Papel dos sensores de DNA citosólico no desenvolvimento e na manutenção da psoríase
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17147/tde-23012025-101149/ |
Resumo: | A psoríase é uma doença inflamatória crônica e recorrente da pele, marcada por um aumento anormal na proliferação e diferenciação dos queratinócitos, juntamente com a ativação do sistema imunológico. No entanto, o mecanismo molecular que desencadeia essa resposta imunológica na pele psoriática, assim como, os mecanismos precisos subjacentes ao desenvolvimento e persistência da doença ainda não são totalmente compreendidos. Portanto, o objetivo inicial de nossa pesquisa foi identificar novos alvos com potencial impacto na patogênese da psoríase. Após a reanálise de diversos bancos de dados públicos de pacientes com psoríase, identificamos o perfil transcricional da pele desses pacientes. Identificamos a via de sinalização de sensores citosólicos de DNA associado a patógenos e, além disso, observamos o aumento dos níveis de DNA circulante livre no plasma de pacientes com psoríase. Combinando essas informações, e sabendo que o DNA é capaz de ativar sensores específicos no citoplasma celular e desencadear respostas imunes robustas, este trabalho teve como o objetivo principal avaliar a participação dos sensores de DNA AIM2 (absent in melanoma 2) e STING (STimulator of INterferon Genes) na imunopatogênese da psoríase. Encontramos o aumento da expressão de AIM2 tanto na epiderme psoriática humana quanto em um modelo murino de psoríase induzida pela aplicação tópica de imiquimode (IMQ). A ablação genética de AIM2 reduziu o desenvolvimento da psoríase induzida por IMQ ao diminuir a produção de citocinas do tipo 3 (como IL-17A e IL-23) e a infiltração de células imunes no local inflamatório. Além disso, demonstramos que a IL-17A induziu a expressão de AIM2 nos queratinócitos. Por fim, a ausência genética dos componentes do inflamassoma downstream AIM2, ASC e caspase-1 aliviou a inflamação cutânea induzida por IMQ. Em relação ao STING, identificamos que sua expressão é majoritária na derme da pele de pacientes com psoríase. A deficiência genética de STING induziu a uma exacerbação da resposta inflamatória ao aumentar os níveis de citocinas inflamatórias (como IL-17, IL-23 e IL-6), reduzir citocinas anti-inflamatórias (como IL-10) e aumentar a migração de células imunes na pele no modelo psoriasiforme. Também, evidenciamos que os linfócitos e a citocina IL-17A desempenham um papel crucial na regulação da resposta inflamatória mediada por STING. Além disso, observamos que IRF3, componente downstream da sinalização de STING, intensificou a inflamação na pele, sendo essa regulação independente de cGAS e IFNAR. Coletivamente, nossos dados mostram que os receptores citósolicos de DNA, STING e AIM2 desempenham um papel na modulação da resposta inflamatória da pele, sugerindo que esses receptores podem ser alvos farmacológicos importantes para doenças inflamatórias. |
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Papel dos sensores de DNA citosólico no desenvolvimento e na manutenção da psoríaseRole of cytosolic DNA sensors in the development and maintenance of psoriasisAIM2AIM2DNA sensorsInflamaçãoInflammationPelePsoríasePsoriasisSensores de DNASkinSTINGSTINGA psoríase é uma doença inflamatória crônica e recorrente da pele, marcada por um aumento anormal na proliferação e diferenciação dos queratinócitos, juntamente com a ativação do sistema imunológico. No entanto, o mecanismo molecular que desencadeia essa resposta imunológica na pele psoriática, assim como, os mecanismos precisos subjacentes ao desenvolvimento e persistência da doença ainda não são totalmente compreendidos. Portanto, o objetivo inicial de nossa pesquisa foi identificar novos alvos com potencial impacto na patogênese da psoríase. Após a reanálise de diversos bancos de dados públicos de pacientes com psoríase, identificamos o perfil transcricional da pele desses pacientes. Identificamos a via de sinalização de sensores citosólicos de DNA associado a patógenos e, além disso, observamos o aumento dos níveis de DNA circulante livre no plasma de pacientes com psoríase. Combinando essas informações, e sabendo que o DNA é capaz de ativar sensores específicos no citoplasma celular e desencadear respostas imunes robustas, este trabalho teve como o objetivo principal avaliar a participação dos sensores de DNA AIM2 (absent in melanoma 2) e STING (STimulator of INterferon Genes) na imunopatogênese da psoríase. Encontramos o aumento da expressão de AIM2 tanto na epiderme psoriática humana quanto em um modelo murino de psoríase induzida pela aplicação tópica de imiquimode (IMQ). A ablação genética de AIM2 reduziu o desenvolvimento da psoríase induzida por IMQ ao diminuir a produção de citocinas do tipo 3 (como IL-17A e IL-23) e a infiltração de células imunes no local inflamatório. Além disso, demonstramos que a IL-17A induziu a expressão de AIM2 nos queratinócitos. Por fim, a ausência genética dos componentes do inflamassoma downstream AIM2, ASC e caspase-1 aliviou a inflamação cutânea induzida por IMQ. Em relação ao STING, identificamos que sua expressão é majoritária na derme da pele de pacientes com psoríase. A deficiência genética de STING induziu a uma exacerbação da resposta inflamatória ao aumentar os níveis de citocinas inflamatórias (como IL-17, IL-23 e IL-6), reduzir citocinas anti-inflamatórias (como IL-10) e aumentar a migração de células imunes na pele no modelo psoriasiforme. Também, evidenciamos que os linfócitos e a citocina IL-17A desempenham um papel crucial na regulação da resposta inflamatória mediada por STING. Além disso, observamos que IRF3, componente downstream da sinalização de STING, intensificou a inflamação na pele, sendo essa regulação independente de cGAS e IFNAR. Coletivamente, nossos dados mostram que os receptores citósolicos de DNA, STING e AIM2 desempenham um papel na modulação da resposta inflamatória da pele, sugerindo que esses receptores podem ser alvos farmacológicos importantes para doenças inflamatórias.Psoriasis is a chronic and recurrent inflammatory skin disease characterized by abnormal proliferation and differentiation of keratinocytes, along with immune system activation. However, the molecular mechanism that triggers this immune response in psoriatic skin, as well as the precise mechanisms underlying disease development and persistence, remain incompletely understood. Therefore, the initial aim of our research was to identify new targets with potential impact on psoriasis pathogenesis. After reanalyzing various public databases of psoriasis patients, we delineated the transcriptional profile of their skin. We identified an upregulation of the cytosolic DNA sensor signaling pathway, together with increased levels of circulating free DNA in the plasma of psoriasis patients. Combining this information, and knowing that DNA is capable of activating specific sensors in the cytoplasm and triggering robust immune responses, this study aimed to evaluate the involvement of the DNA sensors AIM2 (absent in melanoma 2) and STING (Stimulator of Interferon Genes) in the immunopathogenesis of psoriasis. We found increased expression of AIM2 in both human psoriatic epidermis and in a murine model of psoriasis induced by topical application of imiquimod (IMQ). Genetic ablation of AIM2 reduced the development of IMQ-induced psoriasis by decreasing the production of type 3 cytokines (such as IL-17A and IL-23) and immune cell infiltration at the inflammatory site. Moreover, we demonstrated that IL-17A induced AIM2 expression in keratinocytes. Finally, genetic absence of the downstream AIM2 inflammasome components, ASC and caspase-1, alleviated IMQ-induced skin inflammation. Regarding STING, we identified its predominant expression in the dermis of psoriasis patient skin. Genetic deficiency of STING led to exacerbation of the inflammatory response by increasing levels of inflammatory cytokines (such as IL-17, IL-23, and IL-6), reducing anti-inflammatory cytokines (such as IL-10), and increasing immune cell migration in the psoriasiform model skin. Additionally, we evidenced that lymphocytes and the cytokine IL-17A play a crucial role in regulating STING-mediated inflammatory response. Furthermore, we observed that IRF3, a downstream component of STING signaling, intensified skin inflammation, independently of cGAS and IFNAR. Collectively, our data demonstrate that the cytosolic DNA receptors, STING and AIM2, play important roles in modulating skin inflammatory response, suggesting that these receptors could be important pharmacological targets for inflammatory diseases.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAlves Filho, José Carlos FariasMartins, Timna Varela2024-09-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17147/tde-23012025-101149/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-24T10:05:02Zoai:teses.usp.br:tde-23012025-101149Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-24T10:05:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A psoríase é uma doença inflamatória crônica e recorrente da pele, marcada por um aumento anormal na proliferação e diferenciação dos queratinócitos, juntamente com a ativação do sistema imunológico. No entanto, o mecanismo molecular que desencadeia essa resposta imunológica na pele psoriática, assim como, os mecanismos precisos subjacentes ao desenvolvimento e persistência da doença ainda não são totalmente compreendidos. Portanto, o objetivo inicial de nossa pesquisa foi identificar novos alvos com potencial impacto na patogênese da psoríase. Após a reanálise de diversos bancos de dados públicos de pacientes com psoríase, identificamos o perfil transcricional da pele desses pacientes. Identificamos a via de sinalização de sensores citosólicos de DNA associado a patógenos e, além disso, observamos o aumento dos níveis de DNA circulante livre no plasma de pacientes com psoríase. Combinando essas informações, e sabendo que o DNA é capaz de ativar sensores específicos no citoplasma celular e desencadear respostas imunes robustas, este trabalho teve como o objetivo principal avaliar a participação dos sensores de DNA AIM2 (absent in melanoma 2) e STING (STimulator of INterferon Genes) na imunopatogênese da psoríase. Encontramos o aumento da expressão de AIM2 tanto na epiderme psoriática humana quanto em um modelo murino de psoríase induzida pela aplicação tópica de imiquimode (IMQ). A ablação genética de AIM2 reduziu o desenvolvimento da psoríase induzida por IMQ ao diminuir a produção de citocinas do tipo 3 (como IL-17A e IL-23) e a infiltração de células imunes no local inflamatório. Além disso, demonstramos que a IL-17A induziu a expressão de AIM2 nos queratinócitos. Por fim, a ausência genética dos componentes do inflamassoma downstream AIM2, ASC e caspase-1 aliviou a inflamação cutânea induzida por IMQ. Em relação ao STING, identificamos que sua expressão é majoritária na derme da pele de pacientes com psoríase. A deficiência genética de STING induziu a uma exacerbação da resposta inflamatória ao aumentar os níveis de citocinas inflamatórias (como IL-17, IL-23 e IL-6), reduzir citocinas anti-inflamatórias (como IL-10) e aumentar a migração de células imunes na pele no modelo psoriasiforme. Também, evidenciamos que os linfócitos e a citocina IL-17A desempenham um papel crucial na regulação da resposta inflamatória mediada por STING. Além disso, observamos que IRF3, componente downstream da sinalização de STING, intensificou a inflamação na pele, sendo essa regulação independente de cGAS e IFNAR. Coletivamente, nossos dados mostram que os receptores citósolicos de DNA, STING e AIM2 desempenham um papel na modulação da resposta inflamatória da pele, sugerindo que esses receptores podem ser alvos farmacológicos importantes para doenças inflamatórias. |
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