O complexo NADPH oxidase e espécies reativas de oxigênio favorecem a infecção de macrófagos por Trypanosoma cruzi

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Paula, Jéssica Isis Oliveira de
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/14388
Resumo: Trypanosoma cruzi is an obligate intracellular parasite, able to infect and replicate in macrophages, which responds by activating the NADPH oxidase (Nox) enzyme complex. This enzyme generates superoxide anion (O2 -) that maybe dismutate to other reactive oxygen species (ROS), hydrogen peroxide (H2O2). However, is still unclear how the parasite survives and develops this adverse environment. Thus, we investigated the crosstalk between Nox and ROS during macrophage infection by T. cruzi. For this end, we used two Nox inhibitors, diphenyl iodonium (DPI) at 5 µM and apocynin at 10 µM, the antioxidant, N-acetylcysteine (NAC) and urate both 1 mM, the pro-oxidant hydrogen peroxide (H2O2) at 10,30 or 50 µM, menadiona at 5 µM and paraquat at 20 or 40 µM, the PKC inhibitor, BIS at 0,05 µM and PP2A inhibitor, okadaic acid (AO) at 0,1 µM. First of all, we evaluated the Nox and ROS influence in the intracellular infection of macrophages by T. cruzi. For this, the macrophages were incubated with DPI, apocynin, NAC, H2O2, or menadione and subsequently infected with trypomastigotes in the ratio 10:1. After 72 h, the infection was quantified by amastigote counting inside the macrophages. It was possible to observe a significant reduction in the infection of cells treated with DPI, apocynin and NAC whereas it incresead by H2O2. Menadione reduced the percentage of infected macrophage but did not alter the parasites per cell and endocytic index. From these results, we investigated the involvement of Nox and ROS in the intracellular T. cruzi proliferation. So, macrophages were previously infected for 3 h with trypomastigotes and incubated with DMEM supplemented with 10% FCS overnight for complete differentiation into amastigotes. After, the cells were treated with DPI, NAC, apocynin, H2O2 or menadiona for 48 h, and then intracellular amastigotes were quantified. Only DPI reduced the infection parameters. Among pro-oxidant, just H2O2 increasead amastigotes inside macrophage. In addition, we evaluate the effect of antioxidant, NAC and urate, as well as H2O2, menadiona and paraquat in the amastigogenesis in vitro. Curiously, only H2O2 influenced the differentiation in vitro, raising 19% the percentage of amastigotes after 2 h. The other side, menadiona reduced 15% of differentiation after 4 h. Thereat, we evaluated the PKC and PP2A involvement in amastigogenesis in vitro induced by H2O2. For this, we used BIS, PKC inhibitor, and AO, PP2A inhibitor. The amastigogenesis was not altered by BIS. Although AO alone did not affect the differentiation, it reversed the effect of H2O2. Collectively, our results suggest new role to ROS and Nox activation during the macrophage infection by T. cruzi. In this scenario, ROS produced by Nox helps intracelular infection, since it is impaired enzyme inhibiton or the presence of antioxidant. On the other hand, H2O2 promotes the differentiation via PP2A activation and intracelular replication of T. cruzi.
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However, is still unclear how the parasite survives and develops this adverse environment. Thus, we investigated the crosstalk between Nox and ROS during macrophage infection by T. cruzi. For this end, we used two Nox inhibitors, diphenyl iodonium (DPI) at 5 µM and apocynin at 10 µM, the antioxidant, N-acetylcysteine (NAC) and urate both 1 mM, the pro-oxidant hydrogen peroxide (H2O2) at 10,30 or 50 µM, menadiona at 5 µM and paraquat at 20 or 40 µM, the PKC inhibitor, BIS at 0,05 µM and PP2A inhibitor, okadaic acid (AO) at 0,1 µM. First of all, we evaluated the Nox and ROS influence in the intracellular infection of macrophages by T. cruzi. For this, the macrophages were incubated with DPI, apocynin, NAC, H2O2, or menadione and subsequently infected with trypomastigotes in the ratio 10:1. After 72 h, the infection was quantified by amastigote counting inside the macrophages. It was possible to observe a significant reduction in the infection of cells treated with DPI, apocynin and NAC whereas it incresead by H2O2. Menadione reduced the percentage of infected macrophage but did not alter the parasites per cell and endocytic index. From these results, we investigated the involvement of Nox and ROS in the intracellular T. cruzi proliferation. So, macrophages were previously infected for 3 h with trypomastigotes and incubated with DMEM supplemented with 10% FCS overnight for complete differentiation into amastigotes. After, the cells were treated with DPI, NAC, apocynin, H2O2 or menadiona for 48 h, and then intracellular amastigotes were quantified. Only DPI reduced the infection parameters. Among pro-oxidant, just H2O2 increasead amastigotes inside macrophage. In addition, we evaluate the effect of antioxidant, NAC and urate, as well as H2O2, menadiona and paraquat in the amastigogenesis in vitro. Curiously, only H2O2 influenced the differentiation in vitro, raising 19% the percentage of amastigotes after 2 h. The other side, menadiona reduced 15% of differentiation after 4 h. Thereat, we evaluated the PKC and PP2A involvement in amastigogenesis in vitro induced by H2O2. For this, we used BIS, PKC inhibitor, and AO, PP2A inhibitor. The amastigogenesis was not altered by BIS. Although AO alone did not affect the differentiation, it reversed the effect of H2O2. Collectively, our results suggest new role to ROS and Nox activation during the macrophage infection by T. cruzi. In this scenario, ROS produced by Nox helps intracelular infection, since it is impaired enzyme inhibiton or the presence of antioxidant. On the other hand, H2O2 promotes the differentiation via PP2A activation and intracelular replication of T. cruzi.O Trypanosoma cruzi é um parasito intracelular obrigatório capaz de proliferar no interior de macrófagos, os quais respondem ativando a enzima NADPH oxidase (Nox). Essa enzima gera ânion superóxido (O2 -), que pode ser dismutado em outra espécie reativa de oxigênio (ROS), o peróxido de hidrogênio (H2O2). No entanto, ainda não é compreendido como o parasito sobrevive e se desenvolve neste ambiente inóspito. Sendo assim, investigamos a relação entre a Nox e ROS durante a infecção de macrófagos por T. cruzi. Nesse intuído, foram utilizados os inibidores da Nox, difenileno iodônio, DPI (5 µM), e apocinina (10 µM), os antioxidantes, N-acetilcisteína, NAC (1 mM), e urato (1 mM), os pró oxidantes H2O2 (10, 30 ou 50 µM), menadiona (5 µM) e paraquat (20 ou 40 µM), e os inibidores de PKC, BIS (0,05 µM) e de PP2A, o ácido ocadáico, AO (0,1 µM). Primeiramente, avaliou-se a influência de Nox e ROS durante a infecção de macrófagos por T. cruzi. Para isso, os macrófagos foram incubados com DPI, apocinina, NAC, H2O2 ou menadiona e infectados com tripomastigotas na proporção de 10:1. Após 72 h, quantificou-se a infecção por contagem de amastigotas intracelulares. Observou-se que DPI, apocinina e NAC diminuíram a infecção, enquanto que o H2O2 levou um aumento da mesma. Menadiona reduziu a porcentagem de macrófagos infectados, mas não alterou a média de parasito por célula e nem o índice endocítico. A partir desses resultados, investigamos se Nox e ROS afetam as formas amastigotas intracelulares de T. cruzi. Para esta finalidade, os macrófagos foram previamente infectados por 3 h com tripomastigotas e incubados em DMEM + 10% de SFB overnight para a diferenciação em amastigotas. Após esse tempo, as células foram tratadas com DPI, apocinina, NAC, H2O2 e menadiona por 48 h, e em seguidas quantificou-se a infecção. Os parâmetros da infecção foram reduzidos somente por DPI. Entre os oxidantes, o H2O2 foi o único capaz de aumentar o número de amastigotas intracelulares. Além disso, avaliamos o efeito dos antioxidantes, NAC e urato, assim como de H2O2, menadiona e paraquat na amastigogênese in vitro. Curiosamente, o H2O2 foi único a influenciar a diferenciação in vitro, aumentando em 19% o percentual de amastigotas nas primeiras 2 h de incubação. Diferentemente, após 4 h de incubação menadiona reduziu 15% da diferenciação. A partir deste resultado, investigamos envolvimento de PKC e PP2A na amastigogênese in vitro induzida por H2O2. Para isso, foram utilizados o BIS, inibidor de PKC, e o AO, inibidor de PP2A. A presença de BIS não interferiu na amastigogênese. O AO sozinho não afetou a diferenciação, mas foi capaz de reverter o efeito do H2O2. Coletivamente, nossos resultados sugerem um novo papel para ROS e para ativação de Nox durante a infecção de macrófagos por T. cruzi. Nesse contexto, ROS gerado pela Nox auxiliam na infecção intracelular, uma vez que esta é prejudicada pela inibição da enzima ou pela adição de antioxidante. Em contrapartida, o H2O2 promove a diferenciação através da ativação de PP2A e a infecção intracelular de T. cruzi.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T15:15:37Z No. of bitstreams: 1 Jessica Isis Oliveira de Paula Dissertacao completa.pdf: 1624622 bytes, checksum: bcce6a991cbba8e103845b56d0291b03 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-07T15:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jessica Isis Oliveira de Paula Dissertacao completa.pdf: 1624622 bytes, checksum: bcce6a991cbba8e103845b56d0291b03 (MD5) Previous issue date: 2015-04-13Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaUERJBRCentro Biomédico::Faculdade de Ciências MédicasTrypanosoma cruziInfectionReactive oxygen speciesAmastigogenesisTrypanosoma cruziInfecção. Espécies reativas de oxigênio. AmastigogêneseTrypanosoma cruziNADPH OxidasesMacrófagosEspécies Reativas de OxigênioCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::PARASITOLOGIA::PROTOZOOLOGIA DE PARASITOSO complexo NADPH oxidase e espécies reativas de oxigênio favorecem a infecção de macrófagos por Trypanosoma cruziNADPH oxidase complex and reactive oxygen species favor macrophage infection by Trypanosoma cruziinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALJessica Isis Oliveira de Paula Dissertacao completa.pdfapplication/pdf1624622http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/14388/1/Jessica+Isis+Oliveira+de+Paula+Dissertacao+completa.pdfbcce6a991cbba8e103845b56d0291b03MD511/143882024-02-26 19:54:40.243oai:www.bdtd.uerj.br:1/14388Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-26T22:54:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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