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MODULAÇÃO DA FORMAÇÃO DE CORPÚSCULOS LIPÍDICOS E RESPOSTA IMUNE DO HOSPEDEIRO MEDIADA PELA FAGOCITOSE DE CÉLULAS APOPTÓTICAS FRENTE À INFECÇÃO POR TRYPANOSOMA CRUZI: PARTICIPAÇÃO DO RECEPTOR NUCLEAR PPARγ
Teixeira, Lívia | Fecha del documento:
2011
Titulo alternativo
Modulation of lipid bodies formation and the host immune response mediated by phagocytosis of apoptotic cells during infection by Trypanosoma cruzi: involvement of the nuclear receptor PPARγAutor
Director
Co-director
Miembros de la junta
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Resumen en portugues
A Doença de Chagas é uma infecção crônica sistêmica causada pelo protozoário parasito Trypanosoma Cruzi. Durante a infecção por T. cruzi, ocorre alterações no metabolismo lipídico com aumento no número de corpúsculos lipídicos em células do hospedeiro infectadas. Corpúsculos lipídicos são organelas centrais na produção de eicosanóides regulando a resposta imune contra patógenos intracelulares. Em resposta a infecção ocorre também um aumento no número de células apoptóticas. A indução da apoptose durante o processo infeccioso é geralmente procedida por uma rápida e eficaz eliminação de células mortas por parte de células fagocitárias profissionais, como macrófagos. Estudos têm mostrado que a interação e fagocitose de células apoptóticas por macrófagos resultam na modulação da resposta inflamatória, com redução da produção de mediadores próinflamatórios e aumento na síntese de alguns mediadores antiinflamatórios como TGF-β e PGE2. Os receptores nucleares ativados por proliferadores de peroxissomos (PPARs) atuam em vários processos inflamatórios e
imunoregulatórios devido à propriedade de regular a expressão de vários genes ligados a inflamação e ao metabolismo lipídico. Estudos recentes demonstram que o reconhecimento e fagocitose de células apoptóticas são capazes de induzir a expressão de PPARs em fagócitos. Pouco se sabe sobre os mecanismos e vias de sinalizações envolvidas na imunossupressão mediadas pela fagocitose de células apoptóticas. Sendo assim objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da imunossupressão mediada pela fagocitose de células apoptóticas na formação de corpúsculos lipídicos e na resposta do hospedeiro frente à infecção por T. cruzi, bem como a participação do receptor PPARγ nestes processos. Os resultados demonstraram que a infecção de macrófagos peritoneais de murinos por T. cruzi in vitro induziu a formação de corpúsculos lipídicos, e que a presença do parasito na célula apresenta um papel amplificador desta resposta. Em paralelo, foi observado aumento na formação de mediadores inflamatórios como PGE2 e citocinas. A formação de corpúsculos lipídicos foi significativamente reduzida após tratamento com o antagonista seletivo de PPARγ, GW9262. Em acordo, o tratamento com rosiglitasona, agonista de PPARγ, reduziu a formação de citocinas pró-inflamatórias e aumentou os níveis de PGE2. Durante a infecção experimental in vivo foi detectado aumento na apoptose de células nos órgãos alvo da infecção. Em células do influxo inflamatório foi observado um elevado número de corpúsculos lipídicos próximo a corpos apoptóticos fagocitados. De maneira similar, o co-cultivo de células infectadas por T. cruzi com esplenócitos apoptóticos, e não com células vivas ou necróticas, potenciou a formação destas organelas in vitro. A adição de células apoptóticas também reduziu significativamente a produção das citocinas próinflamatórias IL-6 e TNF-α, mas aumentou os níveis de KC no sobrenadante das culturas infectadas, sendo que PPARγ parece estar envolvido na modulação da produção de TNF-α e KC. O pré-tratamento com GW9662 reduziu a capacidade dos macrófagos de fagocitar células apoptóticas, entretanto não interferiu na formação de corpúsculos lipídicos mediada pela fagocitose de células apoptóticas, possivelmente devido à ação de mediadores parácrinos neste mecanismo. De
maneira geral estes resultados sugerem que o PPARγ participa na formação de corpúsculos lipídicos e atua a favor de uma resposta antiinflamatória durante a infecção por T. cruzi. Sugerimos também que a presença de células apoptótica induz a formação de corpúsculos lipídicos, além de modular a resposta inflamatória contra a infecção por T.cruzi, por mecanismos parcialmente dependentes de PPARγ.
Resumen en ingles
Chagas’ disease is a chronic systemic infection caused by the protozoan parasite Trypanosoma Cruzi. During the infection with this parasite, changes in the lipid metabolism, including increase of the lipid bodies numbers, are observed within host cells. Lipid bodies are key organelles involved in the production of inflammatory mediators –eicosanoids – with immunoregulatory functions against intracellular pathogens. In response to the T. cruzi infection, it is also observed an increase of the apoptotic cells numbers. Apoptosis is usually followed by a rapid and efficient removal of dead cells by professional phagocytes, especially macrophages. Studies have been demonstrating that the interaction and phagocytosis of apoptotic cells with/by macrophages induces modulation of the inflammatory response with resulting
reduction in the production of pro-inflammatory mediators and increase in the
synthesis of anti-inflammatory mediators such as TGF-β e PGE2. Peroxisosome
proliferators-activated receptors (PPARs) are molecules functionally active in
different inflammatory and immunoregulatory processes with ability to regulate the expression of varied genes involved in inflammation and lipid metabolism. Recent studies demonstrated that the recognition and phagocytosis of apoptotic cells are able to induce PPARs expression in phagocytes. However, little is known on the mechanisms and signaling pathways involved in the phagocytosis-mediated immunossupression of apoptotic cells. In the present work, we evaluated the effects of the phagocytosis-mediated immunossupression of apoptotic cells on the formation
of lipid bodies and during the host response to the T. cruzi infection. Moreover, the participation of the receptor PPARγ in these processes was evaluated. Our results demonstrated that the in vitro infection of murine peritoneal macrophages with the parasite induced lipid body formation and that the parasite presence with the cell amplifies this formation. In parallel, it was observed an increase in the formation of cytokines and inflammatory mediators such as PGE2. The genesis of lipid bodies was significantly reduced after treatment with the antagonist specific for PPARγ, GW9262. Accordingly, the treatment with rosiglitasone, a PPARγ agonist, induced reduction of the levels of pro-inflammatory cytokines and increase of the levels of PGE2. During the experimental in vivo infection, it was detected an increase of the apoptosis process in cells from the target organs of the infection. Inflammatory cells showed increased numbers of lipid bodies in close apposition to phagocytosed apoptotic bodies. Accordingly, co-culture of T. cruzi- infected cells with apoptotic splenocytes but not with live or necrotic cells, amplified the formation of lipid bodies in vitro. Co-culture with apoptotic cells also significantly reduced the production of the pro-inflammatory cytokines IL-6 e TNF-α, but increased the levels of KC in the supernatant of the infected cultures. The receptor PPARγ seems involved in the modulation of the production of both TNF-α e KC. Pre-treatment with GW9662 reduced the ability of macrophages to phagocytose apoptotic cells. However, this treatment did not interfere with the formation of lipid bodies mediated by phagocytosis of apoptotic cells, probably because the action of paracrine mediators involved in this mechanism. Taken together, our results suggest that the receptor PPARγ has a role in lipid body biogenesis and acts in favor to an inflammatory response during the infection with T. cruzi. In addition, we also suggest that the presence of apoptotic cells induces lipid body biogenesis and modulates an inflammatory response against the T. cruzi infection through mechanisms partially dependent on PPARγ.
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