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 paracoccidioidomicose (PCM), doença sistêmica de caráter granulomatoso, causada pelo fungo termodimórfico Paracoccidioides brasiliensis. A PCM é endêmica na América Latina e atinge principalmente indivíduos do sexo masculino com atividades econômica ligada a agricultura. Os pacientes com PCM exigem tratamento a base de sulfametoxazol/trimetoprim, anfotericina B, e derivados azólicos por longos períodos. A gp43, possui 416 aminoácidos, onde um trecho específico de 15 aminoácidos (QTLIAIHTLAIRYAN) designado como (P10), é reconhecido pelos linfócitos T de camundongos e humanos. No presente estudo avaliamos o efeito aditivo da imunização do P10 com às drogas antifúngicas utilizadas no tratamento da PCM. Nossos resultados indicam um efeito aditivo entre a imunização com P10 e o tratamento medicamentoso em camundongos Balb/c infectados. Associado a redução significativa da carga fúngica no pulmão, baço e fígado desses animais, detectamos aumento dos níveis de IL-12 e IFN-? e diminuição de IL-4 e IL-10. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic granulomatous disease caused by Paracoccidioides brasiliensis, a thermal dimorphic fungus. PCM is endemic in Latin America affecting mainly rural workers. The patients with PCM demand treatment the base of sulfametoxazole/trimethoprim, amphotericin B and derivatives azolic. The gp43 has 416-mer and mice and human T lymphocytes are stimulated by a 15-mer peptide designated as P10 (QTLIAIHTLAIRYAN). In the present work we evaluated the additive effect of P10 immunization and antifungal drugs utilizing in PCM treatment. Ours results showed an additive protective effect between immunization with P10 and drugs treatment with infected Balb/c mice. Associated to the reduction of fungal burden in the lung, spleen and liver we observed increase of levels of IL-12 and IFN-? and reduction of IL-4 and IL-10.

A paracoccidioidomicose (PCM), doença sistêmica de caráter granulomatoso, causada pelo fungo termodimórfico Paracoccidioides brasiliensis. A PCM é endêmica na América Latina e atinge principalmente indivíduos do sexo masculino com atividades econômica ligada a agricultura. Os pacientes com PCM exigem tratamento a base de sulfametoxazol/trimetoprim, anfotericina B, e derivados azólicos por longos períodos. A gp43, possui 416 aminoácidos, onde um trecho específico de 15 aminoácidos (QTLIAIHTLAIRYAN) designado como (P10), é reconhecido pelos linfócitos T de camundongos e humanos. No presente estudo avaliamos o efeito aditivo da imunização do P10 com às drogas antifúngicas utilizadas no tratamento da PCM. Nossos resultados indicam um efeito aditivo entre a imunização com P10 e o tratamento medicamentoso em camundongos Balb/c infectados. Associado a redução significativa da carga fúngica no pulmão, baço e fígado desses animais, detectamos aumento dos níveis de IL-12 e IFN-? e diminuição de IL-4 e IL-10. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic granulomatous disease caused by Paracoccidioides brasiliensis, a thermal dimorphic fungus. PCM is endemic in Latin America affecting mainly rural workers. The patients with PCM demand treatment the base of sulfametoxazole/trimethoprim, amphotericin B and derivatives azolic. The gp43 has 416-mer and mice and human T lymphocytes are stimulated by a 15-mer peptide designated as P10 (QTLIAIHTLAIRYAN). In the present work we evaluated the additive effect of P10 immunization and antifungal drugs utilizing in PCM treatment. Ours results showed an additive protective effect between immunization with P10 and drugs treatment with infected Balb/c mice. Associated to the reduction of fungal burden in the lung, spleen and liver we observed increase of levels of IL-12 and IFN-? and reduction of IL-4 and IL-10.

A lesão granulomatosa é caracterizada como um agregado compacto de fagócitos maduros formado em resposta à um estímulo persistente. Os mediadores pró-inflamatórios da família da IL-1, ao promoverem a ativação da imunidade inata e o remodelamento tecidual descontrolados, geram a fisiopatologia da paracoccidioidomicose, doença pulmonar granulomatosa causada pelo fungo P. brasiliensis. A principal via inflamatória envolvida na secreção de IL-1?, IL-18 e IL-1? é a ativação dos inflammasomas, complexos protéicos conhecidos pela sua capacidade de ativar proteoliticamente a enzima caspase-1. Neste estudo abordamos os mecanismos subjacentes às vias canônica e não canônica do inflamassoma, avaliando a importância funcional das caspases 1, 11 e 8 na resistência do hospedeiro durante a infecção por P. brasiliensis. Demonstramos que a resposta imunológica protetora mediada pelo IFN-?, após a liberação de IL-18 pela via da caspase-1, é o principal mecanismo responsável pelo controle fúngico quando o dano celular desencadeado pelo fungo é reconhecido pelo inflamassoma de NLRP3. No entanto, apesar do papel importante da caspase-1 na maturação da IL-1?, a falta de caspase-1 apenas reduz parcialmente os níveis de IL-1? durante a infecção por P. brasiliensis. Ao contrário do esperado, a deficiência de caspase-11 não prejudicou a produção de IL-1?, mas em vez disso, preveniu, na célula, a morte por piroptose e a secreção IL-1?, citocina importante para restringir o crescimento fúngico através da síntese de IL-17. Por fim, observamos que a ativação de caspase-8 pela sinalização de dectina-1 / Syk, além de mediar a maturação da IL-1?, que acontece de maneira independente de caspase-1 e 11, é necessária também para o funcionamento eficiente da via canônica de caspase-1, demonstrando uma rede interligada entre as vias canônica de caspse-1 e não canônica de caspase-8 para coordenar o processamento da IL-1?. Em conjunto, nossos resultados mostram contribuições distintas das vias canônica e não canônica do inflamassoma na produção de citocinas da família da IL-1, enfatizam a versatilidade desta plataforma em recrutar várias proteínas efetoras para adequar a resposta imunológica antifúngica e evidenciam a complexidade envolvida nas interações patógeno-hospedeiro. / Granuloma is a lesion characterized by a compact aggregate of mature phagocytes arising in response to a persistent stimulus. By driving uncontrolled innate immunity and tissue remodelling, IL-1 family pro-inflammatory mediators govern the pathophysiology of paracoccidioidomycosis, a granulomatous lung disorders caused by Paracocccidioides brasiliensis. A major inflammatory pathway involved in IL-1?, IL-18 e IL-1? secretion is the activation of inflammasomes, large multimolecular complexes best known for their ability to control activation of the proteolytic enzyme caspase-1. In this study we addressed the mechanisms that underlie canonical and non-canonical inflammasome pathways, assessing the functional importance of caspase-1, caspase-11 and caspase-8 in the regulation of inflammasome-mediated host resistance during P. brasiliensis infection. We found that IFN-?-mediated protective immune response following by caspase-1- dependent IL-18 release after is the key mechanism responsible for the fungal control after P. brasiliensis-induced cell damage recognition by NLRP3 canonical inflammasome pathway. Nonetheless, despite the important role of caspase-1 in the IL-1? maturation, the lack of caspase-1 only partially reduced IL-1? levels during P. brasiliensis infection. Unlike caspase-1, caspase-11 deficiency did not impair IL-1? production, cytokine strictly secreted by canonical caspase-1 inflammasome pathway. Instead, P. brasiliensis-triggered caspase-11 activation in an ill-defined manner leads to a rapid pore-mediated cell lysis and is required for IL-1? production during P. brasiliensis infection. IL-1?, in turn, is important for promoting the restriction of fungal growth trough IL-17-based inflammation. Finally, the caspase-8 induction by dectin-1/Syk signaling besides playing a role in mediating the caspase-1/11-independent IL-1? maturation is also required to efficient canonical caspase-1 inflammasome pathway, demonstrating a connected network between non-canonical caspase-8 and canonical caspase-1 inflammasome pathways to coordinate IL-1?. Taken together, our results revealed distincts contributions of both canonical and non-canonical inflammasome pathways in IL-1 family cytokine production and emphasizes the versatility of this platform to recruit several effector proteins to tailor the antifungal immune response, sheding new light on the complexity of this hostpathogen interaction.

A lesão granulomatosa é caracterizada como um agregado compacto de fagócitos maduros formado em resposta à um estímulo persistente. Os mediadores pró-inflamatórios da família da IL-1, ao promoverem a ativação da imunidade inata e o remodelamento tecidual descontrolados, geram a fisiopatologia da paracoccidioidomicose, doença pulmonar granulomatosa causada pelo fungo P. brasiliensis. A principal via inflamatória envolvida na secreção de IL-1?, IL-18 e IL-1? é a ativação dos inflammasomas, complexos protéicos conhecidos pela sua capacidade de ativar proteoliticamente a enzima caspase-1. Neste estudo abordamos os mecanismos subjacentes às vias canônica e não canônica do inflamassoma, avaliando a importância funcional das caspases 1, 11 e 8 na resistência do hospedeiro durante a infecção por P. brasiliensis. Demonstramos que a resposta imunológica protetora mediada pelo IFN-?, após a liberação de IL-18 pela via da caspase-1, é o principal mecanismo responsável pelo controle fúngico quando o dano celular desencadeado pelo fungo é reconhecido pelo inflamassoma de NLRP3. No entanto, apesar do papel importante da caspase-1 na maturação da IL-1?, a falta de caspase-1 apenas reduz parcialmente os níveis de IL-1? durante a infecção por P. brasiliensis. Ao contrário do esperado, a deficiência de caspase-11 não prejudicou a produção de IL-1?, mas em vez disso, preveniu, na célula, a morte por piroptose e a secreção IL-1?, citocina importante para restringir o crescimento fúngico através da síntese de IL-17. Por fim, observamos que a ativação de caspase-8 pela sinalização de dectina-1 / Syk, além de mediar a maturação da IL-1?, que acontece de maneira independente de caspase-1 e 11, é necessária também para o funcionamento eficiente da via canônica de caspase-1, demonstrando uma rede interligada entre as vias canônica de caspse-1 e não canônica de caspase-8 para coordenar o processamento da IL-1?. Em conjunto, nossos resultados mostram contribuições distintas das vias canônica e não canônica do inflamassoma na produção de citocinas da família da IL-1, enfatizam a versatilidade desta plataforma em recrutar várias proteínas efetoras para adequar a resposta imunológica antifúngica e evidenciam a complexidade envolvida nas interações patógeno-hospedeiro. / Granuloma is a lesion characterized by a compact aggregate of mature phagocytes arising in response to a persistent stimulus. By driving uncontrolled innate immunity and tissue remodelling, IL-1 family pro-inflammatory mediators govern the pathophysiology of paracoccidioidomycosis, a granulomatous lung disorders caused by Paracocccidioides brasiliensis. A major inflammatory pathway involved in IL-1?, IL-18 e IL-1? secretion is the activation of inflammasomes, large multimolecular complexes best known for their ability to control activation of the proteolytic enzyme caspase-1. In this study we addressed the mechanisms that underlie canonical and non-canonical inflammasome pathways, assessing the functional importance of caspase-1, caspase-11 and caspase-8 in the regulation of inflammasome-mediated host resistance during P. brasiliensis infection. We found that IFN-?-mediated protective immune response following by caspase-1- dependent IL-18 release after is the key mechanism responsible for the fungal control after P. brasiliensis-induced cell damage recognition by NLRP3 canonical inflammasome pathway. Nonetheless, despite the important role of caspase-1 in the IL-1? maturation, the lack of caspase-1 only partially reduced IL-1? levels during P. brasiliensis infection. Unlike caspase-1, caspase-11 deficiency did not impair IL-1? production, cytokine strictly secreted by canonical caspase-1 inflammasome pathway. Instead, P. brasiliensis-triggered caspase-11 activation in an ill-defined manner leads to a rapid pore-mediated cell lysis and is required for IL-1? production during P. brasiliensis infection. IL-1?, in turn, is important for promoting the restriction of fungal growth trough IL-17-based inflammation. Finally, the caspase-8 induction by dectin-1/Syk signaling besides playing a role in mediating the caspase-1/11-independent IL-1? maturation is also required to efficient canonical caspase-1 inflammasome pathway, demonstrating a connected network between non-canonical caspase-8 and canonical caspase-1 inflammasome pathways to coordinate IL-1?. Taken together, our results revealed distincts contributions of both canonical and non-canonical inflammasome pathways in IL-1 family cytokine production and emphasizes the versatility of this platform to recruit several effector proteins to tailor the antifungal immune response, sheding new light on the complexity of this hostpathogen interaction.