Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/50147
RESPOSTA MEDULAR DE CÃES NATURALMENTE INFECTADOS COM LEISHMANIA INFANTUM APRESENTANDO DIFERENTES DESFECHOS CLÍNICOS
Leite, Bruna Martins Macedo | Date Issued:
2021
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: A leishmaniose visceral canina (LVC) é uma doença sistêmica de caráter crônico e os animais infectados podem apresentar um quadro clínico severamente debilitante ou uma forma subclínica da doença. Postula-se que a população canina infectada com L. infantum é composta por três grupos de hospedeiros: cães susceptíveis, cães resistentes e cães latentes. A evolução da doença depende de diversos fatores, entre eles, os mecanismos imunológicos desencadeados após a infecção. O papel que a resposta imune desempenha no contexto da progressão e controle da LVC ainda não é completamente compreendido. Existem evidências de que células mielóides estão envolvidas na promoção e manutenção da resposta inflamatória e esse tema é particularmente interessante no contexto da LVC, em que parasitas infectam diretamente os macrófagos estromais da medula óssea e essa infecção tem sido correlacionada com o aumento da mielopoiese. OBJETIVO: Caracterizar, quanto ao perfil imune celular, a resposta de células da medula óssea de cães naturalmente infectados com L. infantum apresentando diferentes desfechos clínicos. MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente foi realizada a análise longitudinal do perfil hematológico de cães resistentes e de cães susceptíveis, acompanhados em um estudo de coorte, utilizando modelos de efeitos aleatórios para dados longitudinais. Posteriormente, foram selecionados do estudo de coorte 8 cães resistentes e 8 cães susceptíveis para reavaliação e caracterização do perfil imune celular da medula óssea, utilizando mielograma e citometria de fluxo, e identificar a expressão de genes nas células da medula óssea, utilizando RNASeq. Também foram incluídos na análise 8 cães não infectados com L. infantum. RESULTADOS: Na análise longitudinal do perfil hematológico, assim como no hemograma dos cães reavaliados, as hemácias, a hemoglobina e o hematócrito foram variáveis que apresentaram taxas significativamente diminuídas em cães susceptíveis. Na avaliação do mielograma, os animais susceptíveis apresentaram principalmente hipoplasia de células eritróides e nenhuma alteração foi encontrada nos mielogramas de cães resistentes. Na imunofenotipagem por citometria de fluxo, o percentual de linfócitos T CD8 foi significativamente maior nos cães resistentes e nos cães susceptíveis, em comparação com os cães não infectados. Na análise do transcriptoma foram identificados 425 genes diferencialmente expressos (DEGs) nas amostras de cães resistentes (resistente versus controle) e 327 DEGs nas amostras de cães susceptíveis (susceptível versus controle). As análises de enriquecimento revelaram que vias relacionadas ao reparo de DNA foram negativamente reguladas nas células da medula óssea de cães susceptíveis, enquanto que vias relacionadas à migração celular foram positivamente reguladas em cães susceptíveis e em cães resistentes. Um algoritmo baseado em aprendizado de máquina foi aplicado e um conjunto de quatro genes (EGR2, FOS, TINAGL1 e ADCY9) identificado, que exibem o maior poder para discriminar cães resistentes dos susceptíveis. CONCLUSÃO: Os cães susceptíveis apresentam alterações hematológicas na medula óssea associadas à anemia quando comparados com os cães resistentes e as análises de enriquecimento da expressão gênica mostraram que a modulação das vias de reparo de quebra dupla de DNA e de migração celular por células da medula desses cães podem estar associadas à susceptibilidade na LVC.
Abstract
INTRODUCTION: Canine visceral leishmaniasis (CVL) is a chronic systemic disease that affects animals with two manifestations being recognized: severe debilitating and a subclinical form of the disease. It is postulated that the canine population infected with L. infantum is composed of three groups of hosts: susceptible, resistant and latent dogs. The progression of the disease depends on several factors, among them, the immunological mechanisms triggered after the infection. The role that the immune response plays in the context of the progression and control of CVL is not yet fully understood. There is evidence that myeloid cells are involved in the promotion and maintenance of the inflammatory response and this topic is particularly interesting in the context of CVL, in which parasites directly infect stromal bone marrow macrophages and this infection has been correlated with increased myelopoiesis. OBJECTIVE: To characterize, in terms of the cellular immune profile, the response of bone marrow cells in dogs naturally infected with L. infantum with different clinical outcomes. MATERIAL AND METHODS: Initially, the longitudinal analysis of the hematological profile of resistant and susceptible dogs was monitored in a cohort study performed using random effects models for longitudinal data. Subsequently, 8 resistant and 8 susceptible dogs were selected from the cohort study for reassessment and characterization of the bone marrow cellular immune profile, using myelogram and flow cytometry, and to identify the expression of genes in bone marrow cells, using RNASeq. Also we included in the analysis 8 control dogs not infected with L. infantum. RESULTS: In the longitudinal analysis of the hematological profile, as well as in the blood count of the reassessed dogs, red blood cells, hemoglobin and hematocrit were variables that showed a significant decrease in susceptible dogs. In the evaluation of the myelogram, susceptible animals showed mainly erythroid cell hypoplasia and no alteration was found in the myelograms of resistant dogs. In flow cytometry immunophenotyping, the percentage of CD8 T lymphocytes was significantly higher in resistant dogs and susceptible dogs, compared to uninfected dogs. In the analysis of the transcriptome, 425 differentially expressed genes (DEGs) were identified in the samples of resistant dogs (resistant versus control) and 327 DEGs in the samples of susceptible dogs (susceptible versus control). The enrichment analyzes revealed that pathways related to DNA repair were negatively regulated in the bone marrow cells of susceptible dogs, whereas pathways related to cell migration were positively regulated in susceptible dogs and in resistant dogs. An algorithm based on machine learning was applied and a set of 4 genes (EGR2, FOS, TINAGL1 and ADCY9) identified, which exhibit the highest classification power to describe resistant and susceptible dogs. CONCLUSION: Susceptible dogs show hematological changes in bone marrows associated with anemia when compared to resistant dogs, and gene expression enrichment analyses showed that modulation of DNA double-strand repair breaks and cell migration pathways by marrow cells in these dogs may be associated with susceptibility in CVL.
Share