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AVALIAÇÃO DA IL-33 NO MECANISMO DE INFLAMAÇÃO INDUZIDO PELO MYCOBACTERIUM LEPRAE: POSSÍVEIS IMPLICAÇÕES NA REGULAÇÃO DAS RESPOSTAS IMUNE INATA E ADAPTATIVA
Santos, Jéssica Brandão dos | Fecha del documento:
2019
Director
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumen en portugues
A IL-33 é uma citocina produzida por células endoteliais e epiteliais após danos que levam ao processo de necrose e vem sendo sugerida como uma alarmina tecidual. Os efeitos biológicos da IL-33 são mediados pelo seu receptor ST-2 presente na superfície de diversos tipos celulares como leucócitos, assim como a forma solúvel (sST-2) que pode regular os níveis de IL-33 livre no sangue. A IL-33 atua na polarização de respostas do tipo 2 e na migração de neutrófilos, regulando os níveis de CXCR2. Um dos aspectos mais intrigantes da hanseníase é a variedade de manifestações clínicas apresentadas pelos pacientes. O tipo de forma clínica apresentada é diretamente correlacionado com a resposta imune celular. A relação entre os níveis de IL-33 e as diferentes formas clínicas da hanseníase nunca foi investigada. Nosso objetivo geral foi investigar mecanismos moleculares envolvidos no recrutamento e polarização de neutrófilos durante a hanseníase e os objetivos específicos foram: (1) avaliar os níveis séricos de IL-33, (2) e sST-2 em pacientes com hanseníase, (3) correlacionar os níveis séricos de IL-33 com sST2, (4) Avaliar a produção de IL-33 e ST-2 em lesões de pele de pacientes com hanseníase, (5) avaliar a expressão de CD11b, CD62L, CD49d e CXCR2 em neutrófilos circulantes de pacientes com hanseníase e (6) avaliar a expressão de IL-8 em lesões de pele de pacientes durante o ENH e após 7 dias do início de tratamento com Talidomida. Para atingir os nossos objetivos, pacientes com hanseníase foram classificados clinicamente segundo critérios de Ridley e Jopling 1966 e agrupados da seguinte forma: (i) pacientes paucibacilares/PB (TT e BT), (ii) multibacilares/MB (BL e LL), (iii) pacientes com reação do tipo 1 (RR) e (iv) pacientes com reação do tipo 2 (ENH). Soro, lesões de pele e neutrófilos circulantes foram utilizados neste estudo As proteínas IL-33 e sST-2 foram analisadas por ELISA e western blotting em amostras de soro e pele, respectivamente. O perfil fenotípico de neutrófilos foi avaliado por citometria de fluxo multiparamétrica utilizando-se anticorpos contra os alvos descritos no objetivo 5. Análises dos níveis proteicos de IL-33 e ST-2 em lesões de pele revelaram que pacientes MB possuem níveis aumentados tanto de IL-33 quanto de ST-2 quando comparados com pacientes PB. Além disso, pacientes MB exibiram níveis séricos elevados de IL-33 quando comparados com PB e esse achado foi correlacionado com o índice baciloscópico. Durante os episódios reacionais, os níveis de IL-33 permaneceram elevados em ENH, entretanto pacientes RR apresentaram níveis baixos. Os níveis séricos de sST-2 não foram alterados entre os diferentes grupos, porém a razão IL-33:sST-2 revelou que pacientes MB e ENH possuem níveis mais altos de IL-33 livre. Houve aumento da expressão de CD11b em neutrófilos de pacientes PB quando comparados aos neutrófilos de pacientes MB, revelando um perfil de ativação maior nos pacientes PB. Em contraste, neutrófilos MB apresentaram aumento na expressão de CD62L e CD49d quando comparados com neutrófilos PB, sugerindo que neutrófilos MB possam contribuir na angiogênese e estariam aptos para migrarem para o tecido durante o aparecimento súbito do quadro de ENH. Não houve diferença na expressão de CXCR2 quando comparamos neutrófilos PB versus MB, podendo justificar a ausência de neutrófilos em lesões de pele PB ou MB. Entretanto, neutrófilos circulantes de pacientes ENH apresentam baixos níveis de CD62L, CD49d e CXCR2 quando comparados com pacientes MB, sugerindo que estas moléculas podem ser importantes para o recrutamento de neutrófilos para lesões de pele, uma vez que a presença de neutrófilos em lesões ENH é um marco histológico específico dessa condição Em conjunto, os nossos resultados contribuem para o melhor entendimento dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos na imunopatogênese da hanseníase.
Resumen en ingles
IL-33 is a cytokine produced by endothelial and epithelial cells following damage leading to the necrosis process and has been suggested as a tissue alarmin. The biological effects of IL-33 are mediated by its surface receptor ST-2 on various cell types such as leukocytes, as well as the soluble form (sST-2) that can regulate free IL-33 levels in the blood. IL-33 acts on the polarization of type 2 responses and neutrophil migration by regulating CXCR2 levels. One of the most intriguing aspects of leprosy is the variety of clinical manifestations presented by patients. The type of clinical form presented is directly correlated with the cellular immune response. The relationship between IL-33 levels and the different clinical forms of leprosy has never been investigated. Our overall objective was to investigate molecular mechanisms involved in neutrophil recruitment and polarization during leprosy and the specific objectives were: (1) to evaluate serum levels of IL-33, (2) and sST-2 in leprosy patients, (3) correlate serum levels of IL33 with sST2, (4) evaluate IL-33 and ST-2 production in skin lesions of leprosy patients, (5) evaluate CD11b, CD62L, CD49d and CXCR2 expression in neutrophils studies of leprosy patients and (6) to evaluate IL-8 expression in skin lesions of patients during ENL and 7 days after initiation of Thalidomide treatment. To achieve our goals, leprosy patients were clinically classified according to Ridley and Jopling 1966 criteria and grouped as follows: (i) paucibacillary / PB (TT and BT) patients, (ii) multibacillary / MB (BL and LL), (iii) patients with type 1 reaction (RR) and (iv) patients with type 2 reaction (ENL). Serum, skin lesions and circulating neutrophils were used in this study. IL-33 and sST-2 proteins were analyzed by ELISA and western blotting in serum and skin samples, respectively. The phenotypic profile of neutrophils was assessed by multiparametric flow cytometry using antibodies against the targets described in objective 5. Analysis of IL-33 and ST-2 protein levels in skin lesions revealed that MB patients have increased levels of both IL -33 as much as ST-2 when compared with PB patients. In addition, MB patients exhibited elevated serum IL-33 levels compared with PB, and this finding correlated with the bacilloscopic index. During the reaction episodes, IL-33 levels remained elevated in ENL, however RR patients had low levels. Serum sST-2 levels did not change between different groups, but the IL-33: sST-2 ratio revealed that MB and ENL patients have higher levels of free IL-33. There was an increase in CD11b expression in neutrophils from PB patients compared to neutrophils from MB patients, revealing a higher activation profile in PB patients. In contrast, MB neutrophils showed increased CD62L and CD49d expression when compared to PB neutrophils, suggesting that MB neutrophils may contribute to angiogenesis and would be able to migrate to tissue during the sudden onset of ENL. There was no difference in CXCR2 expression when comparing PB versus MB neutrophils, which may justify the absence of neutrophils in PB or MB skin lesions. However, circulating neutrophils from ENL patients have lower levels of CD62L, CD49d, and CXCR2 compared to MB patients, suggesting that these molecules may be important for neutrophil recruitment for skin lesions, as the presence of neutrophils in ENH lesions is a specific histological hallmark of this condition. Together, our results contribute to a better understanding of the cellular and molecular mechanisms involved in leprosy pathogenesis.
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