Análise em alta dimensão do desenvolvimento imune esplênico pós-natal utilizando uma nova técnica de microscopia confocal 7 canais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Maria Luiza Mundim Porto Pedrosa lattes
Orientador(a): Gustavo Batista de Menezes lattes
Banca de defesa: LEDA QUERCIA VIEIRA, ERIKA CRISTINA JORGE
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Imunologia
Departamento: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/55348
Resumo: O baço é fundamental para a vigilância imunológica, atuando como uma linha de defesa para antígenos e parasitos que se espalham pelo sangue. Caracterizado como um órgão multifuncional, bastante singular e complexo, apresentando uma estrutura bem compartimentalizada e diferente dos demais órgãos linfoides, o baço integra as imunidades inata e adaptativa em um nível altamente organizado, além de manter a homeostase sanguínea. Cada região do órgão possui tipos celulares específicos, assim como funções e estruturas distintas. O desenvolvimento embrionário esplênico é conhecido e bem caracterizado. No entanto, o baço não está completamente desenvolvido no nascimento e o processo de organização do tecido é resultado de processos dinâmicos mantidos ao longo de toda a vida do indivíduo. E, as mudanças decorrentes deste processo, e suas particularidades, ainda não foram totalmente compreendidas no contexto esplênico até os dias atuais. Logo, o objetivo desse trabalho foi estudar a dinâmica dos leucócitos do baço no período pós-natal e como eles se organizam e interagem espacialmente in vivo. Para isso, usamos uma nova combinação de anticorpos selecionados e fluoróforos para criar imagens do ambiente imunológico do baço, descrevendo pela primeira vez a dinâmica do desenvolvimento imune em três fases de vida distintas: neonatal, infantil e adulta. Observamos um aumento expressivo no número de leucócitos totais no baço entre a 1ª e a 8ª semanas de vida; mais especificamente um aumento de 6 vezes. Também constatamos que a população de células B se caracteriza como a maior população celular imune no ambiente esplênico em todas as idades estudadas, permanecendo proporcionalmente estável ao longo da vida. A população de células T, por sua vez, apresenta um aumento significativo em sua frequência. Ainda, detectamos que a composição celular e a distribuição dos leucócitos esplênicos é bastante distinta nos neonatos, e bastante similar entre os infantes e adultos. Além disso, revelamos como as infecções – usando um modelo de malária – podem alterar o perfil imune e a organização celular do baço em adultos e infantes, o que pode ajudar no entendimento dos diferentes graus de gravidade da infecção. Este novo protocolo de microscopia pode, portanto, ser extremamente útil para diferentes grupos de pesquisa biológica, possibilitando o advento de novas abordagens, assim como avanços no campo dos estudos intravitais.
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No entanto, o baço não está completamente desenvolvido no nascimento e o processo de organização do tecido é resultado de processos dinâmicos mantidos ao longo de toda a vida do indivíduo. E, as mudanças decorrentes deste processo, e suas particularidades, ainda não foram totalmente compreendidas no contexto esplênico até os dias atuais. Logo, o objetivo desse trabalho foi estudar a dinâmica dos leucócitos do baço no período pós-natal e como eles se organizam e interagem espacialmente in vivo. Para isso, usamos uma nova combinação de anticorpos selecionados e fluoróforos para criar imagens do ambiente imunológico do baço, descrevendo pela primeira vez a dinâmica do desenvolvimento imune em três fases de vida distintas: neonatal, infantil e adulta. Observamos um aumento expressivo no número de leucócitos totais no baço entre a 1ª e a 8ª semanas de vida; mais especificamente um aumento de 6 vezes. Também constatamos que a população de células B se caracteriza como a maior população celular imune no ambiente esplênico em todas as idades estudadas, permanecendo proporcionalmente estável ao longo da vida. A população de células T, por sua vez, apresenta um aumento significativo em sua frequência. Ainda, detectamos que a composição celular e a distribuição dos leucócitos esplênicos é bastante distinta nos neonatos, e bastante similar entre os infantes e adultos. Além disso, revelamos como as infecções – usando um modelo de malária – podem alterar o perfil imune e a organização celular do baço em adultos e infantes, o que pode ajudar no entendimento dos diferentes graus de gravidade da infecção. Este novo protocolo de microscopia pode, portanto, ser extremamente útil para diferentes grupos de pesquisa biológica, possibilitando o advento de novas abordagens, assim como avanços no campo dos estudos intravitais.The spleen is a unique secondary lymphoid organ that presents many important functions in immunity and blood homeostasis. Splenic architecture and its multicellular composition allow for blood surveillance and facilitate interactions between antigen-presenting cells (APCs) and lymphocytes, integrating innate and adaptive immune responses in an organized way. The spleen hosts all subtypes of leukocytes, including myeloid and lymphoid cells. These cells are key protectors of the organism because they identify blood borne pathogens and cellular stress, remove dying cells and foreign material, regulate tissue homeostasis and inflammatory responses, and shape adaptive immunity during postnatal development. Additionally, they can be key players in different parasitic diseases, such as bacterial and protozoan infections. However, how spleen leukocytes evolve across the developmental phase, and how they spatially organize and interact in vivo is still poorly understood. Using a novel and unique combination of high dimensional intravital microscopy, here we revealed how the splenic immune system evolves during life, describing the main immunologic changes during postnatal development. We observed a significant increase in the number of total leukocytes in the spleen between the 1st and 8th weeks of life; more specifically a 6-fold magnification. We also found that the B cell population is characterized as the largest immune cell population in the splenic environment at all ages studied, remaining proportionally stable throughout life. The T cell population, in turn, shows a significant increase in its frequency. Furthermore, we detected that the cellular composition and distribution of splenic leukocytes is quite different in neonates, and quite similar between infants and adults. Also, we exhibited how infections – using a model of malaria - might change the spleen immune profile in adults and infants, which could become the key to understanding different severity grades of infection. Therefore, we laid the foundations for future studies aiming to image cells under their native environment, developing not only a novel panel of seven different fluorophores that works in vivo, but also all the paths to use conventional confocal microscopes to work as multi- channel imaging platforms. Our new imaging solutions can be extremely useful for different groups in all areas of biological investigation, paving the way for new intravital approaches and advances. Keywords: spleen, postnatal splenic development, immune cells, malaria, confocal microscopy.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Bioquímica e ImunologiaUFMGBrasilICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIABioquímica e imunologiaBaçoLeucócitosSistema ImunitárioBaçoDesenvolvimento esplênico pós-natalCélulas imunesMaláriaMicroscopia confocalAnálise em alta dimensão do desenvolvimento imune esplênico pós-natal utilizando uma nova técnica de microscopia confocal 7 canaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/55348/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD52ORIGINALDissertação mestrado Maria Luiza Mundim P. 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