No presente trabalho verificamos o papel dos Leucotrienos na modulação da resposta imune durante a fase aguda da infecção experimental pelo Trypanosoma cruzi, usando como modelo camundongos deficientes da enzima 5-lipoxigenase (5-LOko). Os nossos dados demonstram que camundongos infectados pelo T. cruzi produzem metabólitos do ácido aracdônico como PGE2, LTB4 e LTC4. Comparados aos animais controles, os animais 5-LOko apresenta parasitemia mais tardia e menor, tem menor parasitismo tissular, menor infiltrado de células inflamatórias no coração e musculatura esquelética e apresenta menor taxa de mortalidade durante a fase aguda, indicando que animais deficientes de leucotrienos são mais resistentes a infecção pelo parasito. Animais 5-LOko está relacionado com a manutenção de números elevados de células F4/80+ e redução de células CD11b+ durante a infecção e menor número de células T ativadas expressando os marcadores CD4+CD69+, CD4+CD25+, CD4+CD44+ e CD8+CD69+, números inalterados de células T regulatórias CD4+CD25+GITR+ e menor produção de anticorpos parasito-específicos do isotipo IgG2a. O controle eficiente de parasitas por animais 5-LOko está associado ao aumento de células Gr-1+ e CD11c+GR-1+, produção aumentada IL-12, IFN-g, e produzirem menos PGE2, IL-10, ao contrario, animais controles, incapazes de controlar parasitas circulantes, produzem mais PGE2 e IL-10 e menos IL-12 e IFN-g. A baixa mortalidade de animais 5-LOko correlaciona com a produção de PGE2 e IL-10, produzir muita IL-12 e menos IFN-g e NO e baixíssima parasitemia. A mortalidade maior de animais controles envolve a produção IFN-g e altos níveis de LTB4, LTC4, NO e ausência de IL-10, IL-1b, PGE2 e números elevados de parasitas circulantes. Ainda macrófagos de animais 5-LOko apresentam maior capacidade de adesão/internalização de tripomastigotas e alta atividade tripanocida por mecanismo independente da geração de NO. Estes dados em conjunto demonstram que mediadores lipídicos produzidos pela enzima 5-lipoxigenase como LTB4 e LTC4 modulam negativamente a capacidade dos camundongos para geração de uma resposta imune capaz de controlar os parasitos durante a fase aguda da infecção pelo T. cruzi. / Accumulating studies have indicated that 5-lipoxigenase (5-LO) converted lipid mediators as leukotrienes acts modulating the host immune response against infectious diseases. The precise role of leukotrienes during the protozoan infection is unknown. In this work we evaluate the role of leukotrienes during the acute phase of Trypanosoma cruzi infection using as model the 5-lypoxigenase deficient mice (5-LOko). Our results show that PGE2, LTB4 and LTC4 are produced during the Trypanosoma cruzi infection. 5-LOko infected mice are more resistant than control mice as judge by the lower parasitemia, decreased number of parasite nest and inflammatory cells in the heart and skeletal muscle and low rate of mortality. The resistance of 5-LOko mice is associated with the increased capacity of spleen cells to produce cytokines as IL-12 and IFN-g; sustained capacity to produce detectable levels of IL-10 and PGEe and low NO serum levels than control mice. In contrast, the wild type mice are extremely susceptible and are unable to control parasites efficiently. The susceptibility is associated with increased levels of IL-10 and PGE2 and low IL-12 and IFN-g production. The high mortality rate in wild type mice is related with high LTB4, LTC4 and NO levels and bias to produce only type 1 cytokines. Also we shown that resistant 5-LOko mice present increased number of spleen cells expressing GR-1+, GR-1+CD11c+, F4/80+ and lower numbers o spleen cells expressing CD4+CD69+, CD4+CD25+, CD4+CD44+, CD8+CD69+ and CD11b+ and low serum levels of parasite-specific IgG2a than wild type mice and do not present alteration in TREG expressing CD4+CD25+GITR+. Importantly, IFN-g and- LPS activated macrophage from 5-LOko mice but not from wild type mice, present high capacity to recognize typomastigotes, internalize them and strong capacity to kill intracellular parasite as NO independent pathway. The results implicate that high levels leukotrienes, NO and pure type 1 cytokines production is associated to susceptibility to parasite. In contrast, leukotrienes deficiency led to an balanced immune response with relative high levels of type 1 cytokines and relative low levels of NO, type 2 cytokines and PGE2 that efficiently control the parasites. Also indicate that 5-lipoxigenase converted lipid mediators contribute negatively to generation of an effective immune response during the acute phase of T. cruzi infection.

No presente trabalho verificamos o papel dos Leucotrienos na modulação da resposta imune durante a fase aguda da infecção experimental pelo Trypanosoma cruzi, usando como modelo camundongos deficientes da enzima 5-lipoxigenase (5-LOko). Os nossos dados demonstram que camundongos infectados pelo T. cruzi produzem metabólitos do ácido aracdônico como PGE2, LTB4 e LTC4. Comparados aos animais controles, os animais 5-LOko apresenta parasitemia mais tardia e menor, tem menor parasitismo tissular, menor infiltrado de células inflamatórias no coração e musculatura esquelética e apresenta menor taxa de mortalidade durante a fase aguda, indicando que animais deficientes de leucotrienos são mais resistentes a infecção pelo parasito. Animais 5-LOko está relacionado com a manutenção de números elevados de células F4/80+ e redução de células CD11b+ durante a infecção e menor número de células T ativadas expressando os marcadores CD4+CD69+, CD4+CD25+, CD4+CD44+ e CD8+CD69+, números inalterados de células T regulatórias CD4+CD25+GITR+ e menor produção de anticorpos parasito-específicos do isotipo IgG2a. O controle eficiente de parasitas por animais 5-LOko está associado ao aumento de células Gr-1+ e CD11c+GR-1+, produção aumentada IL-12, IFN-g, e produzirem menos PGE2, IL-10, ao contrario, animais controles, incapazes de controlar parasitas circulantes, produzem mais PGE2 e IL-10 e menos IL-12 e IFN-g. A baixa mortalidade de animais 5-LOko correlaciona com a produção de PGE2 e IL-10, produzir muita IL-12 e menos IFN-g e NO e baixíssima parasitemia. A mortalidade maior de animais controles envolve a produção IFN-g e altos níveis de LTB4, LTC4, NO e ausência de IL-10, IL-1b, PGE2 e números elevados de parasitas circulantes. Ainda macrófagos de animais 5-LOko apresentam maior capacidade de adesão/internalização de tripomastigotas e alta atividade tripanocida por mecanismo independente da geração de NO. Estes dados em conjunto demonstram que mediadores lipídicos produzidos pela enzima 5-lipoxigenase como LTB4 e LTC4 modulam negativamente a capacidade dos camundongos para geração de uma resposta imune capaz de controlar os parasitos durante a fase aguda da infecção pelo T. cruzi. / Accumulating studies have indicated that 5-lipoxigenase (5-LO) converted lipid mediators as leukotrienes acts modulating the host immune response against infectious diseases. The precise role of leukotrienes during the protozoan infection is unknown. In this work we evaluate the role of leukotrienes during the acute phase of Trypanosoma cruzi infection using as model the 5-lypoxigenase deficient mice (5-LOko). Our results show that PGE2, LTB4 and LTC4 are produced during the Trypanosoma cruzi infection. 5-LOko infected mice are more resistant than control mice as judge by the lower parasitemia, decreased number of parasite nest and inflammatory cells in the heart and skeletal muscle and low rate of mortality. The resistance of 5-LOko mice is associated with the increased capacity of spleen cells to produce cytokines as IL-12 and IFN-g; sustained capacity to produce detectable levels of IL-10 and PGEe and low NO serum levels than control mice. In contrast, the wild type mice are extremely susceptible and are unable to control parasites efficiently. The susceptibility is associated with increased levels of IL-10 and PGE2 and low IL-12 and IFN-g production. The high mortality rate in wild type mice is related with high LTB4, LTC4 and NO levels and bias to produce only type 1 cytokines. Also we shown that resistant 5-LOko mice present increased number of spleen cells expressing GR-1+, GR-1+CD11c+, F4/80+ and lower numbers o spleen cells expressing CD4+CD69+, CD4+CD25+, CD4+CD44+, CD8+CD69+ and CD11b+ and low serum levels of parasite-specific IgG2a than wild type mice and do not present alteration in TREG expressing CD4+CD25+GITR+. Importantly, IFN-g and- LPS activated macrophage from 5-LOko mice but not from wild type mice, present high capacity to recognize typomastigotes, internalize them and strong capacity to kill intracellular parasite as NO independent pathway. The results implicate that high levels leukotrienes, NO and pure type 1 cytokines production is associated to susceptibility to parasite. In contrast, leukotrienes deficiency led to an balanced immune response with relative high levels of type 1 cytokines and relative low levels of NO, type 2 cytokines and PGE2 that efficiently control the parasites. Also indicate that 5-lipoxigenase converted lipid mediators contribute negatively to generation of an effective immune response during the acute phase of T. cruzi infection.

A galectina-1 (Gal-1) é uma proteína que reconhece -galactosídeos e participa de vários processos biológicos, incluindo a modulação da resposta imunológica. Vários relatos da literatura reportam o potencial uso terapêutico da Gal-1 para doenças auto-imunes, inflamatórias, degenerativas e infecciosas. Entretanto, são escassos os relatos sobre o envolvimento da Gal-1 na doença causada por Tripanosoma cruzi. O presente trabalho tem como objetivos o estudo da participação da Gal-1 endógena e exógena na evolução da infecção aguda experimental por T. cruzi. Galectina-1 recombinante, camundongos C57BL/6 deficientes (nocaute - Gal-1-/-) ou não (selvagem - Gal-1+/+) do gene da galectina-1 e macrófagos desses animais foram utilizados em experimentos de infecção in vivo e/ou in vitro. Os animais foram infectados com tripomastigotas de T. cruzi da cepa Y, por via intraperitoneal. Os parâmetros analisados na caracterização do processo de infecção foram: parasitemia e sobrevivência; histopatologia do tecido cardíaco; dosagem de óxido nítrico, pelo método de Griess; imunofenotipagem de leucócitos, por citometria de fluxo; dosagem de citocinas por ELISA e taxa de liberação de parasitas em cultura de macrófagos. Os camundongos Gal-1-/- ou Gal-1+/+ tratados com Gal-1 exógena apresentaram as menores taxas de parasitemia. De modo interessante, todos os camundongos Gal-1-/- sobreviveram à infecção, enquanto que os selvagens apresentaram uma drástica redução de sobrevivência após o desafio com T. cruzi. A ausência da Gal-1 endógena ou o tratamento com a Gal-1 exógena provocou no músculo cardíaco de camundongos infectados uma significativa redução infiltrado inflamatório. As dosagens de citocinas séricas indicaram que animais selvagens infectados e tratados com Gal-1 apresentaram uma diminuição de IFN- em relação aos não tratados. Além disso, soros de animais nocautes infectados apresentaram níveis inferiores de diferentes citocinas (TNF-, IFN- , IL-4, IL-10 e IL-12) em comparação com amostras séricas de animais selvagens infectados. As porcentagens de diferentes tipos de células esplênicas (T, B, macrófagos, NKT e NK) foram, geralmente, maiores em camundongos selvagens do que em nocautes após a infecção por T. cruzi. Curiosamente, na cavidade peritoneal de camundongos Gal-1-/- ocorreu um aumento de neutrófilos e macrófagos após 12h ou 24h da infecção, respectivamente. O pico de produção de NO induzido por T. cruzi em macrófagos Gal-1-/- foi mais precoce e intenso do que o obtido por macrófagos Gal-1+/+. Além disso, os macrófagos Gal-1-/- liberaram menos parasitas in vitro em comparação como os macrófagos Gal-1+/+. Com base nesse conjunto de resultados sugerimos que a ausência de Gal-1 endógena ou o tratamento de animais com Gal-1 exógena promoveram perfis imunológicos (resposta inata e adaptativa) favorecedores da resolução da infecção experimental aguda por T. cruzi. / Galectin-1 (Gal-1) is a -galactoside-binding protein and participates in several biological processes, including modulation of immune response. In the literature, there are several reports about the potential therapeutic use of Gal-1 for autoimmune diseases, inflammatory, degenerative and infectious diseases. However, there are few reports on the involvement of Gal-1 in disease caused by Trypanosoma cruzi. Thus, this work was conducted to study the participation of endogenous and exogenous Gal-1 in acute experimental infection by T. cruzi. Recombinant Gal-1, galectin-1-deficient mice (KO - Gal-1-/-) or wild type (WT - Gal-1+/+) mice and macrophages from these animals were used to perform the in vivo and in vitro assays. The animals were infected with trypomastigotes of T. cruzi (strain Y), intraperitoneally. The biological parameters analyzed were parasitemia and survival; histopathology of heart tissue, measurement of nitric oxide by Griess reaction; leukocyte immunophenotyping by flow cytometry; cytokine detection by ELISA and the release rate of parasites in cultured macrophages. Infected-Gal-1-/- mice or infected-Gal-1+/+ mice treated with Gal-1 showed the lowest levels of parasitemia. Interestingly, all infected-KO mice survived after the infection, whereas the infected-WT mice showed a drastic reduction in survival. The absence of endogenous Gal-1 or the exogenous Gal-1 treatment promoted a drastic reduction on inflammatory cells infiltrate in the cardiac muscle of infected mice. The sera of infected-WT mice treated with Gal-1, but not untreated animals, showed high levels of IFN-. Additionally, sera from infected-KO mice showed lower levels of different cytokines (TNF-, IFN-, IL-4, IL-10 and IL-12) compared with serum samples from infected-WT animals. The number of spleen cells (T, B cells, macrophages, NK and NKT) were generally higher in WT mice than in KO mice after infection with T. cruzi. Interestingly, the peritoneal cavity of infected-KO mice presented an increased numbers of neutrophils and macrophages after 12h or 24h of infection, respectively. The peak of NO production induced by T. cruzi in Gal-1-/- macrophages was earlier and more intense than that obtained by Gal-1+/+ macrophage. Furthermore, Gal-1-/- macrophage released fewer parasites in vitro in comparison to Gal-1+/+ macrophages. Taken together, these results suggest that the absence of endogenous Gal-1 or treatment with exogenous Gal-1 promoted immunological profiles (innate and adaptative responses) that cooperate to the resolution of acute experimental infection by T. cruzi

A galectina-1 (Gal-1) é uma proteína que reconhece ?-galactosídeos e participa de vários processos biológicos, incluindo a modulação da resposta imunológica. Vários relatos da literatura reportam o potencial uso terapêutico da Gal-1 para doenças auto-imunes, inflamatórias e infecciosas. Entretanto, são escassos os relatos sobre o envolvimento da Gal-1 na infecção causada por Tripanosoma cruzi. Neste trabalho foi avaliada a participação da Gal-1 endógena e a administração de Gal-1 exógena na evolução da infecção aguda induzida experimentalmente por T. cruzi. Foram realizados experimentos in vivo e/ou in vitro com o uso de Gal-1 recombinante humana, camundongos C57BL/6 deficientes do gene da Gal-1 (Gal-1 KO, knock-out) ou do gene Toll Like Receptor 4 (TLR-4 KO, knock-out) e selvagens (WT, wild type), além de seus macrófagos. A forma de T. cruzi utilizada foi a tripomastigota da cepa Y. Os parâmetros analisados na caracterização do processo de infecção foram: i) parasitemia e sobrevivência de animais; ii) histopatologia do tecido cardíaco; iii) imunofenotipagem de leucócitos; iv) dosagem de citocinas; v) determinação de taxas de invasão e liberação de parasitas a partir de células infectadas; vi) produção de óxido nítrico por macrófagos. A Gal-1 e/ou anticorpos anti-glicopeptídeos miméticos de mucina de T. cruzi ligam-se à glicanas da superfície deste parasita e impedem sua invasão em fibroblastos e sua captura por macrófagos. O tratamento de macrófagos infectados com Gal-1 reduz a liberação de parasitas e aumenta a produção de óxido nítrico (NO) por um mecanismo, aparentemente, independente da sinalização via TLR-4. Os camundongos KO Gal-1 e os WT tratados com Gal-1 exógena apresentaram as menores taxas de parasitemia, sendo que os primeiros são mais resistentes à infecção aguda por T. cruzi. A ausência da Gal-1 endógena nos animais infectados provocou vários efeitos como a redução no infiltrado inflamatório e carga parasitária no tecido cardíaco, níveis séricos elevados de citocinas (IL-2, IL-4, IL-6, IL-10 e IL-17A), menor porcentagem de linfócitos T CD4+ e maior de T CD8+ no coração dos animais, aumento do influxo de neutrófilos na cavidade peritoneal e no coração. Com base nesse conjunto de resultados sugerimos que a ausência de Gal-1 endógena ou o tratamento de animais com Gal- 1 exógena promoveram perfis imunológicos (resposta inata e adaptativa) favorecedores da resolução da infecção experimental aguda por T. cruzi / Galectin-1 (Gal-1) is a protein that recognizes ?-galactosides and participates in many biological processes, including the modulation of the immune response. Several reports in the literature show the potential therapeutic use of Gal-1 to autoimmune, inflammatory and infectious diseases. However, there are few reports on the involvement of Gal-1 on infection caused by Trypanosoma cruzi. Here, we evaluated the involvement of endogenous Gal-1 and Gal-1 administration of exogenous in the development of acute experimental infection by T. cruzi. Recombinant human Gal-1, C57BL/6 mice deficient for Gal-1 gene (Gal-1 KO, knockout) or for Toll like receptor 4 gene (TLR-4 KO, knock-out) or C57BL/6 wild type mice (WT), and macrophages from these animals were used in experiments in vivo and / or in vitro. The form of T. cruzi used in this work was trypomastigotes from Y strain. The analyzed parameters characterizing the process of infection were: i) parasitemia and survival of animals; ii) histopathology of cardiac tissue; iii) leucocyte immunophenotyping; iv) cytokine assay; v) determination of invasion and release rates of parasites from infected cells; vi) nitric oxide production by macrophages. The Gal-1 and / or antibodies anti- glycopeptides that mimics T. cruzi mucin bind to glycans on the surface of this parasite and prevent invasion of the parasite in fibroblasts and its capture by macrophages. Treatment of infected macrophages with Gal-1 promotes a lower release of parasites and increased production of nitric oxide (NO) by these phagocytes, and this production of NO is independent of TLR-4 signaling pathway. The Gal-1 KO mice and WT mice treated with exogenous Gal-1 had the lowest rates of parasitemia and the first group is more resistant to acute infection with T. cruzi. The absence of endogenous Gal-1 in infected animals caused various effects such as a reduction in the inflammatory infiltrate and the parasite load in the cardiac tissue, elevated serum levels of cytokines (IL-2, IL-4, IL-6, IL-10 and IL- 17A), a lower percentage of T CD4+ and increased T CD8+ the hearts of animals, increased influx of neutrophils into the peritoneal cavity and heart tissue. Based on this set of results we suggest that the absence of endogenous Gal-1 or treatment of animals with exogenous Gal-1 promoted immunological profiles (innate and adaptive response) favoring the resolution of acute experimental T. cruzi infection.

As características das células estromais mesenquimais multipotentes (MSC) podem ser influenciadas em microambientes inflamatórios. No entanto, o comportamento das MSC frente às infecções virais e a exata contribuição da infecção para disfunção das MSC continuam a ser elucidadas. Neste trabalho, avaliamos o efeito imunossupressor de MSC em linfócitos T infectados pelo HTLV-1 e a susceptibilidade da MSC à infecção por este retrovírus. Os ensaios de co-cultivo utilizando MSC e linhagens de linfócitos infectados pelo HTLV-1 resultaram em diminuição na expressão do gene viral tax e do antígeno p19 do HTLV-1. A redução na expressão do gene tax e da proteína p19 foi relacionada com a maior secreção de IL-6 e aumento na expressão dos genes PGE2, IDO e VCAM-1. Para confirmar a influência da imunorregulação das MSC sobre linfócitos T infectados, comparamos a proliferação de linfócitos T isolados de indivíduos infectados pelo HTLV-1 e indivíduos controles cultivados na presença de MSC. Foi observado que as MSC inibem a linfoproliferação de forma similar em amostras controle e na infecção pelo HTLV-1; e este efeito foi mediado pela expressão de PGE2 e IDO. Além disso, a expressão do gene pol e da proteína p19 do HTLV-1 foi menor após o co-cultivo com MSC, indicando que a imunorregulação pelas MSC também atua nas células infectadas pelo HTLV-1. Em seguida, para investigar as alterações provocadas pelo HTLV-1 nas MSC, realizamos análises morfológicas e ultraestruturais em MSC expostas ao HTLV-1 in vitro. Os resultados revelaram que o HTLV-1 induziu o aparecimento de vesículas intracelulares e a expressão das moléculas de superfície VCAM-1, ICAM-1 e HLA-DR. Os níveis de VCAM-1 e HLA-DR também foram mais expressos em MSC cultivadas na presença de PBMC isoladas de indivíduos HAM/TSP. O HTLV-1 não alterou o processo de diferenciação das MSC em osteócitos e adipócitos. No entanto, o contato direto in vitro das MSC com células infectadas pelo HTLV-1 proporcionou uma eficiente infecção das MSC. As partículas virais isentas de células não foram capazes de causar a infecção em MSC. Por fim, para certificar a existência biológica de MSC infectadas pelo HTLV-1, avaliamos a medula óssea de seis indivíduos acometidos por esta infecção. Foi observado um infiltrado de linfócitos T CD4+ na medula óssea de indivíduos HTLV-1+ e a análise do DNA proviral revelou a presença do provírus integrado nessas células T CD4+. O número de unidades formadoras de colônia fibroblastóide (CFU-F) foi menor em indivíduos infectados pelo HTLV-1 quando comparado com o grupo controle. A expressão dos marcadores de superfície e o potencial de diferenciação in vitro em adipócitos e osteócitos foram similares nas MSC obtidas de indivíduos HTLV-1 e indivíduos controle. Foi demonstrada a presença do DNA proviral e da proteína p19 do HTLV-1 nas MSC isoladas de pacientes HTLV-1+. A comparação do perfil de expressão gênica global entre MSC isoladas de HAM/TSP e indivíduos assintomáticos para o HTLV-1 revelou que os genes da catepsina B e da proteína ribossomal L10 foram diferencialmente expressos. Em conclusão, este trabalho demonstra a importância das MSC na imunomodulação de linfócitos infectados pelo HTLV-1 e que a infecção pelo HTLV-1 altera características biológicas das MSC. / The characteristics of human multipotent mesenchymal stromal cells (MSC) can be influenced by the inflammatory microenvironment. However, the activity of the MSC against viral infections and the exact contribution of the infection to MSC dysfunction remain to be elucidated. We evaluated the immunosuppressive effect of MSC on HTLV-1 infected T lymphocytes and the susceptibility of MSC for this retroviral infection. Assays using co-culture of MSC and HTLV-1+ T lymphocyte lineages resulted in a decrease of tax gene expression and HTLV-1 p19 antigen. The reduction of the tax gene expression and the HTLV-1 p19 were associated with increased IL-6 secretion and higher PGE2, IDO and VCAM-1 gene expression. To confirm if MSC immunoregulation can influence the proliferation of HTLV-1 infected T lymphocytes, we compared the proliferation of HTLV-1+ individuals and healthy individuals cultured in the presence of MSC. It was observed that the lymphoproliferative inhibition by MSC in infected lymphocytes was similar to the control cells, and this effect was mediated by the expression of IDO and PGE2 genes. Furthermore, the pol gene and the HTLV-1 p19 protein were less expressed after co-culture assay with MSC, suggesting that the immunoregulation by MSC is effective in HTLV-1 infected T cells. In order to investigate the changes caused by HTLV-1 in MSC, we performed morphological and ultrastructural analysis of MSC exposed to HTLV-1 in vitro. The contact with HTLV-1 induced an increase of the intracellular vesicles, in addition the MSC cell surface molecules VCAM-1, ICAM-1 and HLA-DR were upregulated. The expression levels of VCAM-1 and HLA-DR molecules were increased in MSC cultured in the presence of PBMC isolated from HTLV-1 associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) individuals. The MSC differentiation process into osteocytes and adipocytes was not impaired by HTLV-1. In addition, MSCs were efficiently infected by HTLV-1 in vitro due to the direct contact with the HTLV-1-infected cells. However, cell-free virus particles were not capable of causing productive infection. Finally, to ensure the biological function of MSC in HTLV-1 infected patients, we investigated bone marrow (BM) cells from HTLV-1 asymptomatic carriers (HAC) and HAM/TSP individuals. Initially, we observed an infiltration of CD4+ T-cell lymphocytes in BM from HTLV-1 infected individuals and the detection of provirus revealed HTLV-1 integration. The number of colonies of fibroblast progenitor cells (CFU-F) was lower in HTLV-1 infected individuals compared to control. HTLV-1 MSC isolated showed surface molecules expression and differentiation into adipogenic and osteogenic cells similar to control MSC. Proviral DNA and HTLV-1 p19 protein were detected in MSC from HTLV-1 patients. The comparison of global gene expression profiles between MSC isolated from HAM/TSP and HAC individuals revealed that cathepsin B and ribosomal protein L10 were differentially expressed. In conclusion, this study suggests the importance of MSC immunomodulation on HTLV-1 infected T lymphocytes and describe that HTLV-1 infects and alters the biological characteristics of MSC.

As proteínas de choque térmico (Hsp) apresentam importantes funções homeostáticas e podem induzir respostas imunológicas tanto inflamatórias como reguladoras. Por essas propriedades, as Hsp e seus peptídeos têm grande potencial como agentes imunomoduladores. Neste estudo, o nosso objetivo foi identificar peptídeos da Hsp60 com potencial imunorregulador, a partir da análise de sua capacidade de modificar, in vitro a expressão de genes imunorreguladores (REGULA) ou inflamatórios (INFLAMA) em células mononucleares do sangue de indivíduos sadios. A análise desse painel REGULA/INFLAMA nos mostrou que os principais peptídeos potencialmente imunorreguladores estão presentes na região N-terminal da Hsp60. Selecionamos os 3 peptídeos que mostraram as maiores razões REGULA/INFLAMA (N2, N6 e N7) para serem testados nos demais experimentos. A análise das citocinas induzidas pelos peptídeos nos mostrou que existe correspondência entre a presença do RNA mensageiro e a proteína produzida e, o peptídeo N7 induziu uma alta razão IL-10/IFN-. Os peptídeos selecionados interagiram diretamente com linfócitos T purificados, o que mostra que a atividade dos peptídeos da Hsp60 independe de APC. Apesar de diferenças entre o efeito na população celular heterogênea de PBMC e na mais homogênea de linfócitos T, os peptídeos da Hsp60 induziram um predomínio de modificações REGULA com indução sustentada de Foxp3 e GATA-3. Os peptídeos selecionados, N2, N6 e N7, foram capazes de inibir a resposta proliferativa alogeneica (maior inibição: peptídeo N7 60,53%) e induzida pelo anticorpo anti-CD3 (maior inibição: peptídeo N2 31,01%). A partir desses resultados, concluímos que o nosso painel de expressão gênica REGULA/INFLAMA foi adequado para identificar peptídeos da Hsp60 predominantemente reguladores. Dentre os possíveis mecanismos supressores desses peptídeos, apontamos a ação das citocinas reguladoras IL-10, TGF-, a inibição de fatores de transcrição próinflamatórios como T-bet e RORt, e a geração de células T reguladoras. O próximo passo, já em andamento no nosso laboratório, será testar esses peptídeos em modelos de transplante e doenças autoimunes visando, no futuro, o seu uso em aplicações terapêuticas na clínica. / Heat shock proteins (HSPs) have dual immunologic functional activity inducing both proinflammatory and regulatory responses. These properties place HSPs and their peptides as molecules displaying great potential as immunomodulatory agents. In this study, our goal was to identify potential immunoregulatory Hsp60 peptides, analyzing their capacity to modify the expression of immunoregulatory (REG) or proinflammatory (INFLAMMA) genes in PBMC of healthy individuals. The REG/INFLAMMA gene panel analysis showed that most peptides displaying an immunoregulatory profile belong to the Hsp60 N-terminal region. We selected 3 peptides that showed the highest REG/INFLAMMA ratio (N2, N6 and N7) for functional studies. Cytokine analysis showed good correspondence between messenger RNA and protein production induced by the peptides, and N7 peptide induced high IL-10/IFN- ratio. The selected peptides also interacted directly with purified T lymphocytes, indicating an APC-independent activity for Hsp60 peptides. Despite differences between the effect on PBMC and on purified lymphocytes, Hsp60 peptides induced predominantly REG type of gene expression modifications, with the induction of Foxp3 and GATA-3. The selected peptides, N2, N6 and N7, were capable of inhibiting allogeneic proliferation (highest inhibition: N7 peptide 60,53%) and the proliferation induced by anti-CD3 antibody (highest inhibition: N7 peptide 31,01%). We concluded that our REG/INFLAMMA gene expression panel was appropriate to indentify regulatory Hsp60 peptides. Among their possible suppressive mechanisms, we can point out the action of the regulatory cytokines IL-10 and TGF-, the inhibition of proinflammatory transcription factors T-bet and RORt and the generation of regulatory T cells. The next step, ongoing in our lab, is to test these peptides in experimental models of allotransplantation and autoimmune diseases, aiming at future therapeutic applications in the clinic.

Os benefícios do exercício físico moderado na asma alérgica são bem conhecidos, indicando que o exercício físico tem efeito anti-inflamatório reduzindo as respostas de Th2 e remodelamento pulmonar, porém os mecanismos dessa imunorregulação ainda não são bem descritos. Esse estudo é proposto com o objetivo de investigar os mecanismos de imunorregulação induzidos pelo exercício físico moderado sobre a inflamação da asma experimental. Camundongos Balb/c foram sensibilizados com ovalbumina (OVA) e alúmen nos dias 0, 14, 21, 28 e 42 e desafiados com aerossol de OVA três vezes por semana, desde o dia 21 até o dia 51 (grupos OVA e OVA + exercício (OEX). Um teste de capacidade máxima foi realizado nos dias 21 e 51. Os grupos EX (exercício) e OEX praticaram exercício moderado nos dias 21 até 51. Vinte e quatro horas após o último desafio, os animais (n=8/grupo) foram anestesiados, traqueostomizados e ventilados mecanicamente, para avaliação da responsividade pulmonar. Foi realizada a coleta de sangue dos animais através da veia cava inferior para análise de imunoglobulinas e os animais foram posteriormente eutanasiados. Os pulmões foram então, removidos para quantificação de citocinas no homogenato e processamento histológico. Em outros grupos de animais (n=8/grupo), avaliamos as células inflamatórias no pulmão e nos linfonodos mediastinais por citometria de fluxo. A avaliação da capacidade física comprovou maior condicionamento físico nos animais submetidos ao protocolo de treinamento. Animais sensibilizados a ovalbumina apresentam hiperresponsividade e a presença da atividade física reduziu essa elevação. A prática de exercício físico reduz a hiperplasia/hipertrofia epitelial e produção de mucosubstânicas intraepiteliais gerada pela exposição a OVA. A exposição antigênica eleva os níveis de IgG2a, IgG1 e IgE e o exercício físico não modificou essa condição. A sensibilização eleva os níveis de IL-4, IL-6, o exercício físico apresenta capacidade de diminuir a quantidade dessas citocinas, já com as citocinas IL-10 e TGF-beta há o aumento dos níveis nos grupos treinados. Na análise do perfil celular, foi observado que o exercício físico protege o pulmão da intensa eosinofilia induzida pela sensibilização a OVA com intenso influxo pulmonar de Treg nos animais OEX, com maior produção de IL-10 e TGF-beta. O exercício em animais sensibilizados também elevou o influxo de macrófagos pulmonares, M1 e M2 bem como influxo e ativação de linfócitos TCD4+ e TCD8+. Nos linfonodos drenantes, foi observado também que o exercício físico por si só eleva a ativação dos linfócitos TCD4+, independentemente da presença de OVA, enquanto que nos animais sensibilizados há redução da migração de macrófagos M2. Na análise de células dendríticas, foi observado em linfonodos dos grupos submetidos ao protocolo de treinamento e sensibilizados há redução da expressão de moléculas CD80, CD86 e ICOSL em cDCs, e aumento de ICOSL pDCs, sendo que nestas mesmas células há redução de CD80. O exercício físico, ao induzir maior influxo local de células regulatórias modula a inflamação pulmonar reduzindo o influxo eosinofílico pulmonar, a responsividade pulmonar, bem como o remodelamento epitelial e produção de muco induzido pelo antígeno ovalbumina / The benefits of moderate physical exercise in allergic asthma are well known, indicating that physical exercise has an anti-inflammatory effect reducing Th2 responses and pulmonary remodeling, but the mechanisms of this immunoregulation are not yet well described. This study aims to investigate the mechanisms of immunoregulation induced by moderate physical exercise on the inflammation of experimental asthma. Balb/c mice were sensitized with ovalbumin (OVA) and alum on days 0, 14, 21, 28 and 42 and challenged with OVA aerosol three times a week from day 21 to day 51 (OVA and OVA + exercise groups (OEX) A maximal capacity test was performed on days 21 and 51. EX (exercise) and OEX groups performed moderate exercise on days 21 to 51. Twenty-four hours after the last challenge, animals (n=8/group) were anesthetized, tracheostomized and mechanically ventilated, to evaluate pulmonary responsiveness, blood was collected from the animals through the inferior vena cava for immunoglobulin analysis, and the animals were later euthanized, and the lungs were then removed for quantification of cytokines (n=8/group), we evaluated the inflammatory cells in the lung and in the mediastinal lymph nodes by flow cytometry. Analysis of the physical capacity demonstrated greater physical fitness in the animals submitted to the training protocol. Animals sensitized to ovalbumin presented hyperresponsiveness and the presence of physical activity reduced this elevation. The practice of physical exercise reduces epithelial hyperplasia/hypertrophy and intraepithelial mucosubstance production generated by OVA exposure. Antigenic exposure increases IgG2a, IgG1 and IgE levels and physical exercise did not modify this condition. Sensitization increases the levels of IL-4, IL-6, physical exercise has the capacity to decrease the amount of these cytokines and IL-10 and TGF-beta cytokines had an increase in levels in the trained groups. In the analysis of the cellular profile, it was observed that physical exercise protects the lung from intense eosinophilia induced by OVA sensitization with intense pulmonary influx of Treg in OEX animals, with higher production of IL-10 and TGF-beta Exercise in sensitized animals also increased the influx of pulmonary macrophages, M1 and M2 as well as influx and activation of TCD4+ and TCD8+ lymphocytes. In the draining lymph nodes, it was also observed that physical exercise alone increases the activation of CD4+ T lymphocytes, independently of the presence of OVA, whereas in the sensitized animals there was a reduction in M2 macrophages migration. In the analysis of dendritic cells, it was observed in lymph nodes of the groups submitted to the training protocol and sensitized there was a reduced expression of CD80, CD86 and ICOSL molecules in cDCs, and an increase of ICOSL pDCs, and in these same cells there is reduction of CD80. Physical exercise, by inducing greater local influx of regulatory cells, modulates pulmonary inflammation by reducing pulmonary eosinophil influx, pulmonary responsiveness, as well as epithelial remodeling and mucus production induced by the ovalbumin antigen

A galectina-1 (Gal-1) é uma proteína que reconhece -galactosídeos e participa de vários processos biológicos, incluindo a modulação da resposta imunológica. Vários relatos da literatura reportam o potencial uso terapêutico da Gal-1 para doenças auto-imunes, inflamatórias, degenerativas e infecciosas. Entretanto, são escassos os relatos sobre o envolvimento da Gal-1 na doença causada por Tripanosoma cruzi. O presente trabalho tem como objetivos o estudo da participação da Gal-1 endógena e exógena na evolução da infecção aguda experimental por T. cruzi. Galectina-1 recombinante, camundongos C57BL/6 deficientes (nocaute - Gal-1-/-) ou não (selvagem - Gal-1+/+) do gene da galectina-1 e macrófagos desses animais foram utilizados em experimentos de infecção in vivo e/ou in vitro. Os animais foram infectados com tripomastigotas de T. cruzi da cepa Y, por via intraperitoneal. Os parâmetros analisados na caracterização do processo de infecção foram: parasitemia e sobrevivência; histopatologia do tecido cardíaco; dosagem de óxido nítrico, pelo método de Griess; imunofenotipagem de leucócitos, por citometria de fluxo; dosagem de citocinas por ELISA e taxa de liberação de parasitas em cultura de macrófagos. Os camundongos Gal-1-/- ou Gal-1+/+ tratados com Gal-1 exógena apresentaram as menores taxas de parasitemia. De modo interessante, todos os camundongos Gal-1-/- sobreviveram à infecção, enquanto que os selvagens apresentaram uma drástica redução de sobrevivência após o desafio com T. cruzi. A ausência da Gal-1 endógena ou o tratamento com a Gal-1 exógena provocou no músculo cardíaco de camundongos infectados uma significativa redução infiltrado inflamatório. As dosagens de citocinas séricas indicaram que animais selvagens infectados e tratados com Gal-1 apresentaram uma diminuição de IFN- em relação aos não tratados. Além disso, soros de animais nocautes infectados apresentaram níveis inferiores de diferentes citocinas (TNF-, IFN- , IL-4, IL-10 e IL-12) em comparação com amostras séricas de animais selvagens infectados. As porcentagens de diferentes tipos de células esplênicas (T, B, macrófagos, NKT e NK) foram, geralmente, maiores em camundongos selvagens do que em nocautes após a infecção por T. cruzi. Curiosamente, na cavidade peritoneal de camundongos Gal-1-/- ocorreu um aumento de neutrófilos e macrófagos após 12h ou 24h da infecção, respectivamente. O pico de produção de NO induzido por T. cruzi em macrófagos Gal-1-/- foi mais precoce e intenso do que o obtido por macrófagos Gal-1+/+. Além disso, os macrófagos Gal-1-/- liberaram menos parasitas in vitro em comparação como os macrófagos Gal-1+/+. Com base nesse conjunto de resultados sugerimos que a ausência de Gal-1 endógena ou o tratamento de animais com Gal-1 exógena promoveram perfis imunológicos (resposta inata e adaptativa) favorecedores da resolução da infecção experimental aguda por T. cruzi. / Galectin-1 (Gal-1) is a -galactoside-binding protein and participates in several biological processes, including modulation of immune response. In the literature, there are several reports about the potential therapeutic use of Gal-1 for autoimmune diseases, inflammatory, degenerative and infectious diseases. However, there are few reports on the involvement of Gal-1 in disease caused by Trypanosoma cruzi. Thus, this work was conducted to study the participation of endogenous and exogenous Gal-1 in acute experimental infection by T. cruzi. Recombinant Gal-1, galectin-1-deficient mice (KO - Gal-1-/-) or wild type (WT - Gal-1+/+) mice and macrophages from these animals were used to perform the in vivo and in vitro assays. The animals were infected with trypomastigotes of T. cruzi (strain Y), intraperitoneally. The biological parameters analyzed were parasitemia and survival; histopathology of heart tissue, measurement of nitric oxide by Griess reaction; leukocyte immunophenotyping by flow cytometry; cytokine detection by ELISA and the release rate of parasites in cultured macrophages. Infected-Gal-1-/- mice or infected-Gal-1+/+ mice treated with Gal-1 showed the lowest levels of parasitemia. Interestingly, all infected-KO mice survived after the infection, whereas the infected-WT mice showed a drastic reduction in survival. The absence of endogenous Gal-1 or the exogenous Gal-1 treatment promoted a drastic reduction on inflammatory cells infiltrate in the cardiac muscle of infected mice. The sera of infected-WT mice treated with Gal-1, but not untreated animals, showed high levels of IFN-. Additionally, sera from infected-KO mice showed lower levels of different cytokines (TNF-, IFN-, IL-4, IL-10 and IL-12) compared with serum samples from infected-WT animals. The number of spleen cells (T, B cells, macrophages, NK and NKT) were generally higher in WT mice than in KO mice after infection with T. cruzi. Interestingly, the peritoneal cavity of infected-KO mice presented an increased numbers of neutrophils and macrophages after 12h or 24h of infection, respectively. The peak of NO production induced by T. cruzi in Gal-1-/- macrophages was earlier and more intense than that obtained by Gal-1+/+ macrophage. Furthermore, Gal-1-/- macrophage released fewer parasites in vitro in comparison to Gal-1+/+ macrophages. Taken together, these results suggest that the absence of endogenous Gal-1 or treatment with exogenous Gal-1 promoted immunological profiles (innate and adaptative responses) that cooperate to the resolution of acute experimental infection by T. cruzi

As proteínas de choque térmico (Hsp) apresentam importantes funções homeostáticas e podem induzir respostas imunológicas tanto inflamatórias como reguladoras. Por essas propriedades, as Hsp e seus peptídeos têm grande potencial como agentes imunomoduladores. Neste estudo, o nosso objetivo foi identificar peptídeos da Hsp60 com potencial imunorregulador, a partir da análise de sua capacidade de modificar, in vitro a expressão de genes imunorreguladores (REGULA) ou inflamatórios (INFLAMA) em células mononucleares do sangue de indivíduos sadios. A análise desse painel REGULA/INFLAMA nos mostrou que os principais peptídeos potencialmente imunorreguladores estão presentes na região N-terminal da Hsp60. Selecionamos os 3 peptídeos que mostraram as maiores razões REGULA/INFLAMA (N2, N6 e N7) para serem testados nos demais experimentos. A análise das citocinas induzidas pelos peptídeos nos mostrou que existe correspondência entre a presença do RNA mensageiro e a proteína produzida e, o peptídeo N7 induziu uma alta razão IL-10/IFN-. Os peptídeos selecionados interagiram diretamente com linfócitos T purificados, o que mostra que a atividade dos peptídeos da Hsp60 independe de APC. Apesar de diferenças entre o efeito na população celular heterogênea de PBMC e na mais homogênea de linfócitos T, os peptídeos da Hsp60 induziram um predomínio de modificações REGULA com indução sustentada de Foxp3 e GATA-3. Os peptídeos selecionados, N2, N6 e N7, foram capazes de inibir a resposta proliferativa alogeneica (maior inibição: peptídeo N7 60,53%) e induzida pelo anticorpo anti-CD3 (maior inibição: peptídeo N2 31,01%). A partir desses resultados, concluímos que o nosso painel de expressão gênica REGULA/INFLAMA foi adequado para identificar peptídeos da Hsp60 predominantemente reguladores. Dentre os possíveis mecanismos supressores desses peptídeos, apontamos a ação das citocinas reguladoras IL-10, TGF-, a inibição de fatores de transcrição próinflamatórios como T-bet e RORt, e a geração de células T reguladoras. O próximo passo, já em andamento no nosso laboratório, será testar esses peptídeos em modelos de transplante e doenças autoimunes visando, no futuro, o seu uso em aplicações terapêuticas na clínica. / Heat shock proteins (HSPs) have dual immunologic functional activity inducing both proinflammatory and regulatory responses. These properties place HSPs and their peptides as molecules displaying great potential as immunomodulatory agents. In this study, our goal was to identify potential immunoregulatory Hsp60 peptides, analyzing their capacity to modify the expression of immunoregulatory (REG) or proinflammatory (INFLAMMA) genes in PBMC of healthy individuals. The REG/INFLAMMA gene panel analysis showed that most peptides displaying an immunoregulatory profile belong to the Hsp60 N-terminal region. We selected 3 peptides that showed the highest REG/INFLAMMA ratio (N2, N6 and N7) for functional studies. Cytokine analysis showed good correspondence between messenger RNA and protein production induced by the peptides, and N7 peptide induced high IL-10/IFN- ratio. The selected peptides also interacted directly with purified T lymphocytes, indicating an APC-independent activity for Hsp60 peptides. Despite differences between the effect on PBMC and on purified lymphocytes, Hsp60 peptides induced predominantly REG type of gene expression modifications, with the induction of Foxp3 and GATA-3. The selected peptides, N2, N6 and N7, were capable of inhibiting allogeneic proliferation (highest inhibition: N7 peptide 60,53%) and the proliferation induced by anti-CD3 antibody (highest inhibition: N7 peptide 31,01%). We concluded that our REG/INFLAMMA gene expression panel was appropriate to indentify regulatory Hsp60 peptides. Among their possible suppressive mechanisms, we can point out the action of the regulatory cytokines IL-10 and TGF-, the inhibition of proinflammatory transcription factors T-bet and RORt and the generation of regulatory T cells. The next step, ongoing in our lab, is to test these peptides in experimental models of allotransplantation and autoimmune diseases, aiming at future therapeutic applications in the clinic.

As características das células estromais mesenquimais multipotentes (MSC) podem ser influenciadas em microambientes inflamatórios. No entanto, o comportamento das MSC frente às infecções virais e a exata contribuição da infecção para disfunção das MSC continuam a ser elucidadas. Neste trabalho, avaliamos o efeito imunossupressor de MSC em linfócitos T infectados pelo HTLV-1 e a susceptibilidade da MSC à infecção por este retrovírus. Os ensaios de co-cultivo utilizando MSC e linhagens de linfócitos infectados pelo HTLV-1 resultaram em diminuição na expressão do gene viral tax e do antígeno p19 do HTLV-1. A redução na expressão do gene tax e da proteína p19 foi relacionada com a maior secreção de IL-6 e aumento na expressão dos genes PGE2, IDO e VCAM-1. Para confirmar a influência da imunorregulação das MSC sobre linfócitos T infectados, comparamos a proliferação de linfócitos T isolados de indivíduos infectados pelo HTLV-1 e indivíduos controles cultivados na presença de MSC. Foi observado que as MSC inibem a linfoproliferação de forma similar em amostras controle e na infecção pelo HTLV-1; e este efeito foi mediado pela expressão de PGE2 e IDO. Além disso, a expressão do gene pol e da proteína p19 do HTLV-1 foi menor após o co-cultivo com MSC, indicando que a imunorregulação pelas MSC também atua nas células infectadas pelo HTLV-1. Em seguida, para investigar as alterações provocadas pelo HTLV-1 nas MSC, realizamos análises morfológicas e ultraestruturais em MSC expostas ao HTLV-1 in vitro. Os resultados revelaram que o HTLV-1 induziu o aparecimento de vesículas intracelulares e a expressão das moléculas de superfície VCAM-1, ICAM-1 e HLA-DR. Os níveis de VCAM-1 e HLA-DR também foram mais expressos em MSC cultivadas na presença de PBMC isoladas de indivíduos HAM/TSP. O HTLV-1 não alterou o processo de diferenciação das MSC em osteócitos e adipócitos. No entanto, o contato direto in vitro das MSC com células infectadas pelo HTLV-1 proporcionou uma eficiente infecção das MSC. As partículas virais isentas de células não foram capazes de causar a infecção em MSC. Por fim, para certificar a existência biológica de MSC infectadas pelo HTLV-1, avaliamos a medula óssea de seis indivíduos acometidos por esta infecção. Foi observado um infiltrado de linfócitos T CD4+ na medula óssea de indivíduos HTLV-1+ e a análise do DNA proviral revelou a presença do provírus integrado nessas células T CD4+. O número de unidades formadoras de colônia fibroblastóide (CFU-F) foi menor em indivíduos infectados pelo HTLV-1 quando comparado com o grupo controle. A expressão dos marcadores de superfície e o potencial de diferenciação in vitro em adipócitos e osteócitos foram similares nas MSC obtidas de indivíduos HTLV-1 e indivíduos controle. Foi demonstrada a presença do DNA proviral e da proteína p19 do HTLV-1 nas MSC isoladas de pacientes HTLV-1+. A comparação do perfil de expressão gênica global entre MSC isoladas de HAM/TSP e indivíduos assintomáticos para o HTLV-1 revelou que os genes da catepsina B e da proteína ribossomal L10 foram diferencialmente expressos. Em conclusão, este trabalho demonstra a importância das MSC na imunomodulação de linfócitos infectados pelo HTLV-1 e que a infecção pelo HTLV-1 altera características biológicas das MSC. / The characteristics of human multipotent mesenchymal stromal cells (MSC) can be influenced by the inflammatory microenvironment. However, the activity of the MSC against viral infections and the exact contribution of the infection to MSC dysfunction remain to be elucidated. We evaluated the immunosuppressive effect of MSC on HTLV-1 infected T lymphocytes and the susceptibility of MSC for this retroviral infection. Assays using co-culture of MSC and HTLV-1+ T lymphocyte lineages resulted in a decrease of tax gene expression and HTLV-1 p19 antigen. The reduction of the tax gene expression and the HTLV-1 p19 were associated with increased IL-6 secretion and higher PGE2, IDO and VCAM-1 gene expression. To confirm if MSC immunoregulation can influence the proliferation of HTLV-1 infected T lymphocytes, we compared the proliferation of HTLV-1+ individuals and healthy individuals cultured in the presence of MSC. It was observed that the lymphoproliferative inhibition by MSC in infected lymphocytes was similar to the control cells, and this effect was mediated by the expression of IDO and PGE2 genes. Furthermore, the pol gene and the HTLV-1 p19 protein were less expressed after co-culture assay with MSC, suggesting that the immunoregulation by MSC is effective in HTLV-1 infected T cells. In order to investigate the changes caused by HTLV-1 in MSC, we performed morphological and ultrastructural analysis of MSC exposed to HTLV-1 in vitro. The contact with HTLV-1 induced an increase of the intracellular vesicles, in addition the MSC cell surface molecules VCAM-1, ICAM-1 and HLA-DR were upregulated. The expression levels of VCAM-1 and HLA-DR molecules were increased in MSC cultured in the presence of PBMC isolated from HTLV-1 associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) individuals. The MSC differentiation process into osteocytes and adipocytes was not impaired by HTLV-1. In addition, MSCs were efficiently infected by HTLV-1 in vitro due to the direct contact with the HTLV-1-infected cells. However, cell-free virus particles were not capable of causing productive infection. Finally, to ensure the biological function of MSC in HTLV-1 infected patients, we investigated bone marrow (BM) cells from HTLV-1 asymptomatic carriers (HAC) and HAM/TSP individuals. Initially, we observed an infiltration of CD4+ T-cell lymphocytes in BM from HTLV-1 infected individuals and the detection of provirus revealed HTLV-1 integration. The number of colonies of fibroblast progenitor cells (CFU-F) was lower in HTLV-1 infected individuals compared to control. HTLV-1 MSC isolated showed surface molecules expression and differentiation into adipogenic and osteogenic cells similar to control MSC. Proviral DNA and HTLV-1 p19 protein were detected in MSC from HTLV-1 patients. The comparison of global gene expression profiles between MSC isolated from HAM/TSP and HAC individuals revealed that cathepsin B and ribosomal protein L10 were differentially expressed. In conclusion, this study suggests the importance of MSC immunomodulation on HTLV-1 infected T lymphocytes and describe that HTLV-1 infects and alters the biological characteristics of MSC.