Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-10-18T17:38:37Z No. of bitstreams: 1 ana_c_m_mira_ioc_bcm_0030_2011.pdf: 1715147 bytes, checksum: 54b54aa7c73f82debfcc2d92f0038a0b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-18T17:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ana_c_m_mira_ioc_bcm_0030_2011.pdf: 1715147 bytes, checksum: 54b54aa7c73f82debfcc2d92f0038a0b (MD5) Previous issue date: 2011 / Fiocruz LABioMed/UCLA / Los Angeles Biomedical Research Institute. Molecular Medicine. Torrance, CA, USA / A forma de apresentação mais comum da leishmaniose tegumentar americana (LTA) é o aparecimento de uma úlcera auto-limitada no local da picada do inseto vetor. Embora estas lesões requeiram até 6 meses para atingirem a cura completa, o tratamento com antimoniais pentavalentes pode reduzir significativamente este tempo de cicatrização. Entretanto, a quimioterapia nem sempre apresenta resultados satisfatórios, seja por não resolver a injúria tecidual, seja por permitir a persistência parasitária e desenvolvimento de lesões na mucosa oro-nasal. Desta forma, o presente estudo teve como objetivos principais avaliar fatores envolvidos na cronicidade das lesões cutâneas e na progressão da forma cutânea da leishmaniose para a forma mucosa tardia. A cronicidade de lesões cutâneas de diversas etiologias tem sido relacionada ao desequilíbrio da atividade de algumas metaloproteinases de matriz (MMPs), em especial, das gelatinases MMP-2 e MMP-9. Portanto, decidimos avaliar a participação destas enzimas e de seus moduladores nos danos teciduais causados por LTA. Verificamos que a atividade destas gelatinases atinge extensas áreas das lesões de má resposta, a qual estava associada a um elevado número de células produzindo IFN-γ, TGF-β e IL-10, com preponderância da citocina pró-proteolítica IFN-γ. O oposto foi observado nas lesões de boa resposta, onde, paralelamente aos baixos níveis de atividade gelatinolítica e prevalência da citocina anti-inflamatória IL-10, pôde-se observar altos níveis de mRNA para MMP-2 e elevados valores da razão MMP-2:TIMP-2. Sugere-se então que o perfil imunológico in situ controla o balanço entre MMPs e inibidores, determinando assim, o sucesso ou fracasso da cicatrização. Entretanto, mesmo após a cura clínica, alguns indivíduos progridem para a forma mucosa, fato associado com a disseminação parasitária via células fagocíticas. Considerando a importância de MMP-9 na migração de células imunológicas, decidimos estudar a atividade desta gelatinase em cultura de macrófagos humanos infectados por Leishamnia braziliensis. Observamos que a infecção por L. braziliensis induziu ao aumento de atividade de MMP-9 no sobrenadante das culturas e que os níveis de atividade de MMP-9 são maiores nas culturas de macrófagos de indivíduos que, no passado, desenvolveram a forma mucosa. Estes dados sugerem uma diferença fundamental na imunidade inata do hospedeiro, onde o padrão de ativação de MMP-9 pode ser um indicador de predisposição para o desenvolvimento de leishmaniose mucosa. Além da disseminação parasitária, o sistema imunológico também exerce controle sobre a evolução da forma cutânea para a forma mucosa de LTA. Por isso, a análise do transcriptoma do microambiente da lesão cutânea primária de indivíduos com a forma cutânea localizada e daqueles que desenvolveram a forma mucosa tardia pode auxiliar na compreensão deste quadro. Nossos resultados indicaram uma importante diferença da capacidade de resposta imunológica de ambos grupos, onde o grupo cutâneo mostrou maior eficácia no estabelecimento da resposta imune do tipo T helper 1 (Th1), com participação de células Th2 e forte controle imunotolerigênico. / The most common clinical presentation of American tegumentary leishmaniasis (ATL) is the development of a self-limited ulcer at the site of the insect vector’s bite. Although these lesions require up to 6 months to completely cure, the treatment with pentavalent antimonials can significantly reduce the healing time. Thus, the present study aimed to evaluate the factors involved in the chronicity of cutaneous lesions and in the progression of cutaneous leishmaniasis to late mucosal form. The chronicity of cutaneous lesions from different etiologies has long been associated to an imbalanced activity of matrix metalloproteinases, especially gelatinases MMP-2 and MMP-9. Therefore, we decided to evaluate the participation of these enzymes and their modulators in the tissue damage caused by ATL. We verified that the gelatinase activity was widespread in the lesions from poor responders, and associated to high rates of cells producing IFN-γ, TGF-β and IL-10, with preponderance of the pro-proteolytic cytokine IFN-γ. The opposite was observed in lesions from good responders, where, in parallel to the low levels of gelatinase activity and the prevalence of the anti-inflammatory cytokine IL-10, we observed high levels of MMP-2 mRNA and high MMP-2:TIMP-2 ratios. This suggests that the in situ immunological profile controls the balance between MMPs and inhibitors, thus determining the healing success or failure. Nevertheless, even after clinical cure, some individuals progress to mucosal forms, a fact associated to parasite dissemination via phagocytic cells. Considering the importance of MMP-9 in the migration of immunological cells, we decided to study this gelatinase activity in human macrophage cultures infected with Leishmania braziliensis. We observed that L. braziliensis infection induced the increase of MMP-9 activity in culture supernatants and that the level of MMP-9 activity was higher in cultures from individuals that, in the past, had developed the mucosal form. These data suggest a fundamental difference in the innate immunity of the host, where the MMP-9 activation pattern may be an indicator for the predisposition of mucosal leishmaniasis development. Besides parasite dissemination, the immunological system also controls the evolution from cutaneous to mucosal form in ATL. Therefore, the transcriptome analysis of the primary cutaneous lesion microenvironment from individuals that had localized cutaneous leishmaniasis and from those who developed the late mucosal form can help to understand this state. Our results indicated an important difference in the immune capacity from both groups, where the cutaneous group showed better efficacy in establishing a type 1 (Th1) immune response, with participation of Th2 cells and a strong immune-tolerigenic control.