Resumo não disponível

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2015-05-15T15:30:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese VALE RIA versão digital - 13-04-2015.pdf: 1990902 bytes, checksum: 9eeb1d5ff93da209400b4799b7ddd5f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-15T15:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese VALE RIA versão digital - 13-04-2015.pdf: 1990902 bytes, checksum: 9eeb1d5ff93da209400b4799b7ddd5f0 (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / A infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) compromete progressivamente o sistema imunológico, levando a depleção das células T CD4+ e suas funções, caracterizando a síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS). A resposta inata é determinante para estabelecer um estado antiviral, que mantém o equilíbrio entre o vírus e o hospedeiro. Os interferons tipo III também chamados de interferons lambda (IFN-λ1 ou IL-29; IFN-λ2 ou IL-28a; IFN-λ3 ou IL-28b), assim como, as Células Natural Killer (NK), são componentes da imunidade inata que desenvolvem papéis importantes no controle da replicação viral. O polimorfismo de único nucleotídeo (SNP) no gene IFNL3 que codifica o IFN-λ3 mostrou uma forte associação com cura espontânea e sucesso na resposta ao tratamento na infecção pelo HCV. Entretanto, a influência do polimorfismo no IFNL3 na resposta ao tratamento para HIV é controversa. Visando investigar associação entre SNP no IFNL3 com a resposta ao tratamento para HIV, assim como seu efeito nos marcadores de superfície de células NK foram realizados respectivamente dois estudos resultando em dois artigos intitulados: ―Genótipos CC/CT do IFNL3 rs12979860 como marcadores genéticos na resposta imunológica e virológica à TARV em pacientes brasileiros infectados com HIV”, realizado em uma amostra constituída por 266 pessoas vivendo com HIV/AIDS, submetidas à TARV por 12 meses e atendidas no Hospital Correia Picanço (HCP), sendo 30 não respondedores a TARV, e 236 respondedores imunológico e/ou virológico apresentando aumento de T CD4+ e carga viral indetectável. Em um modelo de regressão logística multivariada os genótipos CC/CT rs12979860 do IFNL3 (p= 0,027 OR 2,52 IC 1,02-6,21) e níveis baixos de T CD4+ (p= 0,002 OR 0,997 IC 0,995-0,999, respectivamente) antes da terapia foram independentemente associados à resposta virológica e imunológica a TARV. Dessa maneira, a presença dos genótipos CC/CT rs12979860 no IFNL3 foram associados a um efeito positivo para a resposta imunológica e virológica a TARV, o que pode ser explorado como um possível marcador genético de resposta considerando o período de 12 meses. No segundo artigo, Associação do polimorfismo do gene do IFNL3 e aumento da expressão de CD69 em células NK de pessoas vivendo com HIV sem TARV, foi explorada a hipótese de que os genótipos CC/CT estariam relacionados com uma maior ativação das células NK. Desta forma, o estudo foi constituído por 25 pessoas vivendo com HIV (PVHA) sem TARV, atendidas no HCP, e por 25 indivíduos sem HIV (controle), atendidas no Centro de Testagem e Aconselhamento (CTA), localizado na cidade do Cabo, PE, onde foi comparada a diferença do número da população de células NK e marcadores de ativação entre esses grupos. Os resultados mostraram um aumento da subpopulação NK CD56+CD16- e diminuição de NK CD56+CD16+ (p < 0.001), assim como aumento dos marcadores HLA-DR e CD38 em ambas subpopulações em PVHA quando comparados com o controle. Quanto ao polimorfismo do IFNL3 e a ativação de NK, foi observada uma relação entre a expressão de CD69 e os genótipos CC/CT, porém os marcadores HLA-DR e CD38 não mostraram diferenças de expressão em relação a essa SNP. Em conclusão, o presente estudo mostra evidências que apoiam a influência do polimorfismo do IFNL3 na resposta ao tratamento do HIV e na ativação de células NK em PVHA.

Foi produzida a proteína recombinante do domínio extracelular da subunidade 2 do receptor do IFN-alfa em forma de proteína de fusão com a glutatione-S-transferase (GST-IFNAR2cEC) em E. coli, com o objetivo de avaliar seu efeito bloqueador sobre a ação do IFN-alfa. A GST-IFNAR2cEC de forma solúvel, com peso molecular 54 kDa, foi obtida quando a proteína recombinante foi expressa a 25 graus C por indução de IPTG e foi lisada por French Press. A avaliação do efeito bloqueador da GST-IFNAR2cEC foi feita utilizando-se 3 métodos: 1) Ensaio antiproliferativo com células Daudi, 2) ensaio antiviral com células Hep 2/c e vírus encefalomiocarditis, e 3) expressão gênica semi-quantitativa do STAT 1 (transdutor de sinal e ativador de transcrição) e da 2',5'-oligoadenilato sintetase (OAS) pela RT-PCR duplex nas células Daudi e Hep 2/c. A GST-IFNAR2cEC, mesmo a 420 nM, não inibiu as atividades antiproliferativa e antiviral de 24,5 pM e 49 pM de rIFN-alfa2 provavelmente devido à sua ineficiência na competição com o IFNAR da superfície celular durante o longo período de incubação nos ensaios realizados. A expressão gênica do STAT 1 não foi inibida pela GST-IFNAR2cEC nas células Daudi e Hep 2/c, porém inibiu-se a da 2’, 5’-OAS. Estes resultados sugerem que a expressão gênica do STAT 1 é independente da ligação do IFN-alfa com a IFNAR 2c, e que a da 2’, 5’-OAS é dependente dessa ligação nessas células

Orientador: Mary Luci de Souza Queiroz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Malacrida_SolangeAparecida_D.pdf: 2637555 bytes, checksum: 4cab03e4ab1ef1f1045bcc26432ea8fe (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho, investigamos o efeito do extrato de Maytenus i/icifolia Mart. ex Reissek (ES), sobre o crescimento e diferenciação de precursores hematopoeticos para granulócitos e macrófagos (CFU-GM) da medula óssea e do baço, a atividade estimuladora de colônias do soro de animais infectados com dose sub-Ietal (5xI03 BaclmL) de Listeria monocytogenes, a atividade das células "natural killer" (NK) e a produção de INF-y. Redução significativa no número de CFU-GM da medula óssea foi observada na fase inicial da infecção em paralelo a um aumento significativo na hematopoése esplênica. O tratamento dos camundongos, com as doses de 250, 500 e 1000 mgIKgldia por 5 dias anteriores .à infecção, estimulou a produção de CFU-GM na medula óssea, reduziu, aos níveis normais o número de CFU-GM no baço e aumentou a atividade hematopoética do soro. A presença da infecção estimulou a produção de IFN-y e a atividade lítica das células NK nestes animais, o tratamento com as três doses do extrato de ES utilizando-se o mesmo protocolo anterior, potencializou a produção de IFN-y e a atividade lítica das células NK, sendo este efeito mais marcante às 48 horas para as células NK e às 72 horas para o IFN-y . A avaliação da eficácia terapêutica do extrato de ES, avaliada através da resistência produzida em camundongos infectados com dose letal da bactéria (5xI05 BaclmL), demonstrou proteção de 40% com a dose de 1000 mglKg e 30% com a dose de 250 mgIKg, sendo que esta diferença entre as doses não foi significativa. Nossos resultados demonstram que o extrato de ES pode aumentar a resistência antibacteriana na listeriose através da geração de CFU-GM, da produção de IFN-y e do aumento na atividade lítica das células NK / Abstract: In this work, we have investigated the effects of Maytenus ilicifolia Mart. ex Reissek (ES) extract on the growth and differentiation of bone marrow and spleen granulocyte- macrophage progenitor cells (CFU-GM), serum colony stimulating activity (CSA), natural killer (NK) cell activity and IFN-y production in a Listeria monocytogenes infected mice.A significant rOOuction in the CFU-GM number was observed in the initial phase of the infection with sublethal dose of (5x103 baclrnL), in parallel to a signiticant increase in the spleen hematopoiesis. The treatment of mice with 250, 500 and 1000 mg/Kg/day ES extract for tive days prior to the infection stimulated bone marrow myelopoiesis, reduced to normal levels CFU-GM number in the spleen and increased the serum colony stimulating activity. The infection enhanced IFN-y levels and NK cell activity. Treatment with ES extract using the same dose schOOule presented above, 100 to further increases in IFN-y levels and NK cell activity. Peak levels of IFN-y was seen at 72 h after the infection and NK cell activity was mostly increased at 48 h after the infection. Evaluation of the therapeutic efficacy of the ES extract, evaluatOO by the resistence of infected mice exposed to letha1 dose of the bacteria (5x10s BaclmL), resulted in protection of 400.10 with dose of 1000 mg/Kg and of 30% with 250 mg/Kg. Difference between the doses was not significant. Our results show that ES extract can increase antibacterial resistance in the listeriosis by modulation of CFU- GM generation, increased IFN-y production and lytic NK cells activity / Doutorado / Doutor em Farmacologia

Orientador: Ana Maria Aparecida Guaraldo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_DelmaPegolo_D.pdf: 14273336 bytes, checksum: cb38808a46cc15c8f94cd7571412f840 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Cryptosporidium é um protozoário oportunista que causa diarréia em indivíduos imunocompetentes e imunodeficientes. A duração e severidade dos sintomas clínicos dependem do sistema imunológico do hospedeiro. Nas pessoas imunocompetentes, a infecção pode ser as sintomática ou induzir uma diarréia autolimitante, enquanto nos indivíduos imunodeficientes, resulta em doença acentuada ou diarréia que pode ser fatal. O objetivo deste estudo foi avaliar a evolução da infecção experimental pela linhagem MMC, de Cryptosporidium sp de origem humana, nas linhagens de camundongos imunodeficientes C57BL/6 KO para IFN-y, C.B-17/Uni scid,' C57BL/Uni bg, C3H/Uni nu e imunocompetentes BALB/c/Uni e C57BL/6/Uni. Para tanto, a manutenção do cultivo "in vivo" da linhagem MMC de Cryptosporidium sp foi realizada mediante várias passagens em camundongos neonatos imunocompetentes e camundongos adultos KO para IFN-y. Foram utilizadas remeas SPF com 04 a 06 semanas de vida das linhagens imunodeficientes e imunocompetentes, inoculadas com 105 oocistos de Cryptosporidium sp por tubagem esofágica. Para a avaliação da dinâmica da eliminação de oocistos de Cryptosporidium sp, as fezes dos animais foram colhidas diariamente, durante 15 dias e armazenadas em dicromato de potássio 2,5% a 4°C. Para o estudo da patologia intestinal, os animais foram sacrificados no 15° ou 44° dias após a infecção, e retirados segmentos do jejuno, íleo, ceco e colon para posterior avaliação histológica. A análise conjunta da mortalidade dos camundongos infectados pelo Cryptosporidium sp e da eliminação de oocistos indica que o perfil da resistência à infecção nas linhagens em estudo apresentou o seguinte padrão: C57BL/6/Uni> BALB/c/Uni > scid> bg> nude > KO. As alterações histológicas no intestino das linhagens estudadas apresentaram um perfil de severidade das lesões na seguinte ordem: KO > bg> nude > scid> BALB/c/Uni = C57BL/6/Uni. Dentre as linhagens avaliadas, os camundongos KO foram os mais susceptíveis a infecção pelo Cryptosporidium sp, quanto a mortalidade, eliminação de oocistos e alterações histológicas no intestino. A linhagem C57BL/6 KO para IFN-y pode ser considerada o melhor modelo para o estudo da criptosporidiose experimental. Estes resultados também ressaltam a importância do IFN-y no controle da criptosporidiose na fase aguda da infecção, assim como a importância das células NK e linfócitos T no controle da criptosporidiose. A comparação da análise histopatológica do scid, nude e bg sugerem que a resposta humoral tem pequena participação no controle da criptosporidiose / Abstract: Cryptosporidium is a protozoan parasite that can cause chronic life-threatening diarrhea in immunocompromised persons. In immunocompetent hosts, C. parvum causes a self-limiting diarrheal illness that can persist until 3 weeks. Cryptosporidium sp isolated ttom a HIV - positive patient in Campinas (Brazil) has been maintained by repeated oocyst passage through S.P.F. suckling mice. Differences in susceptibility to cryptosporidial infections were investigated among four immunodeticient adult mice strains: C57BL/6 gamma-interferon-knockout (KO), C57BL/6/Uni bg, C3H1Uni nu and C.B-17/Uni scid. The mice were infected via oral inoculation with 105 Cryptosporidium sp MMC oocysts and monitored for infection intensity by collection of fecal pellets ttom individual mice. After 15 or 44 days, the mice were sacriticed in order to evaluate the damage at distaljejunun, ileum, caecum and colono There was differences highly signiticant in the fecal oocyst shedding among KO, bg, scid, nu and adult immunocompetent controls (C57BL/6/Uni and BALB/c/Uni). The resistance pattem conceming the mortality and oocysts shedding among the mice strains, was: C 57BL/6>BALB/c>scid>bg>nude>KO. Histological intestinal evaluation 15 days after infection, showed that KO mice showed pronounced histological changes and scid mice were less infected. The response of the epithelium to cryptosporidial infection after 44 days showed signals of recovery and it was possible to suggest the following panel conceming the recovery capacity : scid>bg>nude>KO. The results of this study demonstrated that there is correlation between resistance pattem and histological alterations. These findings support theview that IFN-y, T and NK cells are very important for the control of infection meanly during the early recovery phase against Cryptosporidium sp infection. The results also suggest that the role of B cells in the resolution of murine infection against Cryptosporidium is minore / Doutorado / Doutor em Parasitologia

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8706_1.pdf: 1817930 bytes, checksum: f2ac6cbb0fce841bf670e49e6225a371 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Objetivo: Revisar a literatura científica acerca do papel do interferon gama (IFN-y) na doença atópica, especificamente asma. Métodos: Pesquisados dados do Medline e Lilacs nos últimos 10 anos. Resultados: Vários autores discutem a importância da relação entre a secreção de IFN-y e o componente atópico per se, por outro lado é questionado se esta citocina tem relação direta com a doença asmática, independente do estado atópico. Foi verificada a existência de várias pesquisas relacionando asma e IFN-y; entretanto, os resultados destas pesquisas se apresentam controversos. Conclusão: Ainda não se chegou a uma conclusão definitiva do verdadeiro mecanismo de atuação desempenhado pelo IFN-y na doença asmática, é indiscutível a importância de novas pesquisas esclarecedoras sobre este assunto

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The genetic requirements for Influenza virus to infect and adapt to new species is largely unknown. To understand the evolutionary steps required by a virus to become virulent, a human virus (A/HK/1/68) (HK), avirulent in mice, was subjected to 20 and 21 serial lung-to-lung passages in mouse. Sequence analysis revealed the emergence of eleven mutations within the NS1 gene of the new virulent strains, many of which occurred in binding sites for transcriptional and translational cellular factors. In the present study we have rescued viruses containing each of the NS1 mouse adapted mutations onto A/PR/8/34 (PR8) backbone. We found 9 of 16 NS1 mutants were adaptive by inducing mortality, body weight loss in BALB/c mice and enhanced virus replication in MDCK cells with properties of host cell interferon transcription inhibition. Sequence comparisons with the highly pathogenic A/Hong Kong/156/1997 (H5N1) and the most severe pandemic A/Brevig Mission/1/1918 (H1N1) NS1 genes showed convergent evolution with some of the mouse adapted viruses for F103L plus M106I and V226I plus R227K mutations respectively. The F103L and M106I mutations in the HK NS1 gene were shown to be adaptive by assessment with respect to replication, early viral protein synthesis, interferon-β antagonism and tropism in the mouse lung. We extended the study and proved increased virulence associated with F103L+M106I mutations in their respective H5N1 NS1 gene on the PR8 and HK backbones, as well as the PR8 NS1 gene and the H9N2 (A/Ck/Bj/1/95) gene in the PR8 and A/WSN/33 backbones respectively. However the V226I and R227K mutations in their respective HK and 1918 NS1 genes slightly enhanced virulence and viral growth at later stages of infection. This study demonstrates that NS1 is a virulence factor; involved in multiple viral processes including interferon antagonism and viral protein synthesis. Furthermore, NS1 mutations acquired during mouse adaptation are proven to be adaptive in human, mouse and avian NS1 genes.

Orientador: Carlos Alberto Flores / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-07-19T15:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toffoli_MonicaCristina_M.pdf: 1649233 bytes, checksum: f3196ce84cf26274217e61ed3b1076da (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho descreve os efeitos do IFN-'gama' sobre a atividade migratória de neutrófilos e monócitos para a cavidade peritoneal de camundongos; descreve também a relação espécie-específica entre os IFNs-'gama' recombinantes humano e murino, in vitro, bem como seu efeito modulador sobre a atividade quimiotática para neutrófilos induzida por LPS, in vivo, e sobre a liberação de fatores quimiotáticos para essas células, por macrófagos peritoneais estimulados, in vitro, pela endotoxina. Tanto o rmulFN-'gama' (150-1350 Ul/animal) quanto o rhulFN-'gama' (150 Ul/animal) nâo foram capazes de induzir migração de neutrófilos ou de monócitos para a cavidade de camundongos, avaliada 12 e 96 horas após a injeção dos estímulos e comparadas ao controle LPS (200 ng/animal) e tioglicolato 3% (1,5 ml/animal), respectivamente. Observou-se também, que em ratos, nenhum dos rlFN-? (humano ou murino) foi capaz de induzir migração de neutrófilos ou monócitos para a cavidade peritoneal desses animais. Os macrófagos peritoneais murinos, in vitro, quando estimulados simultaneamente com rmulFN-'gama' e LPS liberaram em torno de 30 µM de NO2- e esta liberação foi quase totalmente inibida com nitroarginina (NARG, 500 µM). Por outro lado, a estimulação desses macrófagos com rhulFN-'gama' e LPS não causou liberação significativa de NO, mesmo em doses de até 500 ui/ml. A estimulação de células mononucleares humanas com rhulFN-'gama' (20-500 Ul/ml) causou uma liberação dose-dependente de ânions superóxido, entretanto tal efeito não foi observado quando a célula estudada foi o neutrófilo. O rhulFN-'gama' potenciou a liberação desses ânions tanto em células mononucleares como em neutrófilos estimulados por PMA (3 nM), porém, quando o estímulo foi o zimosam, o efeito da potenciação não foi observado. Quando os estudos foram realizados utilizando-se rmulFN-'gama', esta citocina por si só, não causou liberação de ânions superóxido e não foi capaz de potenciar a liberação induzida por PMA ou zimosam, nos dois tipos celulares analisados. Macrófagos em cultura foram capazes de liberar no sobrenadante, após estimulação com LPS (5 µg/ml), um fator que induziu migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal de camundongos. A injeção do sobrenadante de macrófagos estimulados por rmulFN-'gama' e LPS causou uma migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal de camundongos cerca de 50% menor do que a induzida pelo sobrenadante obtido de macrófagos apenas estimulados com LPS. A dosagem de TNF-'alfa' no sobrenadante de cultura de macrófagos murinos estimulados com LPS (5 µg/ml) ou rmulFN-'gama' (20 Ul/ml), apresentaram valores semelhantes: 3,67 e 3,61 ng TNF/ml, respectivamente. O nível de TNF-'alfa' presente no sobrenadante de cultura de macrófagos estimulados com LPS e rmulFN-'gama' foi cerca de 3,5 vezes maior (12 ng TNF/ml). A administração simultânea de rmulFN-'gama' (150 Ul/animal) foi capaz de, dependendo da dose de LPS ou TNF-'alfa' utilizada, potenciar (1 ng de LPS ou 0,5 ng de TNF-'alfa'/animal) ou inibir (10,100 ng de LPS ou 100 ng de TNF-a/animal) a migração de neutrófilos induzida por esses estímulos, para a cavidade peritoneal de camundongos. Estes resultados mostram que IFN-'gama' não é quimiotático para neutrófilos ou monócitos e seus efeitos são espécie-específicos. O IFN-'gama' possue uma importante função moduladora sobre as atividades citotóxíca e liberadora de citocinas e/ou fatores quimiotáticos por macrófagos e não deve estar participando das etapas iniciais do processo inflamatório e sim na manutenção do mesmo. / Abstract: This thesis describes the effects of IFN-'gama' on the migration of monocytes and neutrophils into the peritoneal cavity of mice and also examines the species specificity of the in vitro actions of human and murine recombinant IFN-'gama' (rhulFN-'gama' and rmulFN-'gama', respectively). In addition, the effects of IFN-'gama' on the chemotactic activity of E. coli lipopolysaccharide (LPS)-induced neutrophils in vivo and on the release of chemotactic factors for these cells by peritoneal macrophages stimulated with LPS in vitro are also examined. Neither rmulFN-'gama' (150-1350 lU/animal) or rhulFN-'gama' (150 lU/animal) were able to induce monocyte or neutrophil migration into the peritoneal cavity of mice when compared with the response caused by LPS (200 ng/animal) and 3% thioglycollate (1,5 ml/animal) 12 and 96 h after injection, respectively. Both recombinant IFN-y were also unable to stimulate cell migration in rats. The simultaneous stimulation of murine peritoneal macrophages in vitro with rmulFN-'gama' and LPS caused the release of NO2" (30 µM) which could be almost totally inhibited by nitroargininr (NARG, 500 µM). When rhulFN-'gama' was replaced with rmulFN-'gama' in the above experiments, no formation of NO2" was detected even at interferon doses of up to 500 lU/ml. The exposure of human monocytes, but not neutrophils, to rhulFN-'gama' (20-500 Ul/ml) resulted in a dose-dependent release of superoxide anions. Furthermore, in both monocytes and neutrophils, the formation of superoxide anions in the presence of phorbol myristic acid (PMA, 3nM), but not zymosan, was potentiated by rhulFN-'gama'. In contrast to these results, rmulFN-'gama' was unable to stimulate superoxide anion formation in these cells and was also unable to potentiate the release in the presence of PMA or zymosam. Upon stimulation with LPS (5 µg/ml), macrophages in culture released a factor which induced the migration of neutrophils when injected into the peritoneal cavity of mice. This migration was inhibited by approximately 50% when the macrophages were co-stimulated with rmulFN and LPS. The levels of TNF-'alfa' in the culture medium of murine macrophages stimulated with either LPS (5 µg/ml) or rmulFN-'gama' (20 lU/ml) were very similar (3,67 vs 3,61 ng TNF/ml, respectively) but were about 3,5 fold lower than the levels observed in macrophages stimulated with LPS and IFN-'gama' (12 ng TNF/ml) of rmulFN-'gama' (150 lU/animal) either potentiated or inhibited the migration of neutrophils into the mouse peritoneal cavity induced by these agents; potentiation occured at LPS and TNF doses of 1 ng and 0,5 ng/animal, respectively, while inhibition was observed at LPS and TNF doses of 10-100 ng and 100 ng/animal, respectively. These results demonstrate that IFN-'gama' is not chemotactic for monocytes and neutrophils and that its effects are species-specific. Furthermore, IFN-'gama' has an important modulatory influence on the cytotoxic and mediator-releasing activities of cytokines and/or of the chemotactic factors liberated by macrophages. IFN-'gama' therefore seems to have a minimal role in the initial stages of the inflammatory reaction but is important in maintaining this process. / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Tuberculosis (TB) is a critical infectious disease world-wide, and the increasing development of antibiotic resistance drives the search for effective host-directed therapies. One molecular target of potential host-directed therapy is Type 1 Interferon, (IFN-I or IFNβ), an excess of which correlates with TB progression. The mechanisms underlying IFNβ overproduction are still unclear. In this dissertation we review cellular mechanisms, including mitochondrial function and metabolism, oxidative stress, and the Integrated Stress Response, which are involved in IFNβ production and macrophage function. We also describe an experimental model of human-like TB, the B6J.C3-Sst1C3HeB/Fej Krmn (B6.Sst1S) mouse, which provides a unique and convenient system for studying mechanisms of necrosis in TB granulomas. We use primary macrophages from the B6.Sst1S mouse to establish a mechanism that links the B6.Sst1S genotype to a cascade of dysregulation that drives IFNβ superinduction and susceptibility to TB infection. TNF is necessary for granuloma formation in vivo, but in the context of transcriptional dysregulation and excess free iron, it drives oxidative stress, which amplifies IFNβ induction to pathologic levels. This induction is maintained by positive feedback through the double stranded RNA-dependent Protein Kinase (PKR). We demonstrate that interruption of this cascade by iron chelation or inhibition of lipid peroxidation attenuates IFNβ induction and improves subsequent infection outcomes. We conclude by comparing the in vitro model system to an in vivo necrotic TB granuloma, describing similarities between our system and human TB, and discussing the connections between IFN-I and autoimmune and degenerative disease and the broader application of the B6.Sst1S model system to studies of human immunity.