Use este identificador para citar o ir al link de este elemento: http://hdl.handle.net/1843/72350
Tipo: Tese
Título: Resposta imune celular na doença de Chagas crônica: Integração das respostas no sangue e coração, mimetismo molecular e fatores genéticos associados à cardiopatia
Autor(es): Thaiany Goulart de Souza e Silva
primer Tutor: Walderez Ornelas Dutra
primer Co-tutor: Kenneth John Gollob
primer miembro del tribunal : Virmondes Rodrigues Junior
Segundo miembro del tribunal: Claudis Ida Brodskyn
Tercer miembro del tribunal: Ludmila Rodrigues Pinto Ferreira Camargo
Cuarto miembro del tribunal: Luisa Mourão Dias Magalhães
Resumen: Disorders in the profile of immune molecules have been observed in the peripheral blood of patients with different clinical forms of Chagas disease, a neglected disease caused by infection with Trypanosoma cruzi, and in the hearts of patients with chronic chagasic cardiomyopathy (CCC). CCC is closely related to inflammatory responses, while the indeterminate form is associated with the establishment of a more controlled immune response. T cells play a crucial role in the immunopathogenesis of the disease, recognizing antigens from the parasite and, eventually, from the host, through the interaction between the T-cell receptor (TCR) and the major histocompatibility complex (MHC or Human Leukocyte Antigen, HLA). HLA-DRB1 alleles containing the DERAA amino acid motif are frequent in CCC patients, who also show a high frequency of CD4+ T cells expressing a specific TCR. Our studies were guided by four working hypotheses: (1) immune-inflammatory characteristics observed in the hearts of CCC patients are reflected, at least partially, systemically; (2) the transcriptional profile of cells related to the innate and adaptive responses differs between patients with the indeterminate and cardiac forms of the disease; (3) molecular mimicry and HLA-DRB1 alleles containing the DERAA motif are associated with the activation of CD4+ T cells in CCC; (4) the transcriptional profile of CD4+ T cells Vbeta5.1 is associated with CCC pathogenesis. Thus, we evaluated the relationship of immune markers in the blood and cardiac tissue of CCC patients. Interestingly, 75% of the soluble factors evaluated in the plasma exhibited consistency with their gene expression levels in the hearts of CCC patients, indicating that blood is a valuable non-invasive compartment to understand Chagas immunopathogenesis. Transcriptional profiling data from blood cells reveal distinct patterns of gene expression in different groups of myeloid and lymphoid cells between indeterminate and CCC patients. The CCC cohort was characterized by the upregulation of genes related to inflammatory, cytotoxic, and pro-apoptotic processes, which can be used as markers of disease progression. Analyzing the relationship of HLA-DRB1 alleles with the presentation of antigens to CD4+ T cells, we observed that HLA alleles restricted to DERAA demonstrate binding affinity to T. cruzi peptides that have sequence similarity to host proteins. Moreover, these peptides (from the parasite and self) demonstrated the ability to induce activation and proliferation of CD4+ T cells only from CCC patients. Also, single-cell RNA sequencing studies showed that CD4+ T cells with a specific TCR (Vβ5) from CCC patients exhibit increased expression of genes related to cytotoxicity, inflammation, exhaustion, and cellular senescence, which were validated by flow cytometry. These findings highlight immunological markers associated with CCC and potential targets for predicting disease progression and developing therapeutic approaches.
Abstract: Desordens no perfil de moléculas imunes têm sido observadas no sangue periférico de pacientes com diferentes formas clínicas da doença de Chagas, uma doença negligenciada causada pela infecção com o Trypanosoma cruzi, e no coração dos pacientes portadores da cardiopatia chagásica crônica (CCC). A CCC está intimamente relacionada com resposta inflamatória, enquanto que a forma indeterminada associa-se ao estabelecimento de uma resposta imune mais controlada. As células T desempenham papel crucial na imunopatogênese da doença, reconhecendo antígenos do parasito e, eventualmente, do hospedeiro, através da interação entre o receptor de células T (T cell receptor, TCR) e complexo principal de histocompatibilidade (Major Histocompatibility Complex, MHC ou Human Leukocyte Antigen, HLA). Os alelos do HLA-DRB1 contendo o motivo de aminoácidos DERAA são frequentes em pacientes com CCC, os quais também apresentam elevada frequência de células T CD4+ expressando TCR específico. Nossos estudos foram guiados por quatro hipóteses de trabalho: (1) características imuno-inflamatórias observadas no coração dos pacientes com CCC são refletidos, pelo menos parcialmente, de forma sistêmica; (2) o perfil transcricional de células relacionadas à resposta inata e adaptativa apresenta diferenças entre pacientes com as formas indeterminadas e cardíaca da doença; (3) mimetismo molecular e alelos de HLA-DRB1 contendo o motivo DERAA são associados à ativação de células T CD4+ na CCC; (4) O perfil transcricional de células T CD4+ Vbeta5.1 estão associado à patogênese da CCC. Assim, avaliamos a relação dos marcadores imunes no sangue e tecido cardíaco de pacientes com CCC. De forma interessante, 75% dos fatores solúveis avaliados no plasma exibiram consistência com seus níveis de expressão gênica no coração de pacientes com CCC, indicando que o sangue é um valioso compartimento não invasivo para compreender a imunopatogênese de Chagas. Os dados de perfil transcricional de células do sangue revelam padrões distintos de expressão gênica em diferentes grupos de células mieloides e linfoides entre pacientes indeterminados e com a CCC. A coorte CCC foi caracterizada pela regulação positiva de genes relacionados a processos inflamatórios, citotóxicos e pró-apoptóticos, os quais podem ser usados como marcadores de progressão da doença. Ao analisar a relação dos alelos do HLA-DRB1 com a apresentação de antígenos às células T CD4+, observamos que os alelos de HLA restritos ao DERAA demonstram afinidade de ligação com peptídeos do T. cruzi que apresentam similaridade de sequência às proteínas do hospedeiro. Além disso, esses peptídeos (do parasito e próprios) demonstraram habilidade de induzir ativação e proliferação de células T CD4+ apenas dos pacientes com CCC. Também, estudos de sequenciamento de RNA em células únicas mostrou que as células T CD4+ TCR específico (Vβ5) dos pacientes CCC exibem expressão aumentada de genes relacionados à citotoxicidade, inflamação exaustão e senescência celular, os quais foram validados pela citometria de fluxo. Esses achados destacam marcadores imunológicos associados à CCC e potenciais alvos para predição da progressão da doença e desenvolvimento de ferramentas de abordagem terapêutica.
Asunto: Biologia Celular
Doença de Chagas
Resposta imune
Cardiopatias
Mimetismo Molecular
Idioma: eng
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Institución: UFMG
Departamento: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
Curso: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Tipo de acceso: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/72350
Fecha del documento: 26-feb-2024
Término del Embargo: 26-feb-2026
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