Análise transcriptômica e imunopatológica dos inflamassomas no espectro clínico e imunopatológico da leishmaniose tegumentar americana causada por Leishmania (Leishmania) amazonensis e Leishmania (Viannia) braziliensis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Alcântara, Larissa dos Santos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-24032026-150914/
Resumo: A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é uma doença negligenciada e importante problema de saúde pública, sobretudo em regiões tropicais e subtropicais. É causada por protozoários do gênero Leishmania, destacando-se L. (L.) amazonensis (La) e L. (V.) braziliensis (Lb) como espécies de grande relevância médica no Brasil. A doença apresenta amplo espectro clínico-imunopatológico, variando da forma cutânea localizada (LCL) até manifestações graves: leishmaniose cutânea anérgica difusa (LCAD) e leishmaniose cutâneo mucosa (LCM). Estudos recentes têm evidenciado o papel dos inflamassomas em doenças infecciosas, uma vez que promovem a ativação de caspases inflamatórias e a secreção de IL-1 e IL-18, mediadas pela gasdermina D (GSDMD). Contudo, sua participação no contexto da LTA ainda é pouco compreendida. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar a participação dos inflamassomas NLRP3, AIM2, NLRP12 e NLRC4 e componentes associados (caspase-1, caspase-5, GSDMD, IL-1 e IL-18) em lesões cutâneas e mucosas de pacientes com diferentes formas clínicas de LTA. Foram incluídas 20 biópsias de pele de pacientes (LCAD n=5; LCL-La n=4; LCL-Lb n=6; LCM n=5) e seis de controles saudáveis. O transcriptoma foi obtido por RNA-seq e a análise de genes do inflamassoma foi seguida da validação tecidual por imunoistoquímica, utilizando sistema de análise de imagens AxioVision 4.8 Zeiss. Os resultados demonstraram um aumento da expressão dos genes NLRP3, AIM2, NLRP12, NLRC4, CASP1, CASP5, GSDMD e IL1B e suas respectivas proteínas em pacientes com LTA quando comparados ao controle, com padrões distintos de ativação entre as formas clínicas. Na forma hiperreativa LCM a análise transcriptomica revelou maior expressão de AIM2 e IL1B quando comparado a LCAD e LCL (p< 0,05 e 0,001). No estudo imunoistoquímico, a densidade de células NLRP3+ foi superior em LCM em relação a LCAD e LCL (p < 0,05). Já a proteína IL 1 mostrou maior densidade em LCM em comparação a LCL (p < 0,001). Esse conjunto de dados enfatiza a LCM polo hiperreativo, com intensa ativação inflamatória associada principalmente a NLRP3, AIM2 e IL-1. Por outro lado, na forma hiporreativa LCAD, houve aumento de NLRP12 (LCAD vs. LCL-Lb p < 0,05) e de NLRC4 (LCAD vs. LCM p > 0,05), acompanhados por menor expressão de GSDMD em comparação a LCM e LCL-Lb (p < 0,05). A densidade de GSDMD foi menor em LCAD em relação a LCL-Lb (p < 0,05) e aos demais grupos. Os achados evidenciam a participação diferencial dos inflamassomas na resposta imune de pacientes com LTA e sugerem que a ativação exacerbada de AIM2 e NLRP3 em LCM pode contribuir tanto para o controle do parasitismo quanto para o agravamento da doença. Por outro lado, a ativação de NLRP12 e NLRC4 junto com menor expressão de GSDMD em LCAD parece associada à falha no controle do parasitismo. Assim, nossos achados ampliam a compreensão dos mecanismos imunopatogênicos da LTA e indicam que diferentes inflamassomas podem atuar como potenciais biomarcadores de gravidade e alvos terapêuticos, oferecendo novas perspectivas para um possível desenvolvimento de fármacos.
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(V.) braziliensis (Lb) como espécies de grande relevância médica no Brasil. A doença apresenta amplo espectro clínico-imunopatológico, variando da forma cutânea localizada (LCL) até manifestações graves: leishmaniose cutânea anérgica difusa (LCAD) e leishmaniose cutâneo mucosa (LCM). Estudos recentes têm evidenciado o papel dos inflamassomas em doenças infecciosas, uma vez que promovem a ativação de caspases inflamatórias e a secreção de IL-1 e IL-18, mediadas pela gasdermina D (GSDMD). Contudo, sua participação no contexto da LTA ainda é pouco compreendida. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar a participação dos inflamassomas NLRP3, AIM2, NLRP12 e NLRC4 e componentes associados (caspase-1, caspase-5, GSDMD, IL-1 e IL-18) em lesões cutâneas e mucosas de pacientes com diferentes formas clínicas de LTA. Foram incluídas 20 biópsias de pele de pacientes (LCAD n=5; LCL-La n=4; LCL-Lb n=6; LCM n=5) e seis de controles saudáveis. O transcriptoma foi obtido por RNA-seq e a análise de genes do inflamassoma foi seguida da validação tecidual por imunoistoquímica, utilizando sistema de análise de imagens AxioVision 4.8 Zeiss. Os resultados demonstraram um aumento da expressão dos genes NLRP3, AIM2, NLRP12, NLRC4, CASP1, CASP5, GSDMD e IL1B e suas respectivas proteínas em pacientes com LTA quando comparados ao controle, com padrões distintos de ativação entre as formas clínicas. Na forma hiperreativa LCM a análise transcriptomica revelou maior expressão de AIM2 e IL1B quando comparado a LCAD e LCL (p< 0,05 e 0,001). No estudo imunoistoquímico, a densidade de células NLRP3+ foi superior em LCM em relação a LCAD e LCL (p < 0,05). Já a proteína IL 1 mostrou maior densidade em LCM em comparação a LCL (p < 0,001). Esse conjunto de dados enfatiza a LCM polo hiperreativo, com intensa ativação inflamatória associada principalmente a NLRP3, AIM2 e IL-1. Por outro lado, na forma hiporreativa LCAD, houve aumento de NLRP12 (LCAD vs. LCL-Lb p < 0,05) e de NLRC4 (LCAD vs. LCM p > 0,05), acompanhados por menor expressão de GSDMD em comparação a LCM e LCL-Lb (p < 0,05). A densidade de GSDMD foi menor em LCAD em relação a LCL-Lb (p < 0,05) e aos demais grupos. Os achados evidenciam a participação diferencial dos inflamassomas na resposta imune de pacientes com LTA e sugerem que a ativação exacerbada de AIM2 e NLRP3 em LCM pode contribuir tanto para o controle do parasitismo quanto para o agravamento da doença. Por outro lado, a ativação de NLRP12 e NLRC4 junto com menor expressão de GSDMD em LCAD parece associada à falha no controle do parasitismo. Assim, nossos achados ampliam a compreensão dos mecanismos imunopatogênicos da LTA e indicam que diferentes inflamassomas podem atuar como potenciais biomarcadores de gravidade e alvos terapêuticos, oferecendo novas perspectivas para um possível desenvolvimento de fármacos.American cutaneous leishmaniasis (ACL) is a neglected disease and an important public health problem, especially in tropical and subtropical regions. It is caused by protozoa of the genus Leishmania, with L. (L.) amazonensis (La) and L. (V.) braziliensis (Lb) being species of major medical relevance in Brazil. The disease presents a broad clinicalimmunopathological spectrum, ranging from localized cutaneous leishmaniasis (LCL) to severe manifestations such as anergic diffuse cutaneous leishmaniasis (ADCL) and mucocutaneous leishmaniasis (MCL). Recent studies have highlighted the role of inflammasomes in infectious diseases, as they promote the activation of inflammatory caspases and the secretion of IL-1 and IL-18 mediated by gasdermin D (GSDMD). However, their participation in the context of ACL remains poorly understood. Therefore, this study aimed to investigate the participation of the inflammasomes NLRP3, AIM2, NLRP12, and NLRC4 and associated components (caspase-1, caspase-5, GSDMD, IL-1, and IL-18) in cutaneous and mucosal lesions of patients with different clinical forms of ACL. Twenty skin biopsies from patients were included (ADCL n=5; LCL-La n=4; LCL-Lb n=6; MCL n=5) along with six samples from healthy controls. Transcriptome analysis was performed by RNA-seq, and the analysis of inflammasome genes was followed by tissue validation using immunohistochemistry and image analysis with the AxioVision 4.8 Zeiss system. The results demonstrated an increased expression of the genes NLRP3, AIM2, NLRP12, NLRC4, CASP1, CASP5, GSDMD, and IL1B in ACL patients compared with controls, with distinct activation patterns among the clinical forms. In the hyperreactive form MCL, transcriptomic analysis revealed higher expression of AIM2 and IL1B compared with ADCL and LCL (p < 0.05 and 0.001). In the immunohistochemistry, the density of NLRP3+ cells was higher in MCL compared with ADCL and LCL (p < 0.05). The protein IL-1 also showed higher density in MCL compared with LCL (p < 0.001). This set of data emphasizes MCL as a hyperreactive pole, with intense inflammatory activation mainly associated with NLRP3, AIM2, and IL-1. In contrast, in the hyporeactive form ADCL, there was an increase in NLRP12 (ADCL vs. LCL-Lb, p < 0.05) and NLRC4 (ADCL vs. MCL p > 0.05), accompanied by reduced expression of GSDMD compared with MCL and LCL-Lb (p < 0.05). The density of GSDMD was lower in ADCL compared with LCL-Lb (p < 0.05) and with the other groups. The findings demonstrate the differential participation of inflammasomes in the immune response of ACL patients and suggest that the exacerbated activation of AIM2 and NLRP3 in MCL may contribute both to parasite control and to disease severity. On the other hand, the activation of NLRP12 and NLRC4, together with lower expression of GSDMD in ADCL, appears to be associated with failure to control the parasite. Thus, our results expand the understanding of the immunopathogenic mechanisms of ACL and indicate that different inflammasomes may act as potential biomarkers of severity and therapeutic targets, offering new perspectives for the possible development of new drugs.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGomes, Claudia Maria de CastroAlcântara, Larissa dos Santos2025-11-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-24032026-150914/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/openAccesspor2026-03-24T18:17:05Zoai:teses.usp.br:tde-24032026-150914Biblioteca 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:27212026-03-24T18:17:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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