Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/33749
Type: Tese
Title: Aspectos moleculares associados à cardiomiopatia chagásica e à reativação da infecção em pacientes cardiopatas transplantados.
Authors: Priscilla Almeida da Costa
First Advisor: Andréa Mara Macedo
First Co-advisor: Erich Birelli Tahara
First Referee: Alfredo Inácio Fiorelli
Second Referee: Luciana de Oliveira Andrade
Third Referee: Rosália Morais Torres
metadata.dc.contributor.referee4: Silvane Maria Fonseca Murta
Abstract: Cerca de 20 a 30% das pessoas infectadas pelo Trypanosoma cruzi manifestam a forma cardíaca da doença de Chagas, desenvolvendo complicações que podem conduzir à insuficiência cardíaca congestiva e morte súbita, tornando a cardiomiopatia chagásica crônica, em seu estágio mais avançado, a terceira principal indicação para o transplante cardíaco no Brasil. Todavia, a imunossupressão, necessária ao controle da rejeição do transplante, configura um aspecto complicador para pacientes chagásicos, porquanto aumenta a chance de reativação da infecção. O diagnóstico diferencial de rejeição do transplante e reativação da infecção chagásica é também considerado difícil, impossibilitando muitas vezes o tratamento correto. Ademais, o motivo pelo qual alguns dos pacientes cardiopatas chagásicos submetidos ao transplante cardíaco apresentam a reativação da doença é ainda desconhecido. Também não são esclarecidos os fatores que determinam as diferentes manifestações clínicas dos pacientes ou que os predispõem à transmissão vertical, por exemplo. Estima-se que esses fatores estejam relacionados tanto à variabilidade genética do parasito quanto do hospedeiro. Nesse sentido, no presente trabalho investigamos: (i) a possibilidade de utilização de metodologias baseadas em PCRs direcionadas para marcadores nucleares (rDNA 24Sα) e mitocondriais (kDNA) para diagnóstico precoce da presença do T. cruzi em corações de pacientes chagásicos transplantados; (ii) a ocorrência de subpopulações de T. cruzi mais associadas à reativação da infecção, utilizando um triplo ensaio para determinação de DTUs (análise dos genes COII, espaçador intergênico do miniéxon e rDNA 24Sα) e análises de polimorfismos de microssatélites (TcCAA10, TcTAT20, TcAAAT6, TcGAG10, TcATT14, TcTAT15); e (iii) a existência de associação de polimorfismos genéticos dos pacientes (genes codificadores das interleucinas IL-1α, IL-6, IL-10 e IL-17) com a reativação chagásica e/ou rejeição pós-transplante pacientes. Para isso, foram analisadas 991 biópsias endomiocárdicas (BEMs), derivadas do acompanhamento pós-transplante cardíaco de 98 pacientes chagásicos, além de 14 biópsias de pele e três obtidas de sistema nervoso central (SNC), em casos de reativação cutânea ou neurológica. A presença de DNA de T. cruzi foi detectada em 205 BEMs, oriundas de 70 pacientes, oito biópsias de pele e nas três de biópsias de SNC. No decorrer dos 10 anos de acompanhamento, dos 70 pacientes que apresentaram alguma PCR positiva para o DNA do parasito, cerca de 73% apresentaram algum episódio de reativação clínica da doença de Chagas, variando entre 4 semanas e 4,35 anos após o transplante. Quando comparada a outras técnicas de diagnóstico (esfregaço sanguíneo, análises histopatológicas da BEM, convencional ou com imuno-histoquímica), observamos que a técnica de PCR, proposta neste trabalho, revelou sensibilidade superior, com boa especificidade, tendo sido capaz de antecipar a reativação clínica da doença de Chagas entre 1,5 e 36 meses (mediana 6, media 9,1 meses). Assim, a adoção dessa metodologia, além de contribuir para o diagnóstico precoce da reativação da infecção, apresenta potencial para auxiliar os médicos nas decisões de tratamento. Em relação aos fatores genéticos do parasito possivelmente associados à reativação, a genotipagem de 184/216 positivas para presença de T. cruzi demonstrou que a maioria dos pacientes teve reativação por TcII, reforçando o fato de que essa é a principal DTU associada à forma cardíaca e às diferentes formas clínicas de reativação chagásica pós-transplante, pelo menos na região geográfica estudada. Todavia, foi observado um caso de infecção inicial por TcI com reativação por TcVI, indicando que as linhagens do parasito podem variar durante os episódios de reativação e que outras DTUs também podem estar associadas à cardiopatia chagásica no sudeste brasileiro. Curiosamente, a comparação entre amostras obtidas de corações explantados e de corações transplantados demonstraram, em todos os casos analisados, que a população do parasito predominante nos episódios de reativação era diferente daquela detectada no coração do paciente na ocasião do transplante, mesmo entre aqueles pacientes que mantiveram a mesma DTU durante a reativação. Em relação aos polimorfismos genéticos do hospedeiro, não foi encontrado associação entre os polimorfismos IL1α (-889 C/T) e IL6 (-174 G/C) e a rejeição ou a reativação chagásica pós-transplante cardíaco em pacientes brasileiros. Entretanto, foi observada associação entre o polimorfismo IL10 (-1082 G/A) e a rejeição ao enxerto cardíaco, sendo que a presença do alelo G (grupo G+, potencialmente maior produtor de IL-10) aumentou o risco da rejeição em 4,2 vezes quando observado no paciente receptor do coração transplantado e 3,1 vezes quando detectado no doador. Além disso, foi encontrada também uma associação entre o polimorfismo da IL-17 (-197 A/G) e a reativação chagásica precoce pós-transplante. Nesse caso, a presença do alelo A no doador (grupo A+, potencialmente maior produtor de IL-17) aumentou em 3,8 vezes mais a chance de ocorrer reativação da infecção em até 120 dias pós-transplante quando comparado ao grupo A- (GG). Esses resultados intrigantes mostram a importância dos genótipos dos doadores e receptores no contexto de rejeição e de reativação chagásica pós-transplante cardíaco, pelo menos em pacientes chagásicos. Paralelamente a estes estudos, nosso último objetivo foi investigar, com uma abordagem de doença de Chagas experimental, contribuições de fatores do parasito e do hospedeiro no tropismo tecidual diferencial, mais especificamente para a placenta, e a transmissão congênita. Para isso, investigamos os efeitos, no ambiente placentário, da infecção de camundongos C57Bl/6J com duas cepas de T. cruzi de diferentes DTUs – VD (TcVI) e K98 (TcI) — analisando a expressão gênica e a persistência parasitária neste tecido. Foi verificado um maior desenvolvimento de resposta imune, no ambiente placentário, contra à infecção pela cepa VD (TcVI), possivelmente consequente do tropismo mais forte ao órgão placentário observado para essa cepa. Reiterando a ideia de que a DTU VI está associada ao aumento do risco para a transmissão vertical da doença de Chagas.
Abstract: About 20 to 30 percent of people infected with Trypanosoma cruzi develop Chagas heart disease, showing cardiac complications that can lead to heart failure or sudden death and establish chronic chagasic cardiomyopathy in its most advanced stage, being the third leading indication for heart transplant in Brazil. However, immunosuppression – necessary for the control of transplant rejection – is a complicating aspect for chagasic patients, since it increases the chance of reactivation of the infection. The differential diagnosis between implant rejection and reactivation of Chagas disease has been considered difficult, preventing thus the correct treatment. In addition, the reason why some chagasic patients undergoing heart transplantation have reactivation of the disease is still unknown. It is estimated that these factors are related to both the genetic variability of the parasite and the host. In this sense, in the present work we investigated (i) the possibility of using methodologies based on PCRs directed to nuclear (rDNA 24Sα) and mitochondrial (kDNA) markers for early diagnosis of the presence of T. cruzi in transplanted chagasic patients; (ii) the occurrence of T. cruzi subpopulations most associated with reactivation of infection, using a triple assay for determination of DTUs (COII gene analysis, miniexon intergenic spacer and 24Sα rDNA) and microsatellite polymorphisms (TcCAA10, TcTAT20 , TcAAAT6, TcGAG10, TcATT14, TcTAT15); and (iii) the existence of association of genetic polymorphisms of the patients (genes encoding IL-1α, IL-6, IL-10 and IL-17) with chagasic reactivation and/or rejection of post-transplant. For this, 991 endomyocardial biopsies (EMB), derived from the cardiac transplantation follow-up of 98 chagasic patients, were analyzed in addition to 14 skin biopsies, and three obtained from the central nervous system (CNS) – the latter in cases of cutaneous or neurological reactivation. The presence of T. cruzi DNA was detected in 205 EMB from 70 patients, eight skin biopsies and in three of the CNS biopsies. During the 10 years of follow-up, from the 70 patients who had some PCR positive for the DNA of the parasite, approximately 73% had some clinical reactivation episode of Chagas disease. When compared to other diagnostic techniques (blood smear, histopathological analysis of EMB, conventional or with immunohistochemistry), we observed that the PCR technique proposed in this study revealed superior sensitivity with good specificity and was able to anticipate reactivation of Chagas disease between 1.5 and 36 months (median 6, mean 9.1 months). Thus, the adoption of this methodology, besides contributing to the early diagnosis of the reactivation of the infection, presents potential to assist the doctors in the treatment decisions. Regarding the genetic factors of the parasite possibly associated with reactivation, the genotyping of 184/216 positive samples for the presence of T. cruzi demonstrated that most patients had reactivation by TcII, reinforcing the fact that this is the main DTU associated with the form cardiac disease and the different clinical forms of post-transplant chagasic reactivation, at least in the geographic region studied. However, a case of initial TcI infection with TcVI reactivation was observed, indicating that parasite strains may vary during reactivation episodes, and that other DTUs may also be associated with Chagas heart disease in southeastern Brazil. Interestingly, the comparison between samples obtained from explanted hearts and transplanted hearts showed, in all analyzed cases, that the population of the predominant parasite in the reactivation episodes was different from that detected in the heart of the patient at the time of transplantation, even among those patients who maintained the same DTU during reactivation. In relation to host genetic polymorphisms, we obtained intriguing results for the genes encoding IL-10 and IL-17. Regarding the IL10 polymorphism (-1082 G/A), the presence of the G allele associated with the increased production of the anti-inflammatory cytokine IL-10, in the donor and recipient was correlated with greater rejection of the cardiac graft. For the IL17A polymorphism (-197 vi A/G), the presence of the A allele associated with increased production of the proinflammatory cytokine IL-17, in the donor was correlated with a greater susceptibility to early reactivation of Chagas disease in transplant patients. In parallel with these studies, our ultimate goal was to investigate with an experimental Chagas disease approach, contributions of parasite and host factors in differential tissue tropism, more specifically to the placenta, and congenital transmission. For this, we investigated the effects in the placental environment of the infection of C57Bl/6J mice with two strains of T. cruzi of different DTUs, VD (TcVI) and K98 (TcI), analyzing the gene expression and parasite persistence in this tissue. There was a greater development of an immune response against VD infection, possibly due to the stronger placental tropism displayed for this strain, reiterating the idea that DTU VI is associated with an increased risk for vertical transmission of Chagas disease.
Subject: Bioquímica
Doença de Chagas
Trypanosoma cruzi
Transplante de Coração
Patologia Molecular
Reação em Cadeia da Polimerase
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Imunologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/33749
Issue Date: 3-Apr-2019
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