Impact of reactive oxygen species (ROS) on the control of parasite loads and inflammation in Leishmania amazonensis infection
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Impacto das espécies reativas de oxigênio (ROS) no controle das cargas parasitárias e inflamação na infecção por Leishmania amazonensis
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Resumo
Background: Reactive oxygen species (ROS) protect the host against a large number of pathogenic microorganisms. ROS have different effects on parasites of the genus Leishmania: some parasites are susceptible to their action, while others seem to be resistant. The role of ROS in L. amazonensis infection in vivo has not been addressed to date. Methods: In this study, C57BL/6 wild-type mice (WT) and mice genetically deficient in ROS production by phagocytes (gp91phox−/−) were infected with metacyclic promastigotes of L. amazonensis to address the effect of ROS in parasite control. Inflammatory cytokines, parasite loads and myeloperoxidase (MPO) activity were evaluated. In parallel, in vitro infection of peritoneal macrophages was assessed to determine parasite killing, cytokine, NO and ROS production. Results: In vitro results show induction of ROS production by infected peritoneal macrophages, but no effect in parasite killing. Also, ROS do not seem to be important to parasite killing in vivo, but they control lesion sizes at early stages of infection. IFN-γ, TNF-α and IL-10 production did not differ among mouse strains. Myeloperoxidase assay showed augmented neutrophils influx 6 h and 72 h post - infection in gp91phox−/− mice, indicating a larger inflammatory response in gp91phox−/− even at early time points. At later time points, neutrophil numbers in lesions correlated with lesion size: larger lesions in gp91phox−/− at earlier times of infection corresponded to larger neutrophil infiltrates, while larger lesions in WT mice at the later points of infection also displayed larger numbers of neutrophils. Conclusion: ROS do not seem to be important in L. amazonensis killing, but they regulate the inflammatory response probably by controlling neutrophils numbers in lesions.
Abstract
Introdução: Espécies reativas de oxigênio (ROS) protegem o hospedeiro contra um grande número de microrganismos patogênicos. As ROS têm diferentes efeitos sobre os parasitas do gênero Leishmania: alguns parasitas são suscetíveis à sua ação, enquanto outros parecem ser resistentes. O papel das ROS na infecção por L. amazonensis in vivo não foi abordado até o momento. Métodos: Neste estudo, camundongos C57BL/6 wild-type (WT) e camundongos geneticamente deficientes na produção de ROS por fagócitos (gp91phox−/−) foram infectados com promastigotas metacíclicos de L. amazonensis para avaliar o efeito das ERO no controle do parasita. Citocinas inflamatórias, carga parasitária e atividade da mieloperoxidase (MPO) foram avaliadas. Paralelamente, a infecção in vitro de macrófagos peritoneais foi avaliada para determinar a morte do parasita, produção de citocinas, NO e ROS. Resultados: Os resultados in vitro mostram indução da produção de ROS por macrófagos peritoneais infectados, mas nenhum efeito na eliminação do parasita. Além disso, as ROS não parecem ser importantes para matar o parasita in vivo, mas controlam o tamanho das lesões nos estágios iniciais da infecção. A produção de IFN-γ, TNF-α e IL-10 não diferiu entre as linhagens de camundongos. O ensaio de mieloperoxidase mostrou aumento do influxo de neutrófilos 6 h e 72 h pós-infecção em camundongos gp91phox−/−, indicando uma maior resposta inflamatória em gp91phox−/− mesmo em momentos iniciais. Em pontos de tempo posteriores, os números de neutrófilos nas lesões correlacionaram-se com o tamanho da lesão: lesões maiores em gp91phox−/− em tempos iniciais da infecção corresponderam a infiltrados neutrófilos maiores, enquanto lesões maiores em camundongos WT nos pontos posteriores da infecção também exibiram números maiores de neutrófilos . Conclusão: As ROS não parecem ser importantes na morte de L. amazonensis, mas regulam a resposta inflamatória provavelmente pelo controle do número de neutrófilos nas lesões.
Assunto
Leishmania amazonensis, Espécies reativas de oxigênio, Neutrófilos, Inflamação
Palavras-chave
Leishmania amazonensis, ROS, NOX2, Neutrophils, Inflammation
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https://parasitesandvectors.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13071-016-1472-y