitric oxide (NO) and urea production, the activation of MHCI and MHCII surface receptors by flow cytometry and the analysis of cytokine gene expression (IL-1β, IL-4, IL-10, IL-12p40 and TNF-α) and NOD-like (NOD1 and NOD2) and Toll-like (TLR2, TLR4 and TLR9) innate immunity receptors by semi-quantitative real-time PCR. The methodology used in this study was efficient for the isolation of EVs with diameter compatible with exosomes (30-100 nm) with spherical and uniform shape. Furthermore, isolated EVs presented a protein band profile compatible with the existing literature for exosomes, mainly identifying the metalloprotease GP63. The EVs of L. shawi and L. guyanensis species were incorporated by MФ, activating NO production and reducing urea production, generating an unfavorable environment for the intracellular survival of the parasite. Furthermore, these vesicles increased the population of MHCI+ and MHCII+ cells, indicating that these MФ could present antigens to T lymphocytes. Additionally, EVs modulated cytokine gene expression, mainly increasing the production of inflammatory cytokines (IL-1β and IL-12p40). The expression of innate immunity receptors NODs, TLR4 and TLR9 was also modulated by EVs, mainly by EVs of the species L. shawi which aim at the development of anti-Leishmania therapeutic and prophylactic targets.SANTOS-GOMES, GabrielaRODRIGUES, ArmandaRUNWEBER, Juliana Inês2021-122021-122021-12-01T00:00:00Z2025-03-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/138497TID:203010515porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:15:42Zoai:run.unl.pt:10362/138497Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:49:05.715110Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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