Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Carole Lara Veiga de
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/10761
Resumo: Dissertação mestrado Ciências (ramo de conhecimento em Genética Molecular)
id RCAP_8da955244de9846fdd69f32a2b255b5a
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/10761
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria577.27615.371616.24-002.5Dissertação mestrado Ciências (ramo de conhecimento em Genética Molecular)Tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis, remains one of the main threats to mankind. Despite the intense research on the immune response to tuberculosis, major questions remain unsolved, one of which relates to the fact that the efficacy of the current vaccine, Mycobacterium Bovis BCG, is variable. However, no other experimental vaccines against tuberculosis developed in the last 100 years were proven to be better than BCG. Therefore BCG remains the only vaccine available to date to prevent tuberculosis. A possible explanation for the variability of BCG efficacy relies on the fact that the immune response triggered by BCG and M. tuberculosis is different. Nevertheless, M. tuberculosis-based experimental vaccines tend not to protect better than BCG. We therefore hypothesized that the basic protective response triggered by BCG must be appropriate, although it needs to be improved in order to confer higher and longer lasting protection. In this work, we performed a comparative study of M. tuberculosis versus BCG infection on dendritic cells (DCs) and macrophages to better understand how these pathogens interact with cells of the innate immune system and how that might translate into an effective, or not, T helper (Th) cell response. We found that macrophages and DCs respond differently to M. tuberculosis or BCG stimulation in what concerns cytokine expression. The expression of IL-12p40, TNF and IL-6 is significantly higher in DCs than in macrophages stimulated with either mycobacteria. Nevertheless, the expression of IL-12p35 and IL-10 was similar in both cell types. We also found that the same cell type respond differently to M. tuberculosis or BCG. M. tuberculosis-stimulated DCs induced higher levels of p40 and p19 monomers and of the bioactive cytokines IL-12 and IL-23, respectively. BCGstimulated DCs produced higher amounts of TNF. The amounts of IL-6 and IL-10 secreted upon stimulation of DCs with M. tuberculosis or BCG were similar. The differential expression of IL-12 and IL-23 might be correlated in part to a higher activation of the MAP kinase ERK1/2 in DCs in response to M. tuberculosis than to BCG. Although macrophages were in general poorly induced to produce cytokines, when compared to DCs, the threshold of ERK1/2 activation was higher in stimulated macrophages. A consequence of the differential activation of DCs was reflected on the distinct type of Th responses developed when M. tuberculosis- or BCG-infected DCs presented OVA peptide to TCRtransgenic CD4+ T cells. M. tuberculosis-infected DCs were able to induce the development of both Th1 and Th17 responses, whereas BCG-infected DCs presented a shift towards Th17 responses. These differences are of interest considering the importance of Th1/Th17 balance during vaccination. Further understanding the molecular mechanisms dictating this differential Th response will be used for the development of new vaccines.A tuberculose é causada pelo Mycobacterium tuberculosis e constitui um grave problema a nível mundial. Apesar de todo o esforço dedicado ao estudo desta infecção, questões como a variabilidade da eficácia da corrente vacina em uso, M. bovis BCG, permanecem inexplicáveis. No entanto, nos últimos 100 anos, não foi experimentalmente desenhada outra vacina mais eficiente do que o BCG. Sendo assim, a única vacina disponível até ao momento para combater a tuberculose é o BCG. Uma possivel explicação para a variabilidade da vacina consiste no facto de o M. tuberculosis e o M. bovis BCG desencadearem uma resposta imunológica diferente.Contudo, vacinas experimentais baseadas no M. tuberculosis não conferem maior protecção do que o BCG. A nossa hipótese, é que a resposta desencadeada pelo BCG deve ser adequada, embora necessite de ser melhorada de modo a conferir uma protecção maior e mais prolongada. Neste trabalho foram comparadas as infecções por M. tuberculosis versus BCG em células dendríticas (DCs) e em macrófagos, com os objectivos de compreender melhor a interacção entre estes agentes patogénicos e o sistema imunológico inato, e como é que isso se traduz, ou não, numa reposta T de ajuda (Th) eficaz. Os nossos resultados mostram que as respostas induzidas pelos macrófagos e pelas DCs estimulados por M. tuberculosis ou por BCG, em termos de expressão de citocinas, são diferentes. A expressão de IL-12p40, TNF e IL-6 induzida por ambas as micobactérias foi significativamente maior em DCs do que em macrófagos. Contudo, a expressão de IL-12p35 e IL-10 foi semelhante em ambos os tipos celulares. Observamos, também, que o mesmo tipo celular responde de modo diferente ao M. tuberculosis ou ao BCG. As DCs estimuladas pelo M. tuberculosis induziram níveis elevados de p40 e p19, bem como das respectivas citocinas bioactivas IL-12 e IL-23. As DCs estimuladas pelo BCG produziram elevados níveis de TNF. A produção de IL-6 e IL-10 foi semelhante quer nas DCs estimuladas pelo M. tuberculosis quer pelo BCG. A expressão diferencial de IL-12 e de IL-23 poderá estar correlacionada, em parte, com uma maior activação da MAP cinase ERK1/2 pelas DCs em resposta ao M. tuberculosis relactivamente ao BCG. Embora a indução de citocinas pelos macrófagos fosse menor do que pelas DCs, o threshold de activação do ERK1/2 induzido pelos macrófagos foi maior. A diferente activação induzida pelo M. tuberculosis ou BCG em DCs reflectiu-se no tipo de resposta Th diferenciada. Em DCs estimuladas com M. tuberculosis ou BCG, que apresentam o péptido OVA a células T CD4+ cujo TCR é transgénico, observamos que as DCs estimuladas com M. tuberculosis induziram o desenvolvimento de respostas Th1 e Th17, enquanto que DCs estimuladas com BCG induziram uma resposta Th17 superior à observada com M. tuberculosis. Considerando a importância do balanço Th1/Th17 durante a vaccinação, as diferenças observadas são de extrema relevância, dado que a compreensão dos mecanismos moleculares que ditam esta resposta diferencial consiste numa estratégia para o desenvolvimento de novas vacinas contra a tuberculose.Pedrosa, JorgeSaraiva, MargaridaUniversidade do MinhoSousa, Carole Lara Veiga de2009-12-222009-12-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/10761enginfo: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:RCAAP2024-05-11T07:20:48Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/10761Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-05-11T07:20:48Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
title Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
spellingShingle Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
Sousa, Carole Lara Veiga de
577.27
615.371
616.24-002.5
title_short Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
title_full Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
title_fullStr Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
title_full_unstemmed Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
title_sort Characterization of the in vitro cytokine response of phagocytes to mycobacteria
author Sousa, Carole Lara Veiga de
author_facet Sousa, Carole Lara Veiga de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pedrosa, Jorge
Saraiva, Margarida
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Sousa, Carole Lara Veiga de
dc.subject.por.fl_str_mv 577.27
615.371
616.24-002.5
topic 577.27
615.371
616.24-002.5
description Dissertação mestrado Ciências (ramo de conhecimento em Genética Molecular)
publishDate 2009
dc.date.none.fl_str_mv 2009-12-22
2009-12-22T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1822/10761
url http://hdl.handle.net/1822/10761
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv mluisa.alvim@gmail.com
_version_ 1817545284260986880

Registros relacionados