Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the present study, the sera levels of soluble CD40 ligand (sCD40L) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were quantified by Luminex assay in Visceral leishmaniasis patients before and during treatment follow-up and after regular antimony treatment and also in individuals exposed to infection, living in endemic areas. Different from the other molecules present in sera from classic VL patients, sCD40L and MMP-9 are fairly increased, and increase over time during the follow-up of VL patients undergoing antimony treatment. sCD40L and MMP-9 sera levels were also high in individuals living in endemic settings at high risk of infection (endemic controls). On the other hand, sCD40L and MMP-9 were not observed in sera from non-endemic controls, which are not exposed of infection. Additionally, negative correlations were found between spleen sizes and MMP-9 before treatment and sCD40L at day 15 of treatment. Negative correlations were also found between parasite load with both sCD40L and MMP-9. These findings indicate that both molecules can be used in monitoring therapeutic efficacy in VL. Furthermore, these data suggest a protective effect of these molecules, since the individuals exposed to infection without the symptoms of disease have high sera levels of sCD40L and MMP-9. These data were published in BMC Infectious diseases journal [1]. To confirm the protective effect of sCD40L present in sera of VL patients and determine if this molecule had biological activity, the ability of sera from patients containing high levels of this molecule sCD40L to control infection in vitro in Leishmania infantum infected macrophages, and the ability to induce cytokines production. Thereby, macrophages from of healthy donor were infected with Leishmnia infantum, and later incubated in presence of sera from individuals exposed to infection in presence of anti-CD40L. The infection was evaluated by counting of the number of infected macrophages/100 and the number of intracellular amastigotes/100 macrophages. The data showed that serum sCD40L decrease the number of infected macrophages and the number of intracellular amastigotes. The blockage of sCD40L activity with specific antibody, increase the infection. Moreover, the analysis of cytokines in supernatant of these macrophage cultures by Luminex assay demonstrated that sCD40L induces the IL-12, IL-23, IL-27, IL-15 e IL-1 production. The levels of these cytokines is inversely correlated with infection rate and the number of intracellular parasites from infected macrophages. A second manuscript with these data were published in PLOS One [2] . These results demonstrated that serum sCD40L from individuals exposed to VL improve the microbicide effect and the inflammatory cytokine production, suggesting its potential use in VL immunotherapy. Nevertheless, there is still a long way to be approached in future experimental and clinical studies. / No presente estudo, os níveis séricos dos marcadores inflamatórios CD40 ligante solúvel (sCD40L) e da metaloproteinase de matrix-9 (MMP-9) foram quantificados por Luminex nos pacientes com leishmaniose visceral antes, durante e após o tratamento com antimonial, e em indivíduos controles expostos à infecção, residindo em áreas endêmicas. Ao contrário das outras moléculas inflamatórias presentes nos soros de pacientes com LV, as moléculas sCD40L e MMP-9 apresentaram elevação moderada, havendo um aumento significativo de ambas no decorrer do tratamento com antimonial. Níveis séricos elevados de sCD40L e MMP-9 também foram encontrados nos indivíduos controles sem doença, provenientes de áreas endêmicas e expostos a infecção. Entretanto, o sCD40L e a MMP-9 não foram detectados nos soros de indivíduos de áreas não endêmicas, os quais não estão expostos a infecção. Adicionalmente, correlações negativas entre o tamanho do baço com a MMP-9 antes do tratamento e com o sCD40L 15 dias após o início do tratamento foram observadas, bem como correlações negativas entre ambas as moléculas com a carga parasitaria dos pacientes. Estes resultados indicam que estas moléculas podem ser utilizadas no monitoramento da eficácia terapêutica na leishmaniose visceral. Além disso, estes dados nos sugerem um efeito protetor dessas moléculas contra a doença, desde que os indivíduos expostos e sem a doença apresentaram concentrações elevadas dessas moléculas. Estes dados foram publicados no BMC Infectious diseases [1]. Para confirmar o efeito protetor do sCD40L e investigar se a molécula presente nos soros dos pacientes com LV tinha atividade biológica, foi avaliado se o sCD40L presente no soro dos indivíduos infectados teria ação na resposta leishmanicida e na produção de citocinas por macrófagos infectados por Leishmania infantum. Dessa forma, macrófagos de doadores normais foram infectados com L. infantum e posteriormente incubados com soro de indivíduos expostos a infecção na presença de anti-CD40L. A avaliação da infecção através da contagem de células infectadas e do número de parasitas intracelulares demonstrou que a presença do sCD40L sérico diminui o número de macrófagos infectados e o número de amastigotas intracelulares. O bloqueio da atividade do sCD40L com anticorpo específico reverteu este efeito, aumentando a infecção. Além disso, a análise de citocinas no sobrenadante das culturas de macrófagos por Luminex mostrou que a adição de sCD40L induziu a produção de IL-12, IL- 23, IL-27, IL-15 e IL-1. As concentrações destas citocinas correlacionaram-se inversamente com as taxas de infecção e com o número de parasitas intracelulares nos macrófagos infectados. Um segundo artigo com estes resultados foi publicado na PLOS One [2]. Estes resultados demonstram que o sCD40L sérico dos indivíduos expostos à LV melhora a capacidade microbicida e a produção de citocinas inflamatórias, sugerindo seu potencial uso na imunoterapia na LV humana, embora este seja um longo caminho a ser abordado em estudos futuros experimentais e clínicos.

O receptor CD40 e seu ligante CD40L possuem um papel importante na interface entre a resposta imune inata e a adaptativa. Disfunções desta via de sinalização são descritas em doenças de origem inflamatória e autoimunes. Em Lúpus eritematoso sistêmico (LES) foi descrito um aumento nos níveis séricos de CD40L solúvel, que participa na produção de autoanticorpos. Receptores ativados por proliferadores de peroxisomos (PPARs) são fatores de transcrição que inicialmente foram descritos como envolvidos apenas no metabolismo lipídico, mas que atualmente são também descritos como atuantes no controle da resposta imune. Com isso, nosso objetivo é determinar se a ativação dos PPARs modula o processo inflamatório através da interação com CD40/CD40L in vitro ou in vivo. Células de linhagem monocítica humana THP-1 foram tratadas por 24 horas com forbol-éster (PMA, 40 nM) e posteriormente estimuladas com CD40L recombinante (rhCD40L, 1 g/ml) por diferentes períodos. Transcritos de mRNA foram analisados por real time PCR e os resultados expressos como razão da expressão do gene housekeeping GAPDH. As células THP-1 apresentam um aumento na expressão de PPAR e após 16 e 2 horas de estímulo com rhCD40L, respectivamente. Estas células também foram estimuladas com LPS (10 g/ml) e LPS+rhCD40L para sabermos se a resposta obtida anteriormente era específica ao estímulo com rhCD40L. O resultado mostra que há uma diminuição na expressão de PPAR e após o estimulo com LPS ou LPS+rhCD40L, indicando que nessas condições a modulação da expressão de PPARs é especifica para a via de sinalização CD40/CD40L. Foi medida também a expressão de CD36, que é descrito na literatura como um indicador da atividade de PPARs. O resultado mostra que o estímulo com CD40L promove um aumento de CD36, o que indica indiretamente que o PPAR estava ativo neste modelo experimental. Para mostrar a interação direta destas duas vias de sinalização, silenciamos o gene de PPAR por siRNA e posteriormente anlisamos a expressão de CD80, cuja expressão encontra-se aumentada logo após a ativação do CD40 de acordo com a literatura. O resultado mostra que, com o silenciamento de PPAR , há um aumento de CD80 logo após a ativação do CD40, evidenciando assim a interação entre essas duas vias de sinalização. A fim de verificar se os achados encontrados in vitro poderiam ser observados in vivo, foi isolada a fração mononuclear de sangue periférico de pacientes com LES com a doença em atividade (n=17), a doença inativa (n=21) ou doadores saudáveis (n=12) e foi medida a expressão de PPAR e por real time PCR. PPAR apresenta um aumento em pacientes com a doença ativa ou inativa em comparação aos doadores saudáveis. Já a expressão de PPAR apresenta aumento apenas em lúpicos em atividade quando comparados com lúpicos inativos ou doadores saudáveis. Quando considerado nesta análise o efeito do tratamento dos pacientes com corticosteróides nos níveis de PPAR, obsevou-se que a expressão de PPAR apresenta o mesmo padrão anterior. Estes resultados sugerem a hipótese de que PPAR seja um possível marcador de atividade de LES. Para confirmar esta especificidade, foram adicionadas à analise células mononucleares retiradas de pacientes com tuberculose e com infecções agudas. Os dados mostram que os níveis elevados de PPAR se mantém apenas em pacientes com lúpus ativo, o que confirma nossa hipótese. Nossos achados sugerem que PPAR e são regulados especificamente em reposta a ativação da via do CD40/CD40L, em monócitos em cultura e em células obtidas de pacientes com LES. Podemos também sugerir que PPAR possa ser um marcador para a atividade de LES. Estes resultados podem representar um novo mecanismo de controle da via de sinalização do CD40/CD40L, participando no controle da resposta inflamatória em cultura e em células de pacientes lúpicos / The membrane receptor CD40 and its ligand CD40L play an important role in the interface between innate and acquired immunity. Dysfunction of this signaling pathway was described in inflammatory and autoimmune diseases. In systemic lupus erythematosus (SLE), increased serum levels of soluble CD40L have been detected, where it plays a significant role in the generation of auto-antibodies. Peroxisome proliferator activator receptors (PPARs) are transcription factors originally described in lipid metabolism. More recently, they were also characterized as inflammatory modulators. Therefore, our objective was to determine whether the activation of PPARs may modulate the inflammatory process through interaction with the CD40/CD40L signaling pathway in vitro and in vivo. Macrophages derived from the human monocytic cell line THP-1 by 24h-treatment with PMA (40 nM) were stimulated with human recombinant CD40L (rhCD40L, 1 g/ml) for different periods. Messenger RNA (mRNA) transcripts for PPAR , and were determined by real time PCR and expressed as a ratio of the housekeeping gene GAPDH transcripts. THP-1 cells express a basal level of PPAR and gene transcription, which is increased 16 and 2 hours after exposure to rhCD40L, respectively. We also stimulated the THP-1 cells with LPS (10 g/ml) and LPS+rhCD40L to see if the increase of PPAR was a response specific to the rhCD40L stimuli. The data show that there is a decrease in PPAR and genes expression upon LPS or LPS+rhCD40L stimulation, indicating that in these times (2 and 16 hours) the response is specific for the CD40/CD40L signaling pathway. Increased expression of CD36 is known as an indicator of PPARs activity. We measured CD36 and saw an increase of this receptor after rhCD40L stimulus, indicating indirectly that PPARs were active in this experimental model. To prove the direct interaction between CD40/CD40L and PPAR , we silenced the PPAR gene by siRNA and analyzed the expression of CD80, which is known to increase after CD40 activation. The results show an increase in CD40L-stimulated CD80 expression upon silencing of PPAR , showing that there is an interaction between these signaling pathways. To confirm whether these findings also occur in vivo, mononuclear cells were isolated from whole blood samples from SLE patients with active (n=17) and inactive disease (n=21), and healthy donors (n=12). The mRNA transcripts for PPARs were detected by real time PCR. In both active and inactive SLE patients, monocytes show an increase in PPAR mRNA expression, as compared to healthy donors. PPAR mRNA is increased only in active patients when compared to healthy donors and inactive lupus patients. Further in this analysis, when we separated the patients with and without the administration of corticosteroids, PPAR displayed the same pattern as above. These results suggested that PPAR may be a marker for lupus activity. To validate this hypothesis, we compared the results obtained from patients with tuberculosis and acute infections. Results showed that only active-lupus patients have an increase in PPAR , confirming the specificity of this phenomenon and hence our hypothesis Our findings suggest that PPAR and are up-regulated specifically in response to CD40/CD40L activation, in both cultured macrophages and in monocytes obtained from SLE patients. We could also suggest that PPAR may be marker for lupus activity. Our results may represent a new control mechanism of the CD40/CD40L signaling pathway and seem to be implicated in the control of the inflammatory response in both human macrophages in vitro and SLE patients

O receptor CD40 e seu ligante CD40L possuem um papel importante na interface entre a resposta imune inata e a adaptativa. Disfunções desta via de sinalização são descritas em doenças de origem inflamatória e autoimunes. Em Lúpus eritematoso sistêmico (LES) foi descrito um aumento nos níveis séricos de CD40L solúvel, que participa na produção de autoanticorpos. Receptores ativados por proliferadores de peroxisomos (PPARs) são fatores de transcrição que inicialmente foram descritos como envolvidos apenas no metabolismo lipídico, mas que atualmente são também descritos como atuantes no controle da resposta imune. Com isso, nosso objetivo é determinar se a ativação dos PPARs modula o processo inflamatório através da interação com CD40/CD40L in vitro ou in vivo. Células de linhagem monocítica humana THP-1 foram tratadas por 24 horas com forbol-éster (PMA, 40 nM) e posteriormente estimuladas com CD40L recombinante (rhCD40L, 1 g/ml) por diferentes períodos. Transcritos de mRNA foram analisados por real time PCR e os resultados expressos como razão da expressão do gene housekeeping GAPDH. As células THP-1 apresentam um aumento na expressão de PPAR e após 16 e 2 horas de estímulo com rhCD40L, respectivamente. Estas células também foram estimuladas com LPS (10 g/ml) e LPS+rhCD40L para sabermos se a resposta obtida anteriormente era específica ao estímulo com rhCD40L. O resultado mostra que há uma diminuição na expressão de PPAR e após o estimulo com LPS ou LPS+rhCD40L, indicando que nessas condições a modulação da expressão de PPARs é especifica para a via de sinalização CD40/CD40L. Foi medida também a expressão de CD36, que é descrito na literatura como um indicador da atividade de PPARs. O resultado mostra que o estímulo com CD40L promove um aumento de CD36, o que indica indiretamente que o PPAR estava ativo neste modelo experimental. Para mostrar a interação direta destas duas vias de sinalização, silenciamos o gene de PPAR por siRNA e posteriormente anlisamos a expressão de CD80, cuja expressão encontra-se aumentada logo após a ativação do CD40 de acordo com a literatura. O resultado mostra que, com o silenciamento de PPAR , há um aumento de CD80 logo após a ativação do CD40, evidenciando assim a interação entre essas duas vias de sinalização. A fim de verificar se os achados encontrados in vitro poderiam ser observados in vivo, foi isolada a fração mononuclear de sangue periférico de pacientes com LES com a doença em atividade (n=17), a doença inativa (n=21) ou doadores saudáveis (n=12) e foi medida a expressão de PPAR e por real time PCR. PPAR apresenta um aumento em pacientes com a doença ativa ou inativa em comparação aos doadores saudáveis. Já a expressão de PPAR apresenta aumento apenas em lúpicos em atividade quando comparados com lúpicos inativos ou doadores saudáveis. Quando considerado nesta análise o efeito do tratamento dos pacientes com corticosteróides nos níveis de PPAR, obsevou-se que a expressão de PPAR apresenta o mesmo padrão anterior. Estes resultados sugerem a hipótese de que PPAR seja um possível marcador de atividade de LES. Para confirmar esta especificidade, foram adicionadas à analise células mononucleares retiradas de pacientes com tuberculose e com infecções agudas. Os dados mostram que os níveis elevados de PPAR se mantém apenas em pacientes com lúpus ativo, o que confirma nossa hipótese. Nossos achados sugerem que PPAR e são regulados especificamente em reposta a ativação da via do CD40/CD40L, em monócitos em cultura e em células obtidas de pacientes com LES. Podemos também sugerir que PPAR possa ser um marcador para a atividade de LES. Estes resultados podem representar um novo mecanismo de controle da via de sinalização do CD40/CD40L, participando no controle da resposta inflamatória em cultura e em células de pacientes lúpicos / The membrane receptor CD40 and its ligand CD40L play an important role in the interface between innate and acquired immunity. Dysfunction of this signaling pathway was described in inflammatory and autoimmune diseases. In systemic lupus erythematosus (SLE), increased serum levels of soluble CD40L have been detected, where it plays a significant role in the generation of auto-antibodies. Peroxisome proliferator activator receptors (PPARs) are transcription factors originally described in lipid metabolism. More recently, they were also characterized as inflammatory modulators. Therefore, our objective was to determine whether the activation of PPARs may modulate the inflammatory process through interaction with the CD40/CD40L signaling pathway in vitro and in vivo. Macrophages derived from the human monocytic cell line THP-1 by 24h-treatment with PMA (40 nM) were stimulated with human recombinant CD40L (rhCD40L, 1 g/ml) for different periods. Messenger RNA (mRNA) transcripts for PPAR , and were determined by real time PCR and expressed as a ratio of the housekeeping gene GAPDH transcripts. THP-1 cells express a basal level of PPAR and gene transcription, which is increased 16 and 2 hours after exposure to rhCD40L, respectively. We also stimulated the THP-1 cells with LPS (10 g/ml) and LPS+rhCD40L to see if the increase of PPAR was a response specific to the rhCD40L stimuli. The data show that there is a decrease in PPAR and genes expression upon LPS or LPS+rhCD40L stimulation, indicating that in these times (2 and 16 hours) the response is specific for the CD40/CD40L signaling pathway. Increased expression of CD36 is known as an indicator of PPARs activity. We measured CD36 and saw an increase of this receptor after rhCD40L stimulus, indicating indirectly that PPARs were active in this experimental model. To prove the direct interaction between CD40/CD40L and PPAR , we silenced the PPAR gene by siRNA and analyzed the expression of CD80, which is known to increase after CD40 activation. The results show an increase in CD40L-stimulated CD80 expression upon silencing of PPAR , showing that there is an interaction between these signaling pathways. To confirm whether these findings also occur in vivo, mononuclear cells were isolated from whole blood samples from SLE patients with active (n=17) and inactive disease (n=21), and healthy donors (n=12). The mRNA transcripts for PPARs were detected by real time PCR. In both active and inactive SLE patients, monocytes show an increase in PPAR mRNA expression, as compared to healthy donors. PPAR mRNA is increased only in active patients when compared to healthy donors and inactive lupus patients. Further in this analysis, when we separated the patients with and without the administration of corticosteroids, PPAR displayed the same pattern as above. These results suggested that PPAR may be a marker for lupus activity. To validate this hypothesis, we compared the results obtained from patients with tuberculosis and acute infections. Results showed that only active-lupus patients have an increase in PPAR , confirming the specificity of this phenomenon and hence our hypothesis Our findings suggest that PPAR and are up-regulated specifically in response to CD40/CD40L activation, in both cultured macrophages and in monocytes obtained from SLE patients. We could also suggest that PPAR may be marker for lupus activity. Our results may represent a new control mechanism of the CD40/CD40L signaling pathway and seem to be implicated in the control of the inflammatory response in both human macrophages in vitro and SLE patients

Visceral Leishmaniasis (VL) is a severe desease, endemic in the Brazil, with a tendency to be more prevalent in urban areas. The pathology of VL is associated with a reduced production of IFN-. by T-cells and the increased production of IL-10, which suppresses the activation of macrophages and promotes development of the disease. Activated T cells can express CD40L interacting with CD40 expressed on antigen presenting cells (APC), this interaction is important for the activation of APCs and production of inflammatory cytokines, chemokines, nitric oxide (NO) and metalloproteinases, triggering a protective response in experimental models of LV. Data from our group showed that VL patients have low serum levels of sCD40L before treatment and that these levels increase over the same, titles reaching close to those found in endemic control, suggesting a protective effect of this molecule. In this work we evaluated the participation of sCD40L in modulating the immune response of macrophages infected with Leishmania chagasi. In this work we evaluated the participation of sCD40L in modulating the immune response of macrophages infected with Leishmania chagasi. For this, human macrophages were infected with promastigotes of Leishmania chagasi in the presence of serum containing high titers of sCD40L with and without addition of blocking antibody, anti-CD40L. After 72 hours, the microbicidal response was evaluated by number of infected macrophages and the number of intracellular parasites We observed that there was a 43% reduction in the percentage of infected macrophages and 58% of the number of intracellular parasites when compared to the medium (P = 0.01) and this effect was reversed by the blockade of sCD40L, because there was a 24% increase in the percentage of infected macrophages and 33% of the number of amastigotes. From the results we can conclude that the sCD40Lestá related to development of a protective immune response by activating microbicidal mechanisms of macrophages to control infection by L. chagasi. / A Leishmaniose Visceral (LV) é uma doença grave e endêmica no Brasil, sendo mais prevalente em áreas urbanas. A patologia da LV está associada a uma menor produção de IFN-. por células T e ao aumento da produção de IL-10, que suprime a ativação dos macrófagos e promove o desenvolvimento da doença. Células T ativadas podem expressar CD40L que interagem com o CD40 expresso em células apresentadoras de antígeno (APC), essa interação é importante para a ativação de APCs e produção de citocinas inflamatórias, quimiocinas, óxido nítrico (NO) e metaloproteinases, desencadeando uma resposta protetora em modelos experimentais de LV. Dados do nosso grupo demostraram que pacientes com LV apresentam baixos níveis séricos de sCD40L antes do tratamento e que esses níveis aumentam no decorrer do mesmo, atingindo títulos próximos aos valores encontrados no controle endêmico, sugerindo um efeito protetor dessa molécula. Neste trabalho avaliamos a participação do sCD40L presente no soro na resposta microbicida de macrófagos infectados por Leishmania chagasi. Para isso, macrófagos humanos obtidos a partir de PBMC foram infectados com promastigotas de Leishmania chagasi na presença de soro contendo altos títulos de sCD40L, com e sem adição de anticorpo de bloqueio, anti-CD40L. Avaliamos a resposta microbicida a partir do número de macrófagos infectados e a quantidade de parasitos intracelulares. Observamos que houve uma redução de 43% do percentual de macrófagos infectados e de 58% do número de parasitos intracelulares quando comparado ao meio (p=0.01), sendo esse efeito foi revertido com o bloqueio do sCD40L, pois ocorreu um aumento de 24% do percentual de macrófagos infectados e de 33% do número de amastigotas. A partir dos resultados obtidos concluimos que o sCD40L está relacionado ao desenvolvimento de uma resposta imunológica protetora por ativar mecanismos microbicidas dos macrófagos para o controle da infecção por L. chagasi.