Estudo da expressão gênica e de características funcionais das células T gama-delta na doença de Chagas humana
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Caroline Junqueira
Alessandra Filardy
Walderez Ornelas Dutra
Eula Graciele Amorim Neves
Alessandra Filardy
Walderez Ornelas Dutra
Eula Graciele Amorim Neves
Resumo
A doença de Chagas (ChD) é uma enfermidade parasitária causada pelo protozoário intracelular Trypanosoma cruzi, identificado pela primeira vez em 1909 pelo médico brasileiro Carlos Chagas. É classificada como uma doença tropical negligenciada. A cardiomiopatia chagásica crônica (CCC) representa a consequência mais grave da fase crônica da ChD e é uma das cardiomiopatias humanas mais letais conhecidas. Apesar de ter sido descrita há mais de um século, não há vacinas atualmente disponíveis para prevenir a CCC, e o tratamento é limitado a dois fármacos com eficácia subótima e efeitos colaterais significativos. Os mecanismos subjacentes ao desenvolvimento e à progressão da CCC não são totalmente compreendidos. Linfócitos T que expressam o receptor de células T gama-delta (TCR γδ) constituem uma população minoritária, porém altamente ativa, no sangue periférico humano. Essas células estão presentes no sangue periférico de pacientes com CCC, e transcritos relacionados ao TCRγδ (cadeias δ1 e δ2), mas não ao TCRαβ, encontram-se aumentados no tecido cardíaco desses pacientes. Neste estudo, investigamos os perfis transcriptômico, fenotípico e funcional de células T γδ circulantes em pacientes com CCC em comparação àqueles com a forma indeterminada (IND) da doença de Chagas, que não apresentam cardiomiopatia. Por meio de sequenciamento de RNA de célula única (scRNA-seq), utilizando um painel de 400 genes relacionados à imunidade, identificamos um pronunciado potencial citotóxico e pró-inflamatório em células T γδ duplo-negativas (DN) e CD8⁺ de pacientes com CCC em comparação com pacientes IND. Utilizando citometria de fluxo multiparamétrica, confirmamos esses achados transcricionais ao demonstrar heterogeneidade funcional no compartimento de células T γδ entre os grupos IND e CCC. Enquanto células T γδ CD4⁺ e CD4⁻CD8⁻ (DN) de pacientes com CCC apresentaram viés para a produção de citocinas e exibiram um perfil pró-inflamatório, células T γδ CD8⁺ mostraram alta expressão do receptor de TNF-α, sugerindo maior responsividade ao ambiente inflamatório predominante. Células T γδ CD8⁺ circulantes de pacientes com CCC expressaram receptores quimiotáticos inflamatórios cardiotrópicos, indicando possível migração para o coração, além de moléculas citotóxicas que se correlacionaram positivamente com a disfunção cardíaca. Por fim, demonstramos o potencial uso da pentoxifilina como candidata terapêutica promissora, capaz de atenuar o perfil inflamatório das células T γδ, oferecendo novas perspectivas para o manejo da CCC e de outras cardiomiopatias inflamatórias que envolvem essas células.
Abstract
Chagas disease (ChD) is a parasitic illness caused by the intracellular protozoan Trypanosoma cruzi, first identified in 1909 by the Brazilian physician Carlos Chagas. It is classified as a neglected tropical disease. Chronic Chagas cardiomyopathy (CCC) represents the most severe consequence of the chronic phase of ChD and is one of the deadliest known human cardiomyopathies. Despite being described over a century ago, no vaccines are currently available to prevent CCC, and treatment is limited to two drugs with suboptimal efficacy and significant side effects. The mechanisms underlying the development and progression of CCC are not fully understood. T lymphocytes expressing the gamma-delta T cell receptor (TCR γδ) constitute a minor yet highly active population in human peripheral blood. These cells are present in the blood of CCC patients, and TCR γδ–related transcripts, but not TCR αβ–related transcripts, are upregulated in their cardiac tissue. In this study, we investigated the transcriptomic, phenotypic, and functional profiles of circulating γδ T cells in patients with CCC compared with those with the indeterminate form (IND) of Chagas disease, who do not present with cardiomyopathy. Through single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) using a panel of 400 immune-related genes, we identified a pronounced cytotoxic and pro-inflammatory potential in double-negative (DN) and CD8⁺ γδ T cells from CCC patients compared with IND patients. Using multiparametric flow cytometry, we confirmed these transcriptional findings by demonstrating functional heterogeneity in the γδ T cell compartment between IND and CCC groups. While CD4⁺ and CD4⁻CD8⁻ (double-negative, DN) γδ T cells from CCC patients were biased toward cytokine production and exhibited a pro-inflammatory profile, CD8⁺ γδ T cells showed high expression of the TNF-α receptor, suggesting increased responsiveness to the prevailing inflammatory milieu. Circulating CD8⁺ γδ T cells from CCC patients expressed cardiotropic inflammatory chemokine receptors, indicating possible cardiac migration, along with cytotoxic molecules that positively correlated with cardiac dysfunction. Finally, we demonstrated the potential use of pentoxifylline as a promising therapeutic candidate capable of dampening the inflammatory profile of γδ T cells, offering new perspectives for managing CCC and other inflammatory cardiomyopathies involving these cells.
Assunto
Biologia Celular, Cardiomiopatia Chagásica, Linfócitos Intraepiteliais, Pentoxifilina
Palavras-chave
Cardiomiopatia chagásica crônica, Células T γδ, Pentoxifilina