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.

Visceral leishmaniasis constitutes a serious public health problem in the world, demanding effective measures for its control and treatment. The current treatments are far from ideal for the need for prolonged treatment, development of drug resistance and significant side effects. Thus the search for new therapeutic options in addition to evaluating the effectiveness of adjuvant therapy is very important. The aim of this study was to evaluate biomarkers sCD40L and clinical outcome in the adjuvant treatment of human visceral leishmaniasis with N-acetylcysteine. From an intervention study, kind clinical trial, blinded, randomized, were investigated 60 patients from the University Hospital with a positive diagnosis for acute visceral leishmaniasis. These patients were divided into two groups of 30: Study Group - which made use of antimony penta valent standard dose supplemented with N-acetyl-L-cysteine and the control group - which only used the standard dose antimony. The serum levels of soluble ligand sCD40L were significantly higher elevation and steeper over time in SbV + NAC group compared to the Sb group. Furthermore, the distribution of values sCD40L significantly increased in both groups after 15 days of treatment, thereafter no significant change over time. Likewise the size of the spleen, and serum cytokine levels (TNF-α, IL-10, IL-12p40) decreased during treatment in both groups while the number of neutrophils, eosinophils and platelets increased. Several published studies indicate the importance of CD40 / sCD40L interaction for an effective immune response and that this interaction occurs via reciprocal signaling through protein kinase-induced phosphorylation of MAPK p38 and ERK1 / 2 mitogen. Other studies show as a strategy of evading the immune response and the establishment of infection, Leishmania inhibits p38 MAPK signaling triggered by CD40. And the glutathione redox system regulates the production of IL-12 induced by LPS through the activation of p38 MPAK, and furthermore, the effect initiation of IFN-γ and IL-12 is in part a consequence of the equilibrium glutathione redox. NAC was able to increase serum sCD40L concentrations throughout treatment. Treatment with NAC improved the patients´ clinical parameters associated with the prognosis of the patients: reduced spleen size increased number of neutrophils / lymphocytes and eosinophils faster. The results suggest that the addition of NAC to conventional therapy improves the immune response of patients, particularly in the reduction of serum IL-10, IL-12p40 and increase in sDC40L that this response occurs as early as two weeks. It is likely that increased levels of sCD40L the NAC occurs through the activation of p38 MAPK pathway glutathione redox system. / A leishmaniose visceral constitui-se um grave problema de saúde pública no mundo, demandando medidas eficazes no seu controle e tratamento. A terapêutica atual está longe de ser a ideal pela necessidade de tratamentos prolongados, desenvolvimento de resistência aos medicamentos e efeitos colaterais significativos. Desse modo a busca de novas opções terapêuticas além de avaliação da eficácia de terapêutica adjuvante é muito importante. O objetivo deste trabalho foi avaliar biomarcadores de evolução clínica e CD40 ligante solúvel (sCD40L) no tratamento adjuvante da leishmaniose visceral humana com N-acetilcisteína. A partir de um estudo de intervenção, tipo ensaio clínico, cego, aleatorizado, foram investigados 60 pacientes do Hospital Universitário com diagnóstico positivo para leishmaniose visceral aguda. Esses pacientes foram distribuídos em dois grupos de 30: Grupo Estudo que fez uso do antimônio penta valente dose padrão complementado com o N-acetil-L-cisteína e o Grupo Controle - que fez uso apenas do antimônio dose padrão. Os níveis séricos do sCD40L foram significativamente maiores e com elevação ao longo do tempo mais acentuada no grupo SbV + NAC em relação ao grupo SbV. Além disso, a distribuição dos valores de sCD40L aumentaram significativamente em ambos os grupos a partir de 15 dias de tratamento, a partir de então sem variação significativa ao longo do tempo. Do mesmo modo a dimensão de baço e níveis séricos de citocinas (TNF-α, IL-10, IL-12p40) diminuíram ao longo do tratamento nos dois grupos enquanto o número de neutrófilos, eosinófilos e plaquetas aumentaram.Vários estudos da literatura assinalam a importância da interação CD40/sCD40L para uma efetiva resposta imune e que essa interação ocorre por meio de sinalização recíproca através de fosforilação da proteína quinase mitógeno induzida de MAPK p38 e ERK1/2. Outros estudos mostram como uma estratégia de evasão da resposta imune e o estabelecimento de infecção, a Leishmania inibe a sinalização p38MAPK acionada pelo CD40. E que o sistema redox de glutationa regula produção de IL-12 induzida pela LPS através da ativação da p38 MPAK e, além disso, o efeito de iniciação de IFN-γ e a produção de IL-12 é em parte uma conseqüência do equilíbrio redox da glutationa. O NAC foi capaz de aumentar as concentrações séricas de sCD40L ao longo do tratamento. O tratamento com NAC melhorou os parâmetros clínicos dos pacientes associados com o prognóstico dos pacientes: reduziu tamanho do baço, aumento do número de neutrófilos/linfócitos e eosinófilos mais rapidamente. Os resultados sugerem que a adição do NAC ao tratamento convencional melhora a resposta imunológica dos pacientes, sobretudo na diminuição dos níveis séricos de IL-10, IL-12p40 e na elevação da sDC40L que essa resposta ocorre já a partir de duas semanas. É provável que o aumento dos níveis de sCD40L pelo NAC ocorra através da ativação do MAPK p38 via o sistema redox de glutationa.