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CARACTERIZAÇÃO FENOTÍPICA E FUNCIONAL DE CÉLULAS DO SISTEMA IMUNE INATO NA MALÁRIA CEREBRAL EXPERIMENTAL
Antunes, Lucas Freire | Fecha del documento:
2020
Autor
Director
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumen en portugues
A malária cerebral (MC) é responsável por muitas mortes ocasionadas pela infecção por Plasmodium falciparum. Devido à dificuldade em estudar os mecanismos imunes envolvidos no desenvolvimento de MC em humanos, o uso de modelos murinos de malária cerebral experimental (MCE) tem sido amplamente empregado. Este estudo tem como objetivo investigar o papel das células imunes inatas no desenvolvimento ou não de MCE utilizando os modelos experimentais de camundongos C57BL/6 e BALB/c infectados com Plasmodium berghei ANKA. A sobrevida, parasitemia, peso, temperatura corporal e a quebra da barreira hematoencefálica confirmaram a resistência e suscetibilidade dos camundongos BALB/c e C57BL/6 parasitados ao desenvolvimento de MCE, respectivamente. Embora os camundongos BALB/c e C57BL/6 infectados tenham apresentado diferentes cursos clínicos da doença, eles exibiram a mesma parasitemia. A esplenomegalia foi observada em ambas as linhagens de camundongos durante a infecção. Entre as subpopulações mieloides investigadas, encontramos o influxo de neutrófilos e monócitos inflamatórios em cinética e proporções diferentes entre as linhagens. Já os macrófagos da polpa vermelha (MPV) dos camundongos BALB/c mantiveram seus valores constante ao longo da infecção, entretanto, responderam ao processo infeccioso ampliando a expressão do receptor de manose CD206. Interessantemente, os animais C57BL/6 apresentaram redução no número total dos MPV e MPV CD206+ após a infecção A redução nos valores de MPV CD206+ foi acompanhada pelo aumento no número e percentual de MPV iNOS+. Curiosamente, o número total de macrófagos da polpa branca (MPB) e MPB iNOS+ aumentou nos animais BALB/c e se manteve constante nos animais C57BL/6 infectados. Ao avaliarmos a expressão de CD206 nos MPB, observamos diminuição no percentual e número total dessas células em ambos os animais após infecção. Também realizamos a análise da expressão de CD206 e iNOS em microglias, macrófagos residentes do sistema nervoso central. Estas células, em ambas as linhagens, apresentaram a mesma cinética de aumento na expressão do receptor de manose CD206, e redução diferenciada na expressão de iNOS ao longo da infecção. Toda essa regulação dos marcadores fenotípicos nos macrófagos esplênicos de camundongos BALB/c ocorreu na presença de níveis séricos elevados de INF-\03B3 e da citocina regulatória IL-10, no 4º dia após infecção, quando comparados aos camundongos C57BL/6. Nossos dados sugerem que, apesar de camundongos resistentes à MCE desenvolverem uma forte resposta imune ao parasito, o animal é favorecido pelo desencadeamento de um perfil antiinflamatório de resposta, como a ativação de macrófagos do tipo M2 e produção de citocinas regulatórias. Enquanto que os animais suscetíveis ao desenvolvimento de MCE respondem a infecção montando uma resposta com perfil pró-inflamatório nos momentos inicias da resposta imune, através do aumento no número de macrófagos com perfil M1 e pela produção de TNF e IL-6.
Resumen en ingles
Cerebral malaria (CM) is responsible for many deaths caused by infection with Plasmodium falciparum. Due to the difficulty in studying the immune mechanisms involved in the development of CM in humans, the use of murine models of experimental cerebral malaria (ECM) has been widely used. This study aims to investigate the role of innate immune cells in the development or not of ECM using the experimental models of C57BL/6 and BALB/c mice infected with Plasmodium berghei ANKA. Survival, parasitemia, weight, body temperature and the breakdown of the blood-brain barrier confirmed the resistance and susceptibility of the BALB/c and C57BL/6 parasitized mice to the development of ECM, respectively. Although the infected BALB/c and C57BL/6 mice had different clinical courses of the disease, they exhibited the same parasitemia. Splenomegaly was observed in both strains of mice during infection. Among the myeloid subpopulations investigated, we found the influx of neutrophils and inflammatory monocytes with different kinetics and proportions between strains. The red pulp macrophages (RPM) of the BALB/c mice kept their values constant throughout the infection, however, they responded to the infectious process by expanding the expression of the CD206 mannose receptor. Interestingly, the C57BL/6 animals showed a reduction in the total number of RPM and RPM CD206+ after infection The decrease in RPM CD206+ values was accompanied by an increase in the number and percentage of RPM iNOS+. Interestingly, the total number of white pulp macrophages (WPM) and WPM iNOS+ increased in the BALB/c animals and remained constant in the infected C57BL/6 animals. When evaluating the expression of CD206 in WPM, we observed a decrease in the percentage and total number of these cells in both animals after infection. We also performed the analysis of CD206 and iNOS expression in microglia, resident macrophages of the central nervous system. These cells, in both strains, showed the same increase in the expression of the mannose receptor CD206, and differentiated reduction in the expression of iNOS throughout the infection. All this regulation of phenotypic markers in splenic macrophages of BALB/c mice occurred in the presence of high serum levels of INF-\03B3 and the regulatory cytokine IL-10, on the 4th day after infection, when compared to C57BL/6 mice. Our data suggest that, although MCE-resistant mice develop a strong immune response to the parasite, the animal is favored by triggering an antiinflammatory response profile, such as the activation of type M2 macrophages and production of regulatory cytokines. While animals susceptible to the development of ECM respond to infection by setting up a response with a pro-inflammatory profile in the initial moments of the immune response, by increasing the number of macrophages with an M1 profile and by producing TNF and IL-6.
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