Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Torres, Jhoan David Aguillon
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
ROS
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41804
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7118
Resumo: Parasitic infections of the phylum apicomplexa are widely studied as they cause clinical and economic problems. Toxoplasma gondii represents a public health problem because it affects immunodeficient individuals and intrauterine infected fetuses or neonates; Neospora caninum, on the other hand, causes great economic losses in the agriculture sector because it is the main cause of bovine abortions. Several studies have shown that there are great differences between T. gondii and N. caninum, such as the type of intermediate and definitive hosts and pathogenesis. It is also known that these parasites use similar mechanisms for infection and therefore share some similarities in the immune response that induces, for example, the induction of a Th1 type response to control parasitic replication. Additionally, the inflammasome - a protein complex that triggers the maturation of IL-1β and IL-18 and leads the cells to pyroptosis - has been extensively studied in recent years as a parasitic control mechanism, as well as its relationship with other cellular mechanisms of parasitic control such as the production of reactive oxygen species (ROS). It is known that infection by parasites belonging to the phylum apicomplexa is capable of inducing ROS production and inflammation activation. In this sense, the aim of the present study was to correlate relevant genes in the induction of reactive oxygen species with inflammation activation during murine macrophage infection with T. gondii and N. caninum. Through the analysis of RNAseq of macrophages infected with both parasites and the expression later validated by real-time PCR, it was found that the infections by both parasites can regulate the expression of genes associated with the ROS pathway. Based on this information, using the CRISPR/Cas9 genomic editing technology, genetically deficient macrophages were generated from central components of this signaling pathway to evaluate their roles in the induction and activation of critical components of the inflammasome complex. Based on these cells, we observed that NOX1 and NOX2 are closely related to the activation of Caspase-1/11 by infections, while NOX1 and MPO are essential for the expression of ASC in the analyzed cells. Additionally, parasite-specific differences were found in the genes analyzed. Thus, these findings show that genes related to the ROS induction pathway actively participate in the formation of the inflammasome complex during infections by T. gondii and N. caninum protozoans.
id UFU_e89552cffb426595d6b8a5426b3e2c2f
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/41804
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninumAssessment of the role of reactive oxygen species (ROS) induction pathway genes in inflammasome activation during Toxoplasma gondii and Neospora caninum infectionInflamassomaToxoplasmoseCaspase-1/11ROSNeosporoseNLRP3CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIABiologiaODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.Parasitic infections of the phylum apicomplexa are widely studied as they cause clinical and economic problems. Toxoplasma gondii represents a public health problem because it affects immunodeficient individuals and intrauterine infected fetuses or neonates; Neospora caninum, on the other hand, causes great economic losses in the agriculture sector because it is the main cause of bovine abortions. Several studies have shown that there are great differences between T. gondii and N. caninum, such as the type of intermediate and definitive hosts and pathogenesis. It is also known that these parasites use similar mechanisms for infection and therefore share some similarities in the immune response that induces, for example, the induction of a Th1 type response to control parasitic replication. Additionally, the inflammasome - a protein complex that triggers the maturation of IL-1β and IL-18 and leads the cells to pyroptosis - has been extensively studied in recent years as a parasitic control mechanism, as well as its relationship with other cellular mechanisms of parasitic control such as the production of reactive oxygen species (ROS). It is known that infection by parasites belonging to the phylum apicomplexa is capable of inducing ROS production and inflammation activation. In this sense, the aim of the present study was to correlate relevant genes in the induction of reactive oxygen species with inflammation activation during murine macrophage infection with T. gondii and N. caninum. Through the analysis of RNAseq of macrophages infected with both parasites and the expression later validated by real-time PCR, it was found that the infections by both parasites can regulate the expression of genes associated with the ROS pathway. Based on this information, using the CRISPR/Cas9 genomic editing technology, genetically deficient macrophages were generated from central components of this signaling pathway to evaluate their roles in the induction and activation of critical components of the inflammasome complex. Based on these cells, we observed that NOX1 and NOX2 are closely related to the activation of Caspase-1/11 by infections, while NOX1 and MPO are essential for the expression of ASC in the analyzed cells. Additionally, parasite-specific differences were found in the genes analyzed. Thus, these findings show that genes related to the ROS induction pathway actively participate in the formation of the inflammasome complex during infections by T. gondii and N. caninum protozoans.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDissertação (Mestrado)As infecções por parasitos do filo apicomplexa são amplamente estudadas por serem causadoras de problemas clínicos e econômicos. Toxoplasma gondii representa um problema de saúde pública pois afeta indivíduos imunodeficientes e fetos ou neonatos infectados intrauterinamente; já Neospora caninum, causa grandes perdas econômicas na indústria agropecuária pois é a principal causa de abortos bovinos. Diversos estudos têm demostrado que existem grandes diferenças entre T. gondii e N. caninum, como o tipo de hospedeiros intermediários e definitivos e a patogenia. Também se sabe que esses parasitos usam mecanismos similares para a infecção e por consequência, compartilham algumas similaridades na resposta imune que induzem, como por exemplo, a indução de uma resposta de padrão Th1 para o controle da replicação parasitária. Adicionalmente, o inflamassoma - um complexo proteico que desencadeia a maturação de IL-1β e IL-18 e leva as células a piroptose - tem sido estudado amplamente nos últimos anos como mecanismo de controle parasitário, assim como sua relação com outros mecanismos celulares de controle parasitário como a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Sabe-se que infecção por parasitos pertencentes ao filo apicomplexa são capazes de induzir a produção de ROS e a ativação do inflamassoma. Neste sentido, objetivou-se no presente estudo relacionar genes relevantes na indução de espécies reativas do oxigênio com a ativação do inflamassoma durante a infecção de macrófagos murinos com T. gondii e N. caninum. Mediante o analise de RNAseq de macrófagos infectados com ambos os parasitos e a expressão esta posteriormente validadas por PCR em tempo real, encontrou-se que as infecções pelos dois parasitos são capazes de regular a expressão de genes associados a via ROS. Com base nestas informações, utilizando-se a técnica de edição genômica por CRISPR/Cas9, foram gerados macrófagos geneticamente deficientes de componentes centrais desta via de sinalização para se avaliar seus papéis na indução e ativação de componentes críticos do complexo inflamassoma. Com base nestas células, observamos que NOX1 e NOX2 estão estreitamente relacionados à ativação de Caspase-1/11 mediante as infecções, enquanto NOX1 e MPO são essenciais para a expressão de ASC nas células analisadas. Adicionalmente, foram encontradas diferenças parasito-específicas nos genes analisados. Desta forma, esses achados demostram que genes relacionados à via de indução de ROS participam ativamente da formação do complexo inflamassoma durante as infeções pelos protozoários T. gondii e N. caninum.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural AplicadasMineo, Tiago Wilson Patriarcahttp://lattes.cnpq.br/4014578382806189Costa, Lourenço Fariahttp://lattes.cnpq.br/3082421630281662Silva, Murilo Vieira dahttp://lattes.cnpq.br/8828671886211923Torres, Jhoan David Aguillon2024-07-24T20:48:34Z2024-07-24T20:48:34Z2020-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfTORRES, Jhoan David Aguillón. Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum. 2024. 82 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7188.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41804http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7118porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2024-07-25T06:19:58Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/41804Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2024-07-25T06:19:58Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
Assessment of the role of reactive oxygen species (ROS) induction pathway genes in inflammasome activation during Toxoplasma gondii and Neospora caninum infection
title Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
spellingShingle Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
Torres, Jhoan David Aguillon
Inflamassoma
Toxoplasmose
Caspase-1/11
ROS
Neosporose
NLRP3
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
Biologia
ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
title_short Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
title_full Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
title_fullStr Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
title_full_unstemmed Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
title_sort Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum
author Torres, Jhoan David Aguillon
author_facet Torres, Jhoan David Aguillon
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mineo, Tiago Wilson Patriarca
http://lattes.cnpq.br/4014578382806189
Costa, Lourenço Faria
http://lattes.cnpq.br/3082421630281662
Silva, Murilo Vieira da
http://lattes.cnpq.br/8828671886211923
dc.contributor.author.fl_str_mv Torres, Jhoan David Aguillon
dc.subject.por.fl_str_mv Inflamassoma
Toxoplasmose
Caspase-1/11
ROS
Neosporose
NLRP3
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
Biologia
ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
topic Inflamassoma
Toxoplasmose
Caspase-1/11
ROS
Neosporose
NLRP3
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
Biologia
ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
description Parasitic infections of the phylum apicomplexa are widely studied as they cause clinical and economic problems. Toxoplasma gondii represents a public health problem because it affects immunodeficient individuals and intrauterine infected fetuses or neonates; Neospora caninum, on the other hand, causes great economic losses in the agriculture sector because it is the main cause of bovine abortions. Several studies have shown that there are great differences between T. gondii and N. caninum, such as the type of intermediate and definitive hosts and pathogenesis. It is also known that these parasites use similar mechanisms for infection and therefore share some similarities in the immune response that induces, for example, the induction of a Th1 type response to control parasitic replication. Additionally, the inflammasome - a protein complex that triggers the maturation of IL-1β and IL-18 and leads the cells to pyroptosis - has been extensively studied in recent years as a parasitic control mechanism, as well as its relationship with other cellular mechanisms of parasitic control such as the production of reactive oxygen species (ROS). It is known that infection by parasites belonging to the phylum apicomplexa is capable of inducing ROS production and inflammation activation. In this sense, the aim of the present study was to correlate relevant genes in the induction of reactive oxygen species with inflammation activation during murine macrophage infection with T. gondii and N. caninum. Through the analysis of RNAseq of macrophages infected with both parasites and the expression later validated by real-time PCR, it was found that the infections by both parasites can regulate the expression of genes associated with the ROS pathway. Based on this information, using the CRISPR/Cas9 genomic editing technology, genetically deficient macrophages were generated from central components of this signaling pathway to evaluate their roles in the induction and activation of critical components of the inflammasome complex. Based on these cells, we observed that NOX1 and NOX2 are closely related to the activation of Caspase-1/11 by infections, while NOX1 and MPO are essential for the expression of ASC in the analyzed cells. Additionally, parasite-specific differences were found in the genes analyzed. Thus, these findings show that genes related to the ROS induction pathway actively participate in the formation of the inflammasome complex during infections by T. gondii and N. caninum protozoans.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-02-26
2024-07-24T20:48:34Z
2024-07-24T20:48:34Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv TORRES, Jhoan David Aguillón. Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum. 2024. 82 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7188.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41804
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7118
identifier_str_mv TORRES, Jhoan David Aguillón. Avaliação do papel de genes da via de indução de espécies reativas de oxigènio (ROS) na ativação do inflamassoma frente a infecção por toxoplasma gondii e neospora caninum. 2024. 82 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7188.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41804
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7118
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1827843513475137536