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Title: Influência da infecção por uma cepa policlonal do Trypanosoma cruzi sobre a resposta imune no coração e cólon durante a fase aguda da infecção experimental de camundongos.
Authors: Paiva, Nívia Carolina Nogueira de
metadata.dc.contributor.advisor: Carneiro, Cláudia Martins
Vieira, Paula Melo de Abreu
Keywords: Trypanosoma cruzi
Poliformismo - genética
Resposta imune
Issue Date: 2015
metadata.dc.contributor.referee: Lima, Wanderson Geraldo de
Menezes, Evandro Marques de
Caliari, Marcelo Vidigal
Vago, Annamaria Ravara
Carneiro, Cláudia Martins
Citation: PAIVA, Nívia Carolina Nogueira de. Influência da infecção por uma cepa policlonal do Trypanosoma cruzi sobre a resposta imune no coração e cólon durante a fase aguda da infecção experimental de camundongos. 2015. 133f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: Fatores intrínsecos ao Trypanosoma cruzi e relacionados ao hospedeiro agem sobre a patogênese da doença de Chagas. Neste contexto, o polimorfismo genético do parasito parece ter um papel crítico no prognóstico da doença, e tem sido demonstrada uma associação entre o desenvolvimento das distintas formas clínicas e a distribuição geográfica de cepas do T. cruzi. Diante disso, esse projeto propôs avaliar a influência do polimorfismo biológico e molecular de subpopulações do T. cruzi sobre a resposta inflamatória no coração e cólon durante a fase aguda da infecção experimental. A primeira etapa consistiu na caracterização biológica (meio de cultura acelular e celular) e do perfil gênico (Low-Stringency Single Specific Primer- Polymerase Chain Reaction/LSSP-PCR) de subpopulações do parasito obtidas a partir de hemoculturas periódicas (3, 6 e 12 meses após a infecção-mai) em 24 camundongos experimentalmente infectados com 5000 formas tripomastigotas sanguíneas da cepa Berenice- 78 (Be-78 parental) do T. cruzi. Foi possível identificar isolados com comportamento in vitro, assim como perfis de assinatura gênica, distintos do observado para a cepa Be-78 parental. Em alguns casos, os isolados mostraram certo grau de semelhança com a cepa Berenice-62 (Be-62), isolada da paciente Berenice, em fase crônica tardia, 16 anos antes do xenodiagnóstico que originou a cepa Be-78. Esses dados sugerem a presença de distintas subpopulações na cepa Be-78 e reafirmam a plasticidade do parasito frente à pressão seletiva exercida pela interação parasito-hospedeiro. Na segunda etapa, a infecção com um isolado selecionado na primeira etapa, que apresentou perfil distinto da cepa parental, foi comparada com a infecção com as cepas Be-78 parental e Be-62 em modelo murino com o objetivo de investigar a participação de diferentes subpopulações do parasito sobre o desenvolvimento do processo inflamatório durante os estágios iniciais da doença experimental. Nossos dados demonstraram um perfil cardiomiotrópico e retardo no controle da parasitemia na infecção pela cepa Be-78 parental, seguido por processo inflamatório intenso ao final da fase aguda, ao contrário da cepa Be-62 e do isolado Be-78is5-3mai, que por sua vez, apresentou-se preferencialmente parasitando o cólon, com parasitemia significativamente superior, porém, controlada precocemente, e processo inflamatório intenso ao longo da fase aguda. No coração, apesar de já observada no grupo Be-62 aos 14dai, no 28º, a densidade de macrófagos, linfócitos T CD4+ e CD8+ foi semelhante entre as cepas Be-62 e Be-78 parental, com sobreposição de células T CD8+ em relação às células T CD4+. O isolado Be-78is5-3mai apresentou miocardite, embora de menor intensidade, também apenas no 28ºdai, composta essencialmente por macrófagos e linfócitos T CD8+. De forma diferente ao observado no coração, o perfil de resposta imunológica no cólon foi cepa-dependente. Apenas o grupo Be- 78 parental apresentou aumento precoce de células T CD4+, que foram substituídas por células T CD8+ e linfócitos B, no 14ºdai. Todos esses resultados são condizentes com o comportamento da parasitemia e do parasitismo tecidual nesse grupo. Embora com menor intensidade, o perfil imunofenotípico detectado nos animais infectados com o isolado Be- 78is5-3mai foi próximo àquele demonstrado pelo grupo Be-62, e sobretudo, distinto da cepa Be-78 parental. Nas primeiras duas semanas de infecção, o processo inflamatório foi constituído principalmente por macrófagos e células T CD8+, com aumento expressivo de linfócitos T CD4+ apenas ao final da fase aguda. Estes resultados indicam que o isolado Be- 78is5-3mai, consistente com os dados da avaliação in vitro, demonstrou durante a fase aguda da infecção de camundongos BALB/c, um comportamento intermediário entre a cepas de referência utilizadas, apresentando virulência (parasitemia e mortalidade) compatível com a cepa Be-78 parental, no entanto, perfil histotrópico compartilhado com a cepa Be-62, reforçando a hipótese de que a infecção a longo prazo com a cepa Be-78 foi capaz de selecionar uma subpopulação que compartilha características com a cepa Be-62, ambas originada da paciente Berenice, com 16 anos de intervalo entre as coletas.
metadata.dc.description.abstracten: Factors intrinsic to Trypanosoma cruzi and other host-related act in Chagas disease pathogenesis. In this context, the parasite genetic polymorphism seems to have a critical role in disease prognosis, and have been demonstrated an association between the distincts clinical forms development and geographic distribution of T. cruzi strains. Polyclonal strains are common in the natural infections, and may involve specific interactions parasite-organ. Therefore, this project proposed to evaluate the influence of T. cruzi subpopulations polymorphism on the inflammatory response in the heart and colon during the acute phase of the experimental infection. The first step consisted in biological (cellular and acellular growth media culture) and molecular (Low-Stringency Single-Specific Primer Polymerase Chain Reaction/LSSP-PCR) profile characterization of parasite subpopulations obtained from periodic blood cultures (3, 6, 12 months after the infection-mai) in 24 mice experimentally infected with 5000 blood trypomastigotes forms of Berenice-78 (Be-78 parental strain) T. cruzi strain. It was possible to identify isolates with in vitro behavior, as well as gene signature profile distincts from that observed for the Be- 78 parental strain. In some cases, the isolates showed some degree of resemblance with the Berenice-62 (Be- 62) strain, isolated from patient Berenice in Chagas disease chronic phase, 16 years before the xenodiagnostic that originated the Be- 78 strain. These data suggest the presence of distinct subpopulations in Be-78 strain and underline the plasticity of the parasite against the selective pressure exerted by the parasite-host interaction. In the second stage, infection with one isolate selected in the first step, presenting distinctive profile of the to parental strain, will be compared to infection with Be-78 parental and Be-62 strains in isogenic murine model, in order to investigate the participation of the different subpopulations on the inflammatory process during the early stages of experimental disease. Our data demonstrated a cardiomyotropic profile and a delay in parasitemia controlling in Be-78 parental infected mice, followed by severe inflammation at the end of the acute phase, unlike the Be-62 strain and Be-78is5-3mai isolate, which in turn is preferably parasitizing the colon, with significantly higher parasitaemia, however, early controlled, and intense inflammation during the acute phase. At heart, despite already observed in the Be-62 group to 14dai, on the 28th, the density of macrophages, CD4+ and CD8+ T cells were similar between the Be-62 and Be-78 parental strains, with T-cell overlap CD8+ over CD4+ T cells. The isolated Be-78is5-3mai presented myocarditis, although of lower intensity, also in 28ºdai essentially composed of macrophages and CD8+ T lymphocytes. Differently to that observed in the heart, the immune response profile in the colon was strain-dependent. As Be-78 parental group showed an early increase of CD4+ T cells, which were replaced by CD8+ T cells and B lymphocytes in 14ºdai. All these results are consistent with the parasitaemia and tissue parasitism behavior in that group. Although to a lesser extent, the immunophenotypic profile detected in the animals infected with the isolated Be-78is5-3mai was close to that shown by Be-62 group. In the first two weeks of infection, the inflammation was composed primarily of macrophages and CD8+ T cells, with significant increase of CD4+ T cells only at the end of the acute phase. These results indicate that the isolate Be-78is5-3mai, consistent with the in vitro evaluation, shown during the acute phase of infection of BALB/c mice, an intermediate behavior between the both reference strains used, with virulence (parasitemia and mortality) compatible with the Be-78 parental strain, however, shared histotropic profile with the Be-62 strain, reinforcing the hypothesis that longterm infection with the Be-78 strain was able to select a subpopulation that shares characteristics with the Be-62 strain, both originated from Berenice patient, 16-year interval between collections.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7254
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 04/01/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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