Leishmania amazonensis induz ativação do inflamassoma de AIM2 em macrófagos via estresse do retículo endoplasmático e DNA mitocondrial

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Santos, Leonardo Lima dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: DNA mitocondrial; Endoplasmic reticulum stress; Estresse do retículo endoplasmático; Imunidade inata; Inflamassoma; Inflammasome; Innate immunity; Leishmania; Mitochondrial DNA
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17147/tde-08082022-084905/

O retículo endoplasmático é uma organela envolvida em processos de síntese lipídica, tradução e processamento proteico. Em homeostasia, ela promove o enovelamento apropriado de proteínas para que elas possam desempenhar suas funções fisiológicas. No entanto, em condições de falta de nutrientes, hipóxia, mutações proteicas, altos níveis de espécies reativas de oxigênio (ROS), desbalanço nos níveis de cálcio intra-reticular e infecções, podem levar ao acúmulo de proteínas mal enoveladas no lúmen do RE e conseguinte indução das vias efetoras do estresse de retículo endoplasmático (ERE). Dentre várias consequências da ativação de ERE, estão a produção de citocinas pro- inflamatórias, indução de dano mitocondrial e ativação do inflamassoma. Já foi descrito na literatura a relação entre a indução de ERE e a ativação do inflamassoma de NLRP3. No entanto, apesar de ser descrito na literatura que durante a ativação de ERE ocorre liberação de DNA mitocondrial, não há relatos da conexão entre ERE, liberação de DNA mitocondrial (DNAmt) no citosol e ativação de AIM2. Desta forma, nós hipotetizamos que a ativação do inflamassoma pela indução por ERE seria mediada pelo reconhecimento do DNA mitocondrial pelo inflamassoma de AIM2. Para testar esta hipótese, nós utilizamos modelos farmacológicos de ativação de ERE - Tapsigargina (TG) e Tunicamicina (TM) - assim como um modelo de ativação de ERE e do inflamassoma que é o parasito L. amazonensis. Uma análise inicial demonstrou que BMDMs tratados com TG e TM levam a secreção de IL-1β, clivagem de caspase-1 e formação de punctas de ASC de forma dependente de AIM2. Além disso, nós demonstramos que a ativação do inflamassoma de AIM2 também ocorre durante a infecção por espécies de Leishmania, em BMDMs, BMDCs, é independente de microbiota, dependente de MOI, de tempo de infecção e espécie-específica. Finalmente, nós observamos que a secreção de IL-1β induzida por Leishmania amazonensis é reduzida com inibição de ERE, assim como na deficiência para AIM2, e que em BMDMs Aim2-/- a inibição de ERE não promove alterações nos níveis de IL-1β, sugerindo que estes mecanismos operam na mesma via. Estes dados corroboram a primeira parte da nossa hipótese, na qual ERE leva a ativação do inflamassoma de AIM2. Em seguida, utilizando um modelo de relevância biológica com infecção in vitro de L. amazonensis em BMDMS, nós corroboramos a hipótese de que ERE poderia levar a ativação de AIM2 e esta via seria importante para o controle da infecção in vitro. Para testar a segunda parte da hipótese, na qual a ativação do inflamassoma de AIM2, por ERE, seria mediada pelo DNAmt, nós utilizamos um modelo de depleção de DNAmt em BMDMs. Este modelo é funcional, uma vez que as células mantêm a viabilidade celular e potencial de membrana mitocondrial intactos durante os experimentos. Inicialmente, observamos que L. amazonensis, assim como TG e TM promovem alteração no potencial da membrana mitocondrial de forma dependente de ERE e independente de AIM2, sugerindo que o sensor de DNA estaria downstream de ERE e do dano mitocondrial. Comparando células depletadas, ou não, para o DNA mitocondrial, observamos, que a secreção de IL-1B induzida por TG, TM ou L. amazonensis, e o controle da infecção deste parasito são reduzidos no background WT mas não no Aim2-/-, sugerindo que estas moléculas também operam na mesma via. Em conjunto, os dados deste trabalho suportam a hipótese de que a indução de ERE leva a uma ativação de AIM2 mediada por dano mitocondrial e DNAmt, e que esta via é biologicamente relevante para o controle intracelular de um patógeno.