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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Papel da 5-lipoxigenase em modelo experimental de infecção pulmonar pelo fungo patogênico Paracoccidioides brasiliensis
Authors: Patricia Campi Santos
First Advisor: Patricia Silva Cisalpino
First Co-advisor: Danielle da Gloria de Souza
First Referee: Vanessa Pinho da Silva
Second Referee: Frederico Marianetti Soriani
Abstract: A paracoccidioidomicose é uma doença crônica granulomatosa humana causada pelo fungo dimórfico Paracoccidioides brasiliensis, que acomete, principalmente, indivíduos adultos do sexo masculino. É a micose mais prevalente na América Latina, ocorrendo principalmente no Brasil, Colômbia e Venezuela. A infecção natural ocorre pela inalação de conídios presentes no ambiente, sendo o pulmão o principal órgão acometido. A PCM apresenta um amplo espectro de manifestações clínicas e a gravidade da doença está relacionada ao padrão de resposta imune do hospedeiro. Leucotrienos são mediadores inflamatórios derivados do metabolismo do ácido aracdônico pela via da 5-lipoxigenase (5-LO). São descritos como agentes quimiotáticos e reguladores da atividade antimicrobiana de células do sistema imune inato, tendo papel protetor contra diferentes agentes microbianos. Porém, existe uma escassez de estudos relacionados ao papel da enzima e de seus subprodutos na PCM. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o papel da enzima 5-lipoxigenase na regulação da resposta imune à infecção com P. brasiliensis in vivo e in vitro. Utilizando animais selvagens (WT) e deficientes na produção da enzima 5-LO (5-LO-/-) infectados com P. brasiliensis, foram avaliados os seguintes parâmetros imunológicos in vivo: letalidade, infiltrado celular, carga fúngica, atividade de mieloperoxidase (MPO) e produção de citocinas. In vitro, foram utilizadas ferramentas farmacológicas para avaliar a fagocitose, atividade fungicida, produção de óxido nítrico (NO) e espécies reativas de oxigênio (ROS) após infecção de macrófagos com leveduras de P. brasiliensis. Os resultados obtidos mostram que a ausência de 5-LO resultou na morte de 100% dos animais. Além disso, a infecção de animais 5-LO-/- com P. brasiliensis resultou e elevada concentração de citocinas (TNF-, IL-1 e IL-6) e quimiocinas (CXCL-1/KC e CXCL-2/MIP-2) pró-inflamatórias; alteração no recrutamento de neutrófilos; aumento na atividade de MPO e proliferação fúngica nos pulmões, quando comparados a camundongos selvagens. In vitro, houve redução da fagocitose e na atividade fungicida de macrófagos tratados com o inibidor da enzima e infectados com leveduras de P. brasiliensis. Observou-se também uma diminuição na concentração de NO e ROS, após tratamento dos macrófagos com inibidor da 5-LO e antagonistas dos receptores para os produtos metabólicos da enzima. Assim, concluí-se que a produção de mediadores lipídicos pela enzima 5-LO tem papel importante nos mecanismos efetores da resposta imune e na defesa do hospedeiro contra infecção por P. brasiliensis.
Abstract: Paracoccidioidomycosis is a human chronic granulomatous disease caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis, which affects predominantly adult males. It is the most prevalent mycosis in Latin America, occurring primarily in Brazil, Colombia and Venezuela. Natural infection occurs by inhalation of conidia present in the environment, and lungs are the main organ involved. PCM presents a broad spectrum of clinical manifestations, and disease severity is related to the pattern of host immune response. Leukotrienes are inflammatory mediators derived from arachidonic acid metabolism via the enzyme 5-lipoxygenase (5-LO). They are described as chemotactic agents and regulators of the antimicrobial activity of innate immune cells, and protective role against different microbial agents. However, there is an absence of data regarding to the role of the enzyme and its products in PCM. In this study, we evaluated the role of the enzyme 5-lipoxygenase in regulating the immune response after infection with P. brasiliensis in vivo and in vitro. Using wild-type (WT) and 5-LO-deficient mice (5-LO-/-) infected with P. brasiliensis, we evaluated the following immunological parameters in vivo: lethality, cellular infiltration, fungal load, myeloperoxidase activity (MPO) and cytokine production. In vitro, we used pharmacological tools to assess phagocytosis, fungicidal activity, and concentration of nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) after infection of macrophages with yeast cells of P. brasiliensis. The results show that the absence of 5-LO resulted in the death of 100% of animals. Furthermore, infection of 5-LO-/- mice with P. brasiliensis resulted in elevated concentration of pro-inflammatory cytokines (TNF-, IL-1 and IL-6) and chemokines (CXCL-1/KC and CXCL-2/MIP-2); imbalance in the recruitment of neutrophils, increased MPO activity and fungal proliferation in the lungs when compared to WT mice. In vitro, were observed a decreased phagocytosis and fungicidal activity of macrophages treated with 5-LO inhibitor and infected with yeasts of P. brasiliensis. Also, was observed decreased concentration of NO and ROS after treatment of macrophages with inhibitors of 5-LO and antagonists of 5-LO metabolic products. Thus, the production of lipid mediators by the enzyme 5-lipoxygenase may play a role in the effector mechanisms of the immune response and in host defense against P. brasiliensis infection.
Subject: Microbiologia
Resposta imune
Leucotrienos
Oxído nítrico
Fagocitose
Paracoccidioides brasiliensis
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9MJGJL
Issue Date: 1-Mar-2011
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