Estudo das células mieloides supressoras e das vias de indução da expressão do gene Irg1 na tuberculose

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Bomfim, Caio César Barbosa
• 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: Irg1; Itaconate; Itaconato; MDSC; tuberculose; tuberculosis

A tuberculose (TB) é uma doença infecciosa causada por bactériaspertencentes ao complexo M. tuberculosis. A pneumonia exacerbada com áreasnecróticas e infiltrados granulocíticos caracteriza algumas das formas graves de TBque acomete não apenas crianças e indivíduos imunocomprometidos, mas tambémpessoas infectadas com cepas de alta virulência. Embora os granulócitos contribuamna resposta do hospedeiro contra infecções bacterianas, seu papel na progressão dadoença grave é ainda controverso. Além disso, um importante mecanismo envolvidona regulação do recrutamento de granulócitos na TB se dá através da expressão dogene Irg1 e produção do itaconato. Portanto, compreender as vias moleculares queinduzem a expressão do gene Irg1 é um importante passo para entender a etiologiadas formas graves de TB. Considerando esses aspectos, este estudo foi subdivido emduas partes: a) avaliar o papel das células mieloides supressoras (MDSCs) naprogressão da TB grave causada pela cepa hipervirulenta MP287/03 (Mycobacteriumbovis), em camundongos C57BL/6; e b) investigar os mecanismos moleculares pelosquais a Mycobacterium tuberculosis induz a expressão do gene Irg1 em macrófagosmurinos. Em relação à TB causada pelas micobactérias MP287/03, observamos umadiminuição da massa corpórea, bem como uma piora da patologia pulmonar do dia 21ao 28 pós-infecção (p.i.). Durante este período, as células CD11b&#43GR1int acumularamprogressivamente na medula óssea, sangue e pulmão, sugerindo que elas sãooriginadas na medula óssea e migram para o pulmão através da corrente sanguínea. Enquanto as células CD11b&#43GR1high e CD11b&#43GR1int nos controles eramrespectivamente neutrófilos (Ly6G&#43Ly6Clow) e monócitos (Ly6G-Ly6Chigh), a populaçãoCD11b&#43GR1int em camundongos infectados com a cepa hipervirulenta apresentaramexpressão intermediária de Ly6G e Ly6C e granulosidade semelhante à neutrófilos. Essa população também expressou marcadores de células mieloides imaturas comoCD117 (c-KIT), CD124 (IL-4R&#945) e CD135 (Flt-3). Além disso, as células CD11b&#43GR1&#43 da medula óssea de animais infectados com a cepa hipervirulenta suprimiram aproliferação de linfócitos T CD4&#43 e CD8&#43, assim como a produção de IFN-&#947. Asupressão de linfócitos T in vivo foi evidenciada pela diminuição da produção de IFN-&#947 e IL-17 no pulmão do dia 28 p.i. comparado com o dia 21 p.i., enquanto que aprodução de IL-10 estava aumentada. A expressão de PD-L1 em altos níveis nasuperfície das MDSCs parece ser um dos mecanismos envolvidos naimunossupressão. Para eliminar as MDSCs, camundongos infectados com a cepahipervirulenta, já apresentando perda da massa corpórea, foram tratados com oanticorpo monoclonal anti-GR1. Uma redução na carga bacteriana e na inflamaçãopulmonar, bem como aumento na produção de IFN-&#947 e na sobrevida dos animais, foiobservada nos camundongos tratados com anticorpo anti-GR1. Esses resultadoscomprovam que as MDSCs induzem imunossupressão e, consequentemente,agravam a doença causada por micobactérias hipervirulentas. A cerca do mecanismo envolvido na indução da expressão do gene Irg1 pela M. tuberculosis, nósobservamos a participação parcial da via de sinalização do TLR2-MyD88-NFkB. Alémdisso, ensaios utilizando substâncias inibidoras revelaram que a fagocitose e aacidificação do fagossomo são importantes para a resposta a micobactérias, mas nãoa LPS ou PAM3CSK4. Interessantemente, nós mostramos que a indução da respostado Irg1 causada pelas micobactérias é também dependente da molécula bacterianaESAT-6 e das vias de sinalização do macrófago STING e interferon do tipo I (IFN-I). Baseado nesses achados nós hipotetizamos que as micobactérias induzem aexpressão do gene Irg1 através da interação de 2 vias: 1) indução de NFkBdependente de TLR2-MyD88 presumidamente na superfície da célula do hospedeiroe 2) um sinal amplificador crítico estimulado pela fagocitose e dependente da liberaçãono citosol mediada por ESAT-6 de produtos bacterianos com consequente ativaçãode STING e produção de IFN-I. Juntos, os dados obtidos nesse estudo contribuempara uma maior compreensão da imunopatologia da TB e abre perspectivas para odesenvolvimento de novas abordagens terapêuticas que visam atenuar a gravidadeda doença.