O reconhecimento eficiente do fungo Paracoccidioides brasiliensis pelos receptores do sistema imune inato do hospedeiro é essencial para a proteção contra a paracoccidioidomicose (PCM), micose sistêmica prevalente na América Latina. Diferente dos receptores do tipo Toll (TLRs),os receptores do tipo Nod-like (NLRs) são proteínas citoplasmáticas com capacidade de formar uma plataforma molecular denominada inflamassoma. Esta plataforma ativa caspase-1 e desencadeia a produção de IL-1? e IL-18. O inflamassoma de NLRC4 regula a resposta imune contra bactérias intracelulares através do reconhecimento de flagelina. No entanto, mesmo na ausência desta molécula, a bactéria Shigella flexneri é capaz de ativar o inflamassoma de NLRC4, o que sugere a existência de outros agonistas. Trabalhos recentes mostraram que o inflamassoma de NLRC4 tem papel importante no controle da infecção por Candida albicans. Contudo, sua participação na infecção por P. brasiliensis é uma incógnita. Portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a participação do inflamassoma de NLRC4 na paracoccidioidomicose experimental. Os resultados obtidos demonstram que durante a infecção experimental por P. brasiliensis,macrófagos derivados de medula óssea (BMDM) provenientes de animais Nlrc4-/- produzem mais IL-1? do que BMDM de animais controles. Não foram detectadas diferenças significativas quanto aos níveis de TNF- ? em ambos os grupos. Para investigar o mecanismo responsável pelo aumento da produção de IL-1? por BMDM de camundongos Nlrc4-/-, as expressões do gene Nlrp3 e Nlrc4 foram avaliadas por qPCR durante, 0, 2, 6, 12, e 24 horas após a infecção. Comparado aos camundongos WT, BMDM de animais Nlrc4-/- exibiram um aumento na expressão de Nlrp3 durante as primeiras 12 horas de infecção. Surpreendentemente, 24 horas após a infecção, um aumento na expressão do gene de Nlrc4 foi detectado em BMDM de animais Nlrp3-/-, comparado ao controle. Estes resultados sugerem que o inflamassoma de NLRC4 reprime a atividade do inflamassoma de NLRP3, e consequentemente, anula a produção de IL-1? em macrófagos estimulados por P. brasiliensis. Além disso, camundongos Nlrc4-/- exibiram um aumento na produção de IL-1? e redução na produção de IL-18 aos7 dias após a infecção in vivo. Em contraste, a produção de IL-1? foi menor e a produção de IL-18 aumentou aos 30 dias após a infecção.Comparado ao grupo controle observamos menor carga fúngica, formação de granulomas bem definidos e compactos e redução na fibrose em pulmões de camundongos Nlrc4-/- aos 30 dias após infecção. Adicionalmente, observamos aumento na produção de citocinas do perfil Th1 (IFN-?, IL-12p40) e níveis reduzidos de IL-10. Em conclusão, estes dados mostram que o inflamassoma NLRC4 tem papel importante na suscetibilidade do hospedeiro durante a infecção por P. brasiliensis. / The efficient recognition of P. brasiliensis fungal cells by immune system receptors is essential for protection against paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis prevalent in Latin America. Different from the Toll-like receptors (TLRs), NOD-like receptors (NLRs) are cytoplasmic proteins able to form the molecular platform, denominated inflammasome. This platform activates caspase-1 and triggers the production of IL-1? and IL-18. The NLRC4 inflammasome regulates the immune response against intracellular bacteria through recognition of flagellin. However, even in the absence of this structure, the bacteria Shigella flexneri activates the NLRC4 inflammasome, suggesting the existence of other agonists. It is known that NLRC4 control the Candida albicans infection. Therefore, in this study we evaluated the participation of NLRC4 inflammasome in experimental paracoccidioidomycosis. Our data demonstrated that Nlrc4-/- BMDMs produces more IL-1? than WT BMDMs during P. brasiliensis infection. No differences were detected regarding to TNF-? levels in both groups. To investigate the mechanism responsible to improvement of IL-1? production by Nlrc4-/- BMDMs, the nlrp3 and nlrc4 gene expression were evaluated by qPCR during 2, 6, 12 and 24 hours post infection. Compared to WT mice, the expression of nlrp3 was increased in Nlrc4-/- BMDMs during the first 12 hours of infection. Surprisingly, at 24 hour post infection and nlrc4 exhibited increased expression in Nlrp3-/- BMDMs, compared to WT controls. These data suggest that NLRC4 represses NLRP3 inflammasome activity, and consequently, abrogates the IL-1B production by P.brasiliensis estimuled macrophages. Furthermore, Nlrc4-/- mice exhibited an increased production of IL-1? and decreased production IL-18 at 7 days post infection in vivo. In contrast, there was a decrease in the production of IL-1? and increased production of IL-18 at 30 days post infection. Compared to controls, we observed lower fungal load, the formation of well-defined and compact lung granulomas, and decreased fibrosis in the lungs of Nlrc4-/- mice after 30 days post infection. In addition, we observed increased production of Th1 cytokine profile (IFN-?, IL-12p40) and reduced levels of IL-10. In conclusion, these data show that NLRC4 inflammasome play an important role on the host susceptibility during P. brasiliensis infection.

O reconhecimento eficiente do fungo Paracoccidioides brasiliensis pelos receptores do sistema imune inato do hospedeiro é essencial para a proteção contra a paracoccidioidomicose (PCM), micose sistêmica prevalente na América Latina. Diferente dos receptores do tipo Toll (TLRs),os receptores do tipo Nod-like (NLRs) são proteínas citoplasmáticas com capacidade de formar uma plataforma molecular denominada inflamassoma. Esta plataforma ativa caspase-1 e desencadeia a produção de IL-1? e IL-18. O inflamassoma de NLRC4 regula a resposta imune contra bactérias intracelulares através do reconhecimento de flagelina. No entanto, mesmo na ausência desta molécula, a bactéria Shigella flexneri é capaz de ativar o inflamassoma de NLRC4, o que sugere a existência de outros agonistas. Trabalhos recentes mostraram que o inflamassoma de NLRC4 tem papel importante no controle da infecção por Candida albicans. Contudo, sua participação na infecção por P. brasiliensis é uma incógnita. Portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a participação do inflamassoma de NLRC4 na paracoccidioidomicose experimental. Os resultados obtidos demonstram que durante a infecção experimental por P. brasiliensis,macrófagos derivados de medula óssea (BMDM) provenientes de animais Nlrc4-/- produzem mais IL-1? do que BMDM de animais controles. Não foram detectadas diferenças significativas quanto aos níveis de TNF- ? em ambos os grupos. Para investigar o mecanismo responsável pelo aumento da produção de IL-1? por BMDM de camundongos Nlrc4-/-, as expressões do gene Nlrp3 e Nlrc4 foram avaliadas por qPCR durante, 0, 2, 6, 12, e 24 horas após a infecção. Comparado aos camundongos WT, BMDM de animais Nlrc4-/- exibiram um aumento na expressão de Nlrp3 durante as primeiras 12 horas de infecção. Surpreendentemente, 24 horas após a infecção, um aumento na expressão do gene de Nlrc4 foi detectado em BMDM de animais Nlrp3-/-, comparado ao controle. Estes resultados sugerem que o inflamassoma de NLRC4 reprime a atividade do inflamassoma de NLRP3, e consequentemente, anula a produção de IL-1? em macrófagos estimulados por P. brasiliensis. Além disso, camundongos Nlrc4-/- exibiram um aumento na produção de IL-1? e redução na produção de IL-18 aos7 dias após a infecção in vivo. Em contraste, a produção de IL-1? foi menor e a produção de IL-18 aumentou aos 30 dias após a infecção.Comparado ao grupo controle observamos menor carga fúngica, formação de granulomas bem definidos e compactos e redução na fibrose em pulmões de camundongos Nlrc4-/- aos 30 dias após infecção. Adicionalmente, observamos aumento na produção de citocinas do perfil Th1 (IFN-?, IL-12p40) e níveis reduzidos de IL-10. Em conclusão, estes dados mostram que o inflamassoma NLRC4 tem papel importante na suscetibilidade do hospedeiro durante a infecção por P. brasiliensis. / The efficient recognition of P. brasiliensis fungal cells by immune system receptors is essential for protection against paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis prevalent in Latin America. Different from the Toll-like receptors (TLRs), NOD-like receptors (NLRs) are cytoplasmic proteins able to form the molecular platform, denominated inflammasome. This platform activates caspase-1 and triggers the production of IL-1? and IL-18. The NLRC4 inflammasome regulates the immune response against intracellular bacteria through recognition of flagellin. However, even in the absence of this structure, the bacteria Shigella flexneri activates the NLRC4 inflammasome, suggesting the existence of other agonists. It is known that NLRC4 control the Candida albicans infection. Therefore, in this study we evaluated the participation of NLRC4 inflammasome in experimental paracoccidioidomycosis. Our data demonstrated that Nlrc4-/- BMDMs produces more IL-1? than WT BMDMs during P. brasiliensis infection. No differences were detected regarding to TNF-? levels in both groups. To investigate the mechanism responsible to improvement of IL-1? production by Nlrc4-/- BMDMs, the nlrp3 and nlrc4 gene expression were evaluated by qPCR during 2, 6, 12 and 24 hours post infection. Compared to WT mice, the expression of nlrp3 was increased in Nlrc4-/- BMDMs during the first 12 hours of infection. Surprisingly, at 24 hour post infection and nlrc4 exhibited increased expression in Nlrp3-/- BMDMs, compared to WT controls. These data suggest that NLRC4 represses NLRP3 inflammasome activity, and consequently, abrogates the IL-1B production by P.brasiliensis estimuled macrophages. Furthermore, Nlrc4-/- mice exhibited an increased production of IL-1? and decreased production IL-18 at 7 days post infection in vivo. In contrast, there was a decrease in the production of IL-1? and increased production of IL-18 at 30 days post infection. Compared to controls, we observed lower fungal load, the formation of well-defined and compact lung granulomas, and decreased fibrosis in the lungs of Nlrc4-/- mice after 30 days post infection. In addition, we observed increased production of Th1 cytokine profile (IFN-?, IL-12p40) and reduced levels of IL-10. In conclusion, these data show that NLRC4 inflammasome play an important role on the host susceptibility during P. brasiliensis infection.

A hiperalgesia inflamatória é o processo pelo qual ocorre a sensibilização dos neurônios nociceptores aferentes primários por mediadores químicos inflamatórios, gerando assim uma diminuição do limiar nociceptivo e como consequência episódios de dor. Entre os principais mediadores envolvidos com a sensibilizacão das fibras nociceptivas periféricas está a prostaglandina E2 (PGE2), que é liberada como um produto final de uma cascata de mediadores inflamatórios. Dentro desta cascata de liberação hierárquica podemos destacar a interleucina -1? (IL)-1?, uma citocina importante na gênese da dor inflamatória, devido à sua capacidade de induzir a produção da enzima cicloxigenase-2 (COX-2), e consequentemente PGE2. O mecanismo de controle da produção da IL-1 ? envolvem dois passos intracelulares: a indução da expressão de uma forma protêica inativa (a pró-IL-1 ?) e a geração da forma biologicamente ativa (IL-1?) a partir da pró-IL-1 ?. Este último passo envolve a ação de uma cisteína-protease ativada em decorrência de um processo inflamatório, conhecida como Caspase-1, a qual cliva a pró-IL-1? em IL1?. Recentemente, nosso grupo demonstrou que a caspase-1 tem um papel importante na gênese da dor inflamatória, sendo crucial para a geração de IL-1? e consequentemente COX2/PGE2. Porém, não são conhecidos os mecanismos de ativação da caspase-1 na hiperalgesia inflamatória. Sabe-se que a ativação da Caspase-1 e clivagem da pro-IL-1? são dependentes de uma plataforma molecular intracelular denominada inflamassoma. Os principais inflamassomas ativadores de caspase-1 são formados pelas proteínas NLRP3, IPAF (NLRC4) e por sua molécula adaptadora ASC. O objetivo desse trabalho então foi avaliar a participação do inflamassoma na gênese da dor inflamatória. Nós identificamos que as moléculas IPAF e ASC, mas não o NLRP3, participa no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória mecânica e térmica induzida pela carragenina. Observou-se que estas moléculas são cruciais para a ativação da Caspase-1 e, consequentemente, para a produção da IL-1? ativa. Estes resultados evidenciam pela primeira vez um papel importante do inflamassoma no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória. / The inflammatory hyperalgesic is the process by which occurs the sensitization of nociceptors primary afferent neurons by inflammatory chemical mediators, that generating a decreased nociceptive threshold and result in episodes of pain. Among the main of nociceptive mediators involved with sensitization of peripheral nociceptive fibers are prostaglandin E2 (PGE2), which is released as a final product of a cascade of inflammatory mediators. Within this hierarchical cascade of release can highlight interleukin-1? (IL)-1?, a cytokine important in the genesis of inflammatory pain due to their ability to induce the production of the enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2) and consequently PGE2. The control mechanism production of intracellular IL-1 ? involved two steps: induction of expression of a protein inactive form (pro-IL-1 ?) and the generation of the biologically active form from pro-IL-1 ? (IL-1?). This last step involves the action of a cysteine protease-activated due to an inflammatory process, known as Caspase-1, which cleaves pro-IL-1? to IL-1?. Recently our group has demonstrated that caspase-1 plays an important role in the genesis of inflammatory pain, crucial for the generation of IL-1? and consequently COX2/PGE2. However, there aren\'t known mechanisms of activation of caspase-1 in inflammatory hyperalgesic. It is known that the activation of Caspase-1 cleavage and pro-IL-1? are dependent on an intracellular molecular platform called inflammassome. The main inflammassome activators of caspase-1 proteins are formed by NLRP3, IPAF (NLRC4) and its adapter molecule ASC. The aim of this study was to evaluate the inflammassome participation in the genesis of inflammatory pain. We have identified molecules IPAF and ASC, but not NLRP3, is participate in the development of mechanical and thermal inflammatory hyperalgesic induced by carrageenan. It was observed that these molecules are crucial for the activation of Caspase-1 and thus for the production of active IL-1?. These results demonstrate for the first time an important role of the inflammassome in the development of inflammatory hyperalgesic.

A hiperalgesia inflamatória é o processo pelo qual ocorre a sensibilização dos neurônios nociceptores aferentes primários por mediadores químicos inflamatórios, gerando assim uma diminuição do limiar nociceptivo e como consequência episódios de dor. Entre os principais mediadores envolvidos com a sensibilizacão das fibras nociceptivas periféricas está a prostaglandina E2 (PGE2), que é liberada como um produto final de uma cascata de mediadores inflamatórios. Dentro desta cascata de liberação hierárquica podemos destacar a interleucina -1? (IL)-1?, uma citocina importante na gênese da dor inflamatória, devido à sua capacidade de induzir a produção da enzima cicloxigenase-2 (COX-2), e consequentemente PGE2. O mecanismo de controle da produção da IL-1 ? envolvem dois passos intracelulares: a indução da expressão de uma forma protêica inativa (a pró-IL-1 ?) e a geração da forma biologicamente ativa (IL-1?) a partir da pró-IL-1 ?. Este último passo envolve a ação de uma cisteína-protease ativada em decorrência de um processo inflamatório, conhecida como Caspase-1, a qual cliva a pró-IL-1? em IL1?. Recentemente, nosso grupo demonstrou que a caspase-1 tem um papel importante na gênese da dor inflamatória, sendo crucial para a geração de IL-1? e consequentemente COX2/PGE2. Porém, não são conhecidos os mecanismos de ativação da caspase-1 na hiperalgesia inflamatória. Sabe-se que a ativação da Caspase-1 e clivagem da pro-IL-1? são dependentes de uma plataforma molecular intracelular denominada inflamassoma. Os principais inflamassomas ativadores de caspase-1 são formados pelas proteínas NLRP3, IPAF (NLRC4) e por sua molécula adaptadora ASC. O objetivo desse trabalho então foi avaliar a participação do inflamassoma na gênese da dor inflamatória. Nós identificamos que as moléculas IPAF e ASC, mas não o NLRP3, participa no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória mecânica e térmica induzida pela carragenina. Observou-se que estas moléculas são cruciais para a ativação da Caspase-1 e, consequentemente, para a produção da IL-1? ativa. Estes resultados evidenciam pela primeira vez um papel importante do inflamassoma no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória. / The inflammatory hyperalgesic is the process by which occurs the sensitization of nociceptors primary afferent neurons by inflammatory chemical mediators, that generating a decreased nociceptive threshold and result in episodes of pain. Among the main of nociceptive mediators involved with sensitization of peripheral nociceptive fibers are prostaglandin E2 (PGE2), which is released as a final product of a cascade of inflammatory mediators. Within this hierarchical cascade of release can highlight interleukin-1? (IL)-1?, a cytokine important in the genesis of inflammatory pain due to their ability to induce the production of the enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2) and consequently PGE2. The control mechanism production of intracellular IL-1 ? involved two steps: induction of expression of a protein inactive form (pro-IL-1 ?) and the generation of the biologically active form from pro-IL-1 ? (IL-1?). This last step involves the action of a cysteine protease-activated due to an inflammatory process, known as Caspase-1, which cleaves pro-IL-1? to IL-1?. Recently our group has demonstrated that caspase-1 plays an important role in the genesis of inflammatory pain, crucial for the generation of IL-1? and consequently COX2/PGE2. However, there aren\'t known mechanisms of activation of caspase-1 in inflammatory hyperalgesic. It is known that the activation of Caspase-1 cleavage and pro-IL-1? are dependent on an intracellular molecular platform called inflammassome. The main inflammassome activators of caspase-1 proteins are formed by NLRP3, IPAF (NLRC4) and its adapter molecule ASC. The aim of this study was to evaluate the inflammassome participation in the genesis of inflammatory pain. We have identified molecules IPAF and ASC, but not NLRP3, is participate in the development of mechanical and thermal inflammatory hyperalgesic induced by carrageenan. It was observed that these molecules are crucial for the activation of Caspase-1 and thus for the production of active IL-1?. These results demonstrate for the first time an important role of the inflammassome in the development of inflammatory hyperalgesic.

A bactéria Legionella pneumophila é um bacilo Gram-negativo, flagelado causador da doença dos legionários e febre de Pontiac. O inflamassoma mais importante no controle da replicação desta bactéria é o composto por Naip5/NLRC4, que é responsável pelo reconhecimento de flagelina. A ativação do inflamassoma de Naip5/NLRC4 pela flagelina induz a ativação de caspase-1, induzindo a formação de poros na membrana, piroptose e controle da replicação desta bactéria. A participação da proteína adaptadora ASC é essencial para a nucleação deste complexo e secreção de citocinas inflamatórias como IL-1? e IL-18 por esta via. Além do controle da replicação de L. pneumophila pelo inflamassoma NLRC4 dependente de caspase-1, foi demonstrado que existe uma via induzida por NLRC4 independente de caspase- 1/11. Dessa forma, camundongos e células Nlrc4-/- são mais susceptíveis à infecção por esta bactéria do que as células Casp1/11-/-. Neste trabalho, nós identificamos que a via independente de caspase-1/11 é composta por Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-8 e é essencial para o controle da replicação de Legionella spp. flageladas em macrófagos e in vivo. Através da utilização de BMDMs Casp1/11-/- e Asc/Casp1/11-/- transduzidos com NLRC4-GFP ou ASC-GFP, identificamos que a formação de punctas de NLRC4 e ASC dependem do reconhecimento de flagelina e que ASC é essencial para a formação desses punctas. Também foi identificado que a infecção com L. pneumophila que expressa flagelina leva à ativação de caspase-8 de maneira dependente de ASC e Naip5, mas independente de caspase-1/11. De acordo com esses dados, o silenciamento de caspase-8 em macrófagos Casp1/11-/- aumentou a susceptibilidade dessas células à infecção com L. pneumophila flagelada. Além disso, macrófagos e camundongos Asc/Casp1/11-/- foram tão susceptíveis quanto os Nlrc4- /- e mais susceptíveis que os Casp1/11-/-. Nós observamos que o inflamassoma de NLRC4/ASC/Caspase-8 induz formação de poros e morte celular independente de gasdermina-D (GSDMD). Por meio da utilização de células de camundongos C57BL/6, foi observado que caspase-8 é recrutada para o inflamassoma de Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-1. Entretanto, a ativação de caspase-8 só ocorre na 10 ausência de caspase-1 ou GSDMD. Nossos dados sugerem que a ativação de caspase-8 no inflamassoma composto por NLRC4/ASC/Caspase-8 representa uma via alternativa que opera para garantir o controle da replicação de bactérias flageladas em situações nas quais ou caspase-1 ou GSDMD estão inibidas. / Legionella pneumophila is a flagellated Gram-negative bacillus that is the causative agent of the legionnaire\'s disease and Pontiac fever. The most important inflammasome for the control of L. pneumophila replication is the Naip5/NLRC4, responsible for the flagellin recognition. The activation of the Naip5/NLRC4 inflammasome leads to caspase-1 activation, consequently pore formation, pyroptosis and control of bacterial replication. The participation of the adaptor molecule ASC is essential for this complex nucleation and the secretion of inflammatory cytokines like IL-1? and IL-18 by this pathway. Besides the control of L. pneumophila replication by Naip5/NLRC4/Caspase-1 inflammasome, it was demonstrated there are NLRC4 responses independent of caspase-1/11. These explain why mice and macrophages Nlrc4-/- are more susceptible than Casp1/11-/-. In this work, we identified that the caspase-1/11-independent pathway is composed of Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-8 and it is essential for the control of flagellated Legionella spp. replication in macrophages and in vivo. Infection of Casp1/11-/- and Asc/Casp1/11-/- macrophages, transduced with NLRC4-GFP or ASC-GFP, showed that flagellin-positive bacteria triggered puncta formation that is ASC-dependent. Accordingly, Naip5 and ASC, but not caspase-1/11, were required for caspase-8 activation in response to flagellated bacteria. Silencing caspase-8 in Casp1/11-/- BMDMs increased the susceptibility to L. pneumophila infection. Furthermore, the macrophages and mice Asc/Casp1/11-/- are as susceptible as Nlrc4-/-, but more susceptible than Casp1/11-/-. We also found that the NLRC4/ASC/Caspase-8 inflammasome induces GSDMD-independent pore formation and cell death. Using C57BL/6 cells, we observed that caspase-8 is recruited to Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-1 inflammasome. However, caspase-8 is just activated in the absence of caspase-1 or GSDMD. Our data suggest that caspase-8 activation in the NLRC4/ASC/Caspase-8 inflammasome represents an alternative pathway that operates to ensure the control of flagellated bacteria replication in situations which either caspase-1 or GSDMD are inhibited.

A bactéria Legionella pneumophila é um bacilo Gram-negativo, flagelado causador da doença dos legionários e febre de Pontiac. O inflamassoma mais importante no controle da replicação desta bactéria é o composto por Naip5/NLRC4, que é responsável pelo reconhecimento de flagelina. A ativação do inflamassoma de Naip5/NLRC4 pela flagelina induz a ativação de caspase-1, induzindo a formação de poros na membrana, piroptose e controle da replicação desta bactéria. A participação da proteína adaptadora ASC é essencial para a nucleação deste complexo e secreção de citocinas inflamatórias como IL-1? e IL-18 por esta via. Além do controle da replicação de L. pneumophila pelo inflamassoma NLRC4 dependente de caspase-1, foi demonstrado que existe uma via induzida por NLRC4 independente de caspase- 1/11. Dessa forma, camundongos e células Nlrc4-/- são mais susceptíveis à infecção por esta bactéria do que as células Casp1/11-/-. Neste trabalho, nós identificamos que a via independente de caspase-1/11 é composta por Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-8 e é essencial para o controle da replicação de Legionella spp. flageladas em macrófagos e in vivo. Através da utilização de BMDMs Casp1/11-/- e Asc/Casp1/11-/- transduzidos com NLRC4-GFP ou ASC-GFP, identificamos que a formação de punctas de NLRC4 e ASC dependem do reconhecimento de flagelina e que ASC é essencial para a formação desses punctas. Também foi identificado que a infecção com L. pneumophila que expressa flagelina leva à ativação de caspase-8 de maneira dependente de ASC e Naip5, mas independente de caspase-1/11. De acordo com esses dados, o silenciamento de caspase-8 em macrófagos Casp1/11-/- aumentou a susceptibilidade dessas células à infecção com L. pneumophila flagelada. Além disso, macrófagos e camundongos Asc/Casp1/11-/- foram tão susceptíveis quanto os Nlrc4- /- e mais susceptíveis que os Casp1/11-/-. Nós observamos que o inflamassoma de NLRC4/ASC/Caspase-8 induz formação de poros e morte celular independente de gasdermina-D (GSDMD). Por meio da utilização de células de camundongos C57BL/6, foi observado que caspase-8 é recrutada para o inflamassoma de Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-1. Entretanto, a ativação de caspase-8 só ocorre na 10 ausência de caspase-1 ou GSDMD. Nossos dados sugerem que a ativação de caspase-8 no inflamassoma composto por NLRC4/ASC/Caspase-8 representa uma via alternativa que opera para garantir o controle da replicação de bactérias flageladas em situações nas quais ou caspase-1 ou GSDMD estão inibidas. / Legionella pneumophila is a flagellated Gram-negative bacillus that is the causative agent of the legionnaire\'s disease and Pontiac fever. The most important inflammasome for the control of L. pneumophila replication is the Naip5/NLRC4, responsible for the flagellin recognition. The activation of the Naip5/NLRC4 inflammasome leads to caspase-1 activation, consequently pore formation, pyroptosis and control of bacterial replication. The participation of the adaptor molecule ASC is essential for this complex nucleation and the secretion of inflammatory cytokines like IL-1? and IL-18 by this pathway. Besides the control of L. pneumophila replication by Naip5/NLRC4/Caspase-1 inflammasome, it was demonstrated there are NLRC4 responses independent of caspase-1/11. These explain why mice and macrophages Nlrc4-/- are more susceptible than Casp1/11-/-. In this work, we identified that the caspase-1/11-independent pathway is composed of Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-8 and it is essential for the control of flagellated Legionella spp. replication in macrophages and in vivo. Infection of Casp1/11-/- and Asc/Casp1/11-/- macrophages, transduced with NLRC4-GFP or ASC-GFP, showed that flagellin-positive bacteria triggered puncta formation that is ASC-dependent. Accordingly, Naip5 and ASC, but not caspase-1/11, were required for caspase-8 activation in response to flagellated bacteria. Silencing caspase-8 in Casp1/11-/- BMDMs increased the susceptibility to L. pneumophila infection. Furthermore, the macrophages and mice Asc/Casp1/11-/- are as susceptible as Nlrc4-/-, but more susceptible than Casp1/11-/-. We also found that the NLRC4/ASC/Caspase-8 inflammasome induces GSDMD-independent pore formation and cell death. Using C57BL/6 cells, we observed that caspase-8 is recruited to Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-1 inflammasome. However, caspase-8 is just activated in the absence of caspase-1 or GSDMD. Our data suggest that caspase-8 activation in the NLRC4/ASC/Caspase-8 inflammasome represents an alternative pathway that operates to ensure the control of flagellated bacteria replication in situations which either caspase-1 or GSDMD are inhibited.

Les inflammasomes sont des complexes protéiques impliqués dans l’immunité innée, qui sont activés par de multiples signaux de danger. Des mutations héréditaires des protéines de l’inflammasome peuvent être responsables de son activation excessive et in fine de la survenue de pathologies auto-inflammatoires chez l’être humain. À l’heure actuelle, aucun modèle cellulaire ne permet d’étudier spécifiquement la dynamique d’activation des inflammasomes et de préciser les conséquences des mutations activatrices sur celles-ci. J’ai donc généré un modèle humain macrophagique exprimant une protéine recombinante FLAG3x-ASC endogène, commune aux différents inflammasomes dans la lignée cellulaire humaine monocytaire/macrophagique THP-1. Cette lignée a été générée par édition génique par la technologie CRISPR-Cas9 en utilisant un substrat de recombinaison permettant d’insérer la séquence codant pour le FLAG3X in frame du locus PYCARD codant pour ASC. J’ai pu générer 6 clones FLAG3x-ASC dans la lignée THP-1. Les clones générés ont été validés en confirmant l’expression et la fonctionnalité de la protéine recombinante FLAG3x-ASC et en vérifiant l’absence de mutations indésirables hors-cible générée par la nucléase Cas9. Une fois ce modèle généré, j’ai pu également reproduire un variant génétique du gène NLRC4, protéine sensor de l’inflammasome du même nom, retrouvé chez un patient présentant une maladie auto-inflammatoire. La validation des clones mutant pour NLRC4 est en cours. Ce projet permettra la caractérisation de la dynamique d’activation de l’inflammasome dans un modèle physiologique et pathologique. Ceci permettra une avancée importante dans la compréhension de l’inflammasome et son agrégation ainsi que la régulation de ce complexe face aux signaux de danger. / Inflammasomes are multiproteic complexes that are involved in innate immunity and are activated by multiple signals of dangers. Hereditary mutations in inflammasome components lead to its excessive activation that is responsible for human auto-inflammatory disease. While these mutations are supposed to alter the dynamic of inflammasome activation, there is no current human model allowing the dynamic study of this complex. I generated a human cellular model expressing an endogenous FLAG3x ASC protein, an adaptator protein common to several inflammasomes, in the human monocytic/macrophagic THP-1 cell line. This model was created through CRISPR-Cas9 genome engineering using a recombination template allowing the in frame integration of the sequence encoding the FLAG3X peptide at the PYCARD locus encoding ASC. I generated and validated the expression and the functionality of 6 FLAG3x-ASC THP-1 cell lines. Furthermore, these cell lines are devoided of CRISPR-Cas9 off-target effect. In this model, I further reproduced a genetic variant of the inflammasome component NLRC4 observed in a patient presenting with autoinflammatory manifestation. The functional validation of the FLAG3x-ASC THP-1 harboring the NLRC4 variant is on-going. This project will allow to study the dynamic of the activation of the inflammasome in healthy and pathological conditions. Those results will help refine our comprehension of inflammasome complexation and regulation in response to danger signals.

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