Células produtoras de IFN-? e IL-17A são envolvidas na proteção contra infecção por Leishmania infantum (L. infantum). Ainda não está claro como o sistema imune coordena, ou o parasito manipula, o balanço entre Th1 e Th17 durante a leishmaniose visceral (LV). Utilizando RNAseq, PCR array e citometria de fluxo, nós demonstramos que, enquanto o padrão Th1 é altamente induzido, o perfil Th17 é inibido durante a infecção por L. infantum, e que as células B compõem uma fonte importante de IL-17A nesse modelo. Usando animais Nod2-/- e Rip2-/- nós caracterizamos essa via como um regulador negativo de células Th17 na LV. Por outro lado, a potente indução de Th1 foi dependente da sinalização via NOD2-RIP2 em células dendríticas CD8??+XCR1+, o que foi crucial para produção de IL-12 através da fosforilação de p38 e JNK. Como consequência, camundongos Nod2-/- e Rip2-/- tiveram defeito na resposta Th1, aumento de Th17, e maiores cargas parasitárias comparado com camundongos WT. Juntos, os dados mostram que a via de NOD2-RIP2 desempenha um papel importante na modulação da resposta imune adaptativa e promove proteção contra LV causada por L. infantum / IFN-? and IL-17A-producing cells are described to be related to protection against Leishmania infantum (L. infantum) infection. How the immune system coordinates, or the parasite manipulates, the balance between Th1 and Th17 during visceral leishmaniasis (VL) is still unknown. We showed here that Th17 is suppressed during L. infantum infection and B cells are an important source of IL-17A in this model. By using Nod2-/- and Rip2-/- mice we characterized this pathway as a negative regulator for Th17 cells in VL. On the other hand, the high level of Th1 induction was dependent on the NOD2-RIP2 signaling in CD8?+XCR1+ dendritic cells (DCs), which was crucial for IL-12 production through the phosphorylation of p38 and JNK. As a consequence, Nod2-/- and Rip2-/- mice showed a Th1 defective response, more Th17, and higher parasite loads compared to WT mice. Together, the data demonstrate that NOD2-RIP2 signaling pathway plays a role in shaping adaptive immunity and promotes protection against VL caused by L. infantum

O papel do complemento na modulação da resposta de células dendríticas não é bem entendido. Neste trabalho observamos que estas células produzirem proteínas do complemento e que o componente C3 regula positivamente a expressão de DC-SIGN, HLA-DR, CD1a, CD80 e CD86 e a produção de IL-6 e IL-12 por células dendríticas humanas. Também observamos, em modelo murino, menor expressão de MHC-II em células dendríticas C5aR-/-, a qual está associada com menor expressão do transativador de MHC-II; menor expressão de moléculas coestimuladoras nas células C3aR-/-, C5aR-/- e C5L2-/- e menor produção de IL-12p40, IL-12p70 e IL-6 em resposta a ligantes de TLR2 pelas células C3aR-/- e C5aR-/-. Conseqüentemente, a ausência de sinal pelos C3aR e C5aR, regula negativamente a habilidade destas células na indução da resposta de linfócitos T CD4+, modificando os níveis de proliferação e citocinas produzidas. De maneira conjunta, observamos participação do complemento na diferenciação e maturação de células dendríticas e no desenvolvimento da resposta imune adaptativa. / The role of complement in the modulation of dendritic cells functions remains elusive. Here we show that these cells are able to produce complement proteins and that complement C3 upregulates the expression of DC-SIGN, HLA-DR, CD1a, CD80 and CD86 and the production of IL-6 e IL-12 by human dendritic cells. We also observed, in a mouse model, lower expression of MHC-II in C5aR-/- dendritic cells, which is correlated to lower expression of MHC-II transactivator; lower expression of costimmulatory molecules in C3aR-/-, C5aR-/- and C5L2-/- cells and lower production of IL-12p40, IL-12p70 and IL-6 by C3aR-/- and C5aR-/- cells in response to TLR2 stimulation. In consequence to the absence of C3aR and/or C5aR signaling we observed that these cells have lower ability to induce CD4+ T cells proliferation and production of Th1 cytokines. Together our data show a participation of complement in dendritic cell differentiation and maturation and in the polarization of adaptative immune responses.

Orientador: Leonilda Maria Barbosa dos Santos, Benito Pereira Damasceno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FelipevonGlehn_M.pdf: 1493222 bytes, checksum: 1c072cf5c2ad9f82ecb1b1e27c688bfc (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A Esclerose Múltipla (EM) é uma doença primária do sistema nervoso central. Geralmente, expressa-se numa fase clínica de surto e remissão, mediada por lesões focais inflamatórias agudas na substância branca cerebral e medula espinhal, podendo evoluir para uma fase progressiva, mediada por perda axonal e neuronal. Paralelamente ao aumento do conhecimento sobre a participação dos linfócitos na execução da resposta imune, cresce a importância das células dendríticas na subseqüente regulação da resposta imune adquirida. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do tratamento com o interferon beta na produção de citocinas pelos linfócitos Th17 / Th1 no sangue dos pacientes com EM forma remitente recorrente (EMRR), comparando-os com grupo controle e estudar a concentração de células dendríticas plasmocitóides (pDCs) no líquido cefalorraquiano (LCR) de pacientes com EMRR nas fases aguda e de remissão da doença. Trinta e quatro pacientes, divididos em grupos tratados com interferonß e não tratados, e um grupo controle de 20 voluntários sadios, foram avaliados quanto a resposta de linfoproliferação de células mononucleares extraídas do sangue periférico e colocadas em cultura com estímulo específico e inespecífico, além do grau de produção de citocinas pró- e anti- inflamatória. Posteriormente, a concentração de pDCs foi mensurada no LCR e sangue periférico de pacientes em fase de surto e em fase remissão da EMRR, comparadas com pacientes com doenças não inflamatórias do sistema nervoso central, analisados por citometria de fluxo. Os resultados demonstraram que o tratamento com o IFN-ß diminui a resposta proliferativa fisiológica dos linfócitos T de pacientes em tratamento, e modifica o padrão de citocinas pró- (IFN-? e IL-17) e anti- inflamatória (IL-10) nos pacientes com EMRR. As pDCs estão aumentadas no líquor de pacientes em surto, quando comparada a fase de remissão, sem correspondência no sangue periférico, indicando uma provável migração seletiva / Abstract: Multiple sclerosis (MS) is a primary disease of the central nervous system, clinically characterized by relapses mediated by acute inflammatory lesions in white matter. With time, the disease could evolve to a neurodegenerative phase, characterized by axonal loss. In parallel to the importance of T helpers lymphocytes in the genesis of disease, enhance the knowledge about the participation of dendritic cells in orchestrating the immune response. The objective of this study is to evaluate the effect of interferon beta therapy on the cytokine production of Th1 and Th17 subsets from MS patients, comparing with controls, and to study the plasmacytoid dendritic cells concentration in cerebrospinal fluid of MS patients in different phases, relapse and remitting, of disease. The proliferative response of lymphocytes from PBMC from thirty four patients divided in two groups, interferon beta therapy and no treatment, and a control group with twenty individuals were evaluated in culture with specific and non specific stimulation. After that, the level of pro and anti-inflammatory cytokine production were measure. In a second step, the pDCs concentrations were measured in CSF and PBMC of patients in different phases, comparing with patients with others non inflammatory diseases. The results showed that interferon beta therapy diminished the proliferative response of T lymphocytes compared with the non treated group and modify cytokine production of IFN-y, IL-17 and IL-10 in MS patients. The pDCs were increased in CSF in phase of relapse compared with remittion, with no corresponding increasing in PBMC, indicating a selective migration / Mestrado / Neurologia / Mestre em Ciências Médicas

Orientadores: Pedro Luiz Rosalen, Gilson Cesar Nobre Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:39:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_LucianaSallesBrancode_D.pdf: 18183834 bytes, checksum: 7e68ca8a08aa330701eecf3a55349a69 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A fluoxetina é um droga inibidora seletiva da recaptação de serotonina que apresenta propriedades imunomoduladoras e antiinflamatórias. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos da fluoxetina sobre a resposta imuno-inflamatória relacionada à doença periodontal (DP). In vitro, avaliou-se a influência da fluoxetina sobre a capacidade das células dendríticas (DCs) em apresentar antígeno aos linfócitos T. As DCs foram obtidas da medula óssea de camundongos C57BL/6 e diferenciadas utilizando-se GM-CSF (20 ng/mL). As DCs foram tratadas com a fluoxetina (concentrações: 0,01, 0,1 ou 1 ?M) para análise da produção de citocinas e quimiocinas, bem como da expressão de MHC-II e moléculas co-estimuladoras (CD80, CD86, PD-L1, ICOS-L) aos linfócitos T, utilizando-se ensaios de ELISA e citometria de fluxo respectivamente. Culturas de DCs e linfócitos T reativos ao Aggregatibacter actinomycetemcomitans (×Aa-T) foram utilizadas para avaliação de proliferação/ativação de linfócitos T. A desipramina, um inibidor seletivo da recaptação de norepinefrina, também foi incluída nos ensaios in vitro para comparação. In vivo, avaliou-se os efeitos da fluoxetina sobre a resposta inflamatória e a destruição tecidual utilizando-se modelo de DP induzida por ligadura. Ratos Wistar machos (SPF) foram submetidos à colocação de ligadura em torno dos primeiros molares inferiores e divididos em 3 grupos experimentais (n=10 animais/grupo): 1) ratos sem ligadura e sem tratamento (grupo controle); 2) ratos com ligadura e tratados com solução salina (grupo ligadura); 3) ratos com ligadura e tratados com a fluoxetina (20 mg/kg/dia, grupo ligadura + fluoxetina). Análises de reabsorção óssea na região de furca (lâminas coradas com H&E) e de colágeno no tecido conjuntivo da mesial dos primeiros molares (coloração de picrosirius) foram realizadas nos ratos submetidos a 15 dias de indução da DP. Tecidos gengivais de ratos submetidos a 3 dias de indução da DP foram submetidos às seguintes análises: expressão de IL-1?, COX-2, MMP-9 e iNOS utilizando-se RT-PCR e atividade da MMP-9 utilizando-se zimografia. Como resultados, a fluoxetina diminuiu a produção de IL-12, IL-1?, TNF-?, RANTES e MIP-1??pelas DCs estimuladas com LPS (P < 0,05, ANOVA, teste t de Student), bem como diminuiu significativamente a expressão de ICOSL. Além disso, reduziu a proliferação de ×Aa-T estimulados com Aa pelas DCs. A serotonina (5- HT) aumentou a proliferação de ×Aa-T, indicando que os efeitos da fluoxetina são independentes da 5-HT. A desipramina apresentou perfil semelhante à fluoxetina nos ensaios in vitro. No estudo in vivo, a fluoxetina reduziu a perda óssea em região de furca quando comparada ao grupo ligadura (P < 0,05 ANOVA, teste t de Student) e manteve a porcentagem de fibras colágenas com níveis similares ao grupo controle (P > 0,05). Ainda, a fluoxetina reduziu a expressão de IL-1??e COX-2 e a atividade da MMP-9 quando comparada ao grupo ligadura (P < 0,05). Em conjunto, os dados demonstram que a fluoxetina diminuiu a capacidade de apresentação de antígeno das DCs, bem como a resposta inflamatória, a reabsorção óssea e a perda de colágeno na DP, indicando que ela pode constituir uma abordagem terapêutica promissora como moduladora da resposta do hospedeiro na DP / Abstract: Fluoxetine is a selective serotonin reuptake inhibitor presenting immunomodulatory and anti-inflammatory properties. The aim of this study was to evaluate the fluoxetine effects on immunoinflammatory response associated with periodontal disease (PD). The in vitro study evaluated the effects of fluoxetine on antigen-presentation capacity of dendritic cells (DCs). Bone marrow DCs obtained from C57BL/6 wild type mice were differentiated using GM-CSF (20 ng/mL). DCs were treated with fluoxetine (concentrations of 0.01, 0.1 or 1 ?M) for subsequent cytokine/chemokine assays (ELISA) and analysis of expression of MHC-class II and co-stimulatory molecules (CD80, CD86, PD-L1, ICOS-L) to T cell activation using flow cytometry. Fluoxetine was also applied to cultures with both DCs and Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa)-reactive T cells (×Aa-T), which were used for analysis of T cells proliferation/activation using thymidine and ELISA assays. Desipramine, a selective norepinephrine reuptake inhibitor, was also tested in vitro for comparison to fluoxetine. In vivo, male Wistar rats received ligature placement around mandibular first molars and were randomly assigned into three experimental groups (n=10/group): 1) Control rats (without ligature); 2) rats with ligature + placebo (saline; oral gavage); 3) rats with ligature + fluoxetine (20 mg/kg/day in saline; oral gavage). Histometric and histological analyses were performed for measurement of loss of bone in furcation region (H&E stain) and collagen fibers (picrosirius red stain) in the connective tissue of rats submitted to 15 days of PD induction. Gingival tissues were collected from animals submitted to 3 days of PD induction for analyses of mRNA expression of IL-1?, COX-2, MMP-9 and iNOS using RT-PCR, measurement of total protein concentration and MMP-9 activity using zymogram. Fluoxetine suppressed IL 12, IL-1?, TNF-?, RANTES and MIP-1??production by LPS-stimulated DCs (P < 0.05, ANOVA, Student's t test), as well as significantly reduced the expression of ICOS-L. Fluoxetine suppressed the proliferation of ×Aa-T stimulated with Aa-antigen presentation by DCs from co-cultures. When applied to ×Aa-T/DCs co-cultures, serotonin (5-HT) increased T cell proliferation, indicating that fluoxetine effects are independent of 5-HT. Desipramine effects were similar to those of fluoxetine. In the in vivo study, fluoxetine reduced alveolar bone loss as compared to ligature group (P < 0.05, ANOVA, Student's t test) and maintained collagen fibers levels similarly to control group (P > 0.05). Fluoxetine reduced IL-1??and COX-2 expression, as well as MMP-9 activity, from gingival tissues when compared to ligature group (P < 0.05). Altogether, data showed that fluoxetine can modulate the antigenpresentation capacity of DCs and reduce inflammatory response and loss of bone and collagen associated with PD. In conclusion, fluoxetine can modulate both immune and inflammatory responses on PD, suggesting that it may constitute a new therapeutic approach for modulation of host response in periodontal therapy / Doutorado / Farmacologia, Anestesiologia e Terapeutica / Doutor em Odontologia

Orientadores: Maria Heloisa Souza Lima Blotta, Ronei Luciano Mamoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:57:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fornazim_MarciaCristina_D.pdf: 1869002 bytes, checksum: b2e5012f736532c7b201f92582544179 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A resposta Th1 com a ativação eficiente de macrófagos constituiu o principal mecanismo de defesa na infecção causada pelo Paracoccidioides brasiliensis. Componentes do sistema imune inato que induzem a polarização a resposta adaptativa como as células dendríticas (DCs) e seus produtos foram pouco explorados, principalmente na doença humana. O objetivo do presente estudo foi caracterizar fenotipicamente e funcionalmente DCs obtidas a partir de monócitos do sangue periférico (MSP) de indivíduos saudáveis (C), pacientes com a forma adulta (FA) e juvenil (FJ) da paracoccidioidomicose (PCM), estimuladas in vitro por células leveduriformes do fungo P. brasiliensis das cepas Pb18 (alta virulência) e Pb265 (baixa virulência). Em uma segunda etapa pretendeu-se verificar se estas DCs eram capazes de ativar linfócitos T CD4+/CD8+ autólogos. Os MSP foram cultivados na presença de IL-4 e GM-CSF por 7 dias e posteriormente submetidos à estimulação por células leveduriformes do fungo (Pb18 ou Pb265) ou CD40L (controle positivo) ou somente meio (SE) por 18 horas. DCs derivadas de monócitos do sangue periférico dos 3 grupos estudados (C, FA, FJ) se diferenciam em DCs maduras na presença de células leveduriformes do fungo. Nos pacientes com as FA e FJ as células leveduriformes Pb18 e Pb265 induzem maturação semelhante nas DCs que passam a expressar características morfológicas e fenótipo de células maduras com aumento da expressão dos marcadores de maturação (CD83 e CCR7), das moléculas de coestimulação (CD80/B7-1 e CD86/B7-2), das moléculas envolvidas na apresentação de antígenos (HLA-I e HLA-II), dos receptores envolvidos no reconhecimento de antígenos (TLR2, TLR4 e dectina-1) e diminuição da expressão do CD1a e CD209. No grupo C foram observadas as mesmas características de fenótipo acima mencionadas, mas de forma mais evidente em DCs que foram estimuladas com as células leveduriformes da cepa Pb265, quando comparada a Pb18. DCs estimuladas com CD40L mostraram potencial máximo de expressão dos marcadores de superfície. Constatou-se também em DCs do grupo controle uma diminuição da capacidade fagocítica, após 18h de contato com as células leveduriformes do fungo, comprovando o processo de maturação, que foi mais efetivo na presença de Pb265. A análise da expressão gênica demonstrou que ambas as células leveduriformes do fungo induziram a expressão de TNF- , IL-1 , IL-12p35, IL-23p19 e TGF- . A estimulação das DCs com as células leveduriformes da cepa Pb265 induziu aumento da expressão de IL-6 (C, FA, FJ). Em relação à IL-10 as células leveduriformes Pb265 induziram maior expressão somente nos pacientes (FA e FJ). Na segunda etapa do estudo verificou-se que DCs fenotipicamente competentes foram capazes de estimular a proliferação de linfócitos T CD4+/CD8+ autólogos de forma mais acentuada quando eram provenientes de pacientes. Nestes grupos (FA e FJ) também foi constatada uma diminuição da frequência de linfócito T CD4+/CD8+/CD45RA+ e um aumento da frequência células CD4+/CD8+/CD45RO+ e CD4+/CD8+/CD69+. Inesperadamente, os resultados também mostraram que DCs dos 3 grupos estudados, que foram estimuladas com células leveduriformes do fungo, induziram a proliferação de linfócitos T CD3+CD4+CD25+Foxp3+, em relação às DCs que não receberam estímulos (SE). DCs de pacientes que foram estimuladas por ambas as células leveduriformes do fungo induziram uma maior produção de IL-2, IL-17, IL- 10 e IFN- por LT/CD3+CD8(neg), quando comparada com DCs do grupo C. Por outro lado, DCs dos 3 grupos estudados (C, FA, FJ) que foram estimuladas células leveduriformes do fungo induziram uma maior produção de IFN- por LT/CD3+CD8+. Em conjunto os resultados do nosso estudo mostraram que a estimulação com células leveduriformes do fungo induz uma população heterogênea de DCs, capazes de dar origem a uma resposta linfocitária mista com proliferação de linfócito Th1 (produtoras de IFN-?), Th17 (produtoras de IL-17) e células com fenótipo regulatório Foxp3+ (produtoras de IL-10) / Abstract: A Th1 response with an efficient activation of macrophages is the main mechanism of defense in Paracoccidioides brasiliensis infection. Components of the innate immune system that induce the polarization of the adaptive response such as dendritic cells (DCs) and their products have been little explored, particularly in human disease. The aim of this study was to phenotypically and functionally characterize DCs obtained from peripheral blood monocytes (PBM) of healthy individuals (C), patients with the adult form (AF) and juvenile form (JF) of paracoccidioidomycosis (PCM), induced in vitro by P. brasiliensis yeasts cells of Pb18 (high virulence) and Pb265 (low virulence) strains. In a second step we sought to determine whether these DCs were capable of activating autologous CD4/CD8 T cells. PBM were cultured in the presence of IL-4 and GM-CSF for 7 days and then stimulated by yeasts cells (Pb18 or Pb265) or CD40L (positive control) or medium only (WE), for 18 hours. PBM of the 3 groups (C, AF, JF) acquired the capacity to differentiate into DCs in the presence of P. brasiliensis yeasts cells. In patients with FA and FJ yeast cells induced maturation of DCs with increased expression of maturation markers (CD83 and CCR7), co-stimulatory molecules(CD80/B7-1 and CD86/B7-2), antigen presentation molecules (HLA-I and HLA-II), receptors involved in antigen recognition (TLR2, TLR4 and dectin-1) and decreased expression of CD1a and CD209. DCs from group C showed the same phenotypic characteristics, more evident in DCs that were stimulated with Pb265 when compared to Pb18. DCs stimulated with CD40L showed maximum expression of surface markers. A decrease in phagocytic capacity was detected in DCs of the control group after stimulation with yeast cells, demonstrating the maturation process, which was more effective in the presence of Pb265. The gene expression analysis showed that both strains of yeasts cells induced expression of TNF- , IL-1 , IL-12p35, IL-23p19 and TGF- mRNA. Stimulation of DCs with Pb265 induced increased expression of IL-6 in all groups. Pb265 also induced a higher expression of IL-10 mRNA only in patients (AF and JF). Our study also showed that phenotypically competent DCs were able to stimulate the proliferation of autologous CD4+/CD8+ cells, mainly in patients. In these groups (FA and FJ) it was also observed a reduction in the frequency of CD4+/CD8+/CD45RA+ and na increased frequency of CD4+/CD8+/CD45RO+ and CD4+/CD8+/CD69+. Unexpectedly, the results also showed that DCs stimulated with the yeast cells induced proliferation of T lymphocytes CD3+CD4+CD25+Foxp3+, compared to DCs that received no stimulation. DCs from patients stimulated by both strains of yeast cells induced a higherr production of IL-2, IL-17, IL-10 e IFN- by LT/CD3+CD8(neg) compared with DCs from group C. Moreover, DCs from the 3 groups also induced a stronger IFN-? production by CD3+/CD8+T cells. Altogether the results showed that stimulation with P. brasiliensis yeast cells induces a heterogeneous population of DCs, capable of giving rise to a mixed lymphocyte response with proliferation of Th1, Th17, and Foxp3+ cells / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Doutor em Ciências Médicas

Orientadores: Vitor Baranauskas, Elaine Conceição de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:09:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_VaniaDanielaRamosda_M.pdf: 1200986 bytes, checksum: ea703367a77fd7a3b81588f401b24a2f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A utilização da nanotecnologia emerge com potencial para aplicação na área biomédica, no diagnóstico e tratamento patológico, transporte de fármacos e transporte intracelular de moléculas. Dentre as nanopartículas, os nanotubos de carbono (NT) pertencem a uma nova classe de material para aplicação na área biomédica. Devido ao seu tamanho reduzido, os NT podem ser internalizados por diferentes células, como os fagócitos e células tumorais. Embora vários mecanismos de internalização de nanopartículas tenham sido descritos, o mecanismo pelo qual isso ocorre ainda não é bem entendido. O receptor MARCO, que é um receptor de membrana celular expresso em macrófagos, células dendríticas e algumas células endoteliais e está ligado à remoção de partículas inertes parece estar relacionado à internalização de NT. Assim, o objetivo desse estudo foi estudar a internalização de NT por macrófagos (MO), células dendríticas (DC) e células de carcinoma pulmonar de Lewis (3LL), e sua relação com a expressão do receptor MARCO. Assim como, estudar a produção de citocinas pelas DC e MO incubados com os NT. Os MO foram obtidos do baço e as DC obtidas da medula óssea de camundongos C57Bl/6, e células da linhagem 3LL foram cultivadas em nosso laboratório. As células foram incubadas com NT de parede múltipla, marcados com o corante PKH26 em diferentes tempos. DC MO e 3LL internalizam os NT, porém somente os dois primeiros tipos celulares expressaram MARCO. As células 3LL apesar de internalizarem grande quantidade de NT após 12 e 24 horas, não expressam MARCO. Ao bloquear o receptor com anticorpo anti-MARCO nas DC e MO observamos diminuição na internalização dos NT.Os resultados demonstram que DC são aquelas que mais internalizam os NT e tem a maior expressão de MARCO. Estudos sobre modificações estruturais na célula foram observadas através da espectroscopia Raman. A análise da expressão gênica para citocinas demonstraram aumento na expressão de RNAm para citocina pró-inflamatória TNF? em MO e DC incubadas com NT / Abstract: The aplication of nanotechnology emerges with potential for application in the biomedical area, pathological diagnosis and treatment, drug transport and intracellular transport of molecules. Among the nanoparticles, carbon nanotubes (NT) belong to a new class of material for application in the biomedical area. Due to its small size, the NT can be internalized by various cells such as phagocytes and tumor cells. Although several mechanisms of internalization of nanoparticles have been described, the mechanism by which this occurs is not well understood. The MARCO receptor, which is a cell membrane receptor expressed on macrophages, dendritic cells and some endothelial cells and is linked to the removal of inert particles appears to be related to the internalization of NT. Thus, the aim was to study the internalization of NT by macrophages (MO), dendritic cells (DC) cells and Lewis lung carcinoma (3LL) and its relationship with the expression of receptor MARCO. As well as studying the production of cytokines by DC and MO were incubated with NT. The MO were obtained from the spleen and the DC obtained from bone marrow of C57BL / 6 and 3LL cell lines were cultured in our laboratory. The cells were incubated with NT (multi wall) , labeled with PKH26 dye at different times. DC, MO and 3LL internalize the NT, but only the DC and MO express MARCO. 3LL cells internalize despite large amount of NT at 12 and 24 hours, but not express MARCO. By blocking the receptor with anti-MARCO in MO and DC, were decreased the internalization of NT. The results demonstrate that DC internalize more NT than other cells and have the highest expression of MARCO. Studies on structural changes in the cell were observed by Raman spectroscopy. The analysis of gene expression for cytokines showed increased expression of mRNA for proinflammatory cytokine TNF in MO and MO incubated with NT / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Selma Giorgio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:41:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bosetto_MairaCegatti_D.pdf: 2902672 bytes, checksum: bae8655c89b3e476b8f862025a7974fd (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As células dendríticas (DCs) são potentes células apresentadoras de antígeno envolvidas principalmente na iniciação da resposta imune primária. As DCs podem ser isoladas a partir do cultivo de monócitos do sangue periférico humano realizado na presença de GM-CSF e IL-4. Protozoários do gênero Leishmania são parasitas intracelulares obrigatórios de células do Sistema Fagocítico Mononuclear como os macrófagos e as DCs. A L. amazonensis, espécie utilizada em nossos estudos, causa principalmente lesões cutâneas que podem se cronificar resultando num processo infeccioso com conseqüente hipóxia tecidual. Neste trabalho avaliamos o papel deletério/terapêutico da hipóxia em modelo in vitro de uma infecção intracelular, a leishmaniose, através da análise dos parâmetros comentados na seqüência. Culturas de DCs humanas infectadas com amastigotas de L. amazonensis foram expostas à hipóxia de 6% de oxigênio. A avaliação fenotípica das culturas indicou que a hipóxia, apesar de não afetar a viabilidade das células, reduziu a expressão dos marcadores de superfície celular CD80, CD86 e CD1a. A hipóxia não afetou a entrada do parasita nas DCs, mas modulou a atividade funcional das DCs, com diminuição da infecção em cerca de 30%. Na presença de ativadores como LPS e INF-g, as DCs foram capazes de reduzir a porcentagem de infecção em normóxia, sendo que a hipóxia não potencializou este efeito estimulador. No entanto, essas mesmas culturas ativadas e infectadas em hipóxia produziram menos IL-12 que as culturas controle em normóxia. O efeito da hipóxia sobre drogas leishmanicidas Anfotericina B, Glucantime e Miltefosine foram também avaliados. As curvas dose-resposta e análise das IC50s de Anfotericina B e Glucantime sugeriram que a hipóxia anulou ou diminuiu a ação das drogas nas culturas de DCs infectadas durante 48 horas de tratamento, quando comparados ao controle em normóxia. Já o Miltefosine agiu de forma semelhante tanto em normóxia como em hipóxia. Por fim, analisamos o processo de interação Leishmania-DC utilizando amastigotas isolados de lesões de camundongos C3H/nude (os quais não apresentam anticorpos na superfície). A porcentagem de infecção das DCs com amastigotas ¿nude¿ foi de 36%. A opsonização destes parasitas com soro humano elevou a porcentagem de infecção em torno de 40%. A inativação e a depleção de anticorpos destes soros diminuiu marcadamente a porcentagem de infecção proporcionada pela opsonização, indicando o envolvimento de receptores para Fc (FcR) e para Complemento (CRs) na fagocitose dos parasitas. A infecção das DCs também foi inibida em 50% após tratamento dos amastigotas com heparina. Nós não relacionamos os receptores de manose fucose com a entrada do amastigotas nas DCs. Nossos dados sugerem que o processo de infecção das DCs envolve a participação de pelo menos três interações receptor/ligante (FcR/anticorpos, CRs/complemento e proteoglicanas/proteína ¿ligadora¿ de heparina) / Abstract: Dendritic cells (DCs) are antigen-presenting cells involved in the initiation of primary immune response. Human DC were obtained from peripheral blood monocytes after culturing with GM-CSF and IL-4. Leishmania parasites are intracellular protozoan that replicate in Mononuclear Phagocytic System cells, mainly macrophages and DCs. Leishmania amazonensis, a species used in our studies is associated with cutaneous infection that can become chronical lesions with a inflammatory process and small regions of hypoxia. In this work we evaluated the role of hypoxia in a in vitro model of intracellular infection, leishmaniasis. Human DCs infection with infected by L. amazonensis amastigotes were performed under normoxic (21% O2) and hypoxic (6% O2) conditions. The phenotypic analysis of DC cultured under hypoxic condition showed a reduced expression of CD80, CD86 and CD1a compared with normoxic control. In these cell cultures, viability was not affected. Hypoxia did not affect the amastigote entrance into DCs although it modulated their functional activity reducing 30% the percentage of infected DCs. Furthermore, hypoxia did not act synergistically with IFN-g plus LPS in DCs to induce killing of parasites. DCs activated and infected with amastigotes under hypoxic condition produced low levels of IL-12 compared with normoxic control. Moreover, in the abscence of stimulation, infected DCs did not produce IL-12. We also evaluated the leishmanicidal activity of Amphotericin-B, Glucantime and Miltefosine under normoxic and hypoxic conditions during 48 h. Under hypoxic condition, Amphotericin-B and Glucantime were less efective in L. amazonensis infected DCs. None effect of hypoxia was observed in Miltefosine was observed against L. amazonensis infected DC. Finally, we investigated in vitro mechanisms of entry into human DCs of L. amazonensis amastigotes isolated from lesions in nude mice (Am nude). The DC infection rate with Am nude was approximately 36%, while opsonization of Am nude with normal human serum and infected human serum increased the DC infection rates to 60% and 62%, respectively. Heat inactivation and depletion of antibodies in sera brought the DC infection rate down to 40%. The DC infection rate was inhibited after pre-treatment of Am nude with heparin. We were unable to implicate mannose-fucose receptors in the uptake of Am nude by DCs. Our data suggest that the ability of L. amazonensis amastigotes to infect human DCs involves the participation of at least three multiple receptor-ligand interactions, antibodies/FcR, complement components/CR and proteoglycans/heparin-binding protein / Doutorado / Imunologia / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Nosso objetivo, neste trabalho, foi verificar se a interação das células dendríticas (DCs) com antígenos da Hsp60 induz um efeito sinérgico no direcionamento de uma resposta imune reguladora, no sistema humano. Células dendríticas humanas maduras (mDC) e imaturas (iDC e iDC IL-10) foram geradas, in vitro, a partir de monócitos de 15 de indivíduos saudáveis. Estas células foram caracterizadas quanto à (i) morfologia, (ii) imunofentotipagem, (iii) produção de citocinas e, (iv) capacidade de estimular aloproliferação. Analisamos a auto-reatividade de linfócitos T (LT) dirigida a diferentes DCs (mDC, iDC e iDC IL-10). Na interação de antígenos da Hsp60 com essas diferentes DCs, verificamos: (i) a capacidade de induzir a produção de citocinas pelas DCs e de inibir a sua produção espontânea, (ii) a auto-reatividade de linfócitos T dirigida a esses antígenos (proliferação e produção de citocinas), (iii) a expressão gênica de um painel de moléculas reguladoras (TGFb, receptor de TGF-b, IL-10 e GATA3) e inflamatórias (IFNg, TNF-a e T-bet) em linfócitos, T no contexto de células dendríticas imaturas. As mDC apresentaram expressão de CD83, maior expressão de CD80, e CD86, assim como induziram respostas alogenéicas mais intensas do que as DCs imaturas. Apesar de haver variabilidade na produção de citocinas, apenas as DC imaturas produziram espontaneamente IL-10, e as DCs maduras produziram mais freqüentemente IFN-g e TNF-a. Analisando o efeito dos antígenos da Hsp60 sobre a produção de citocinas, observamos tanto indução quanto inibição da produção de IFN-g, TNF-a, IL-4 e IL-10 nos três grupos de DC. Porém, a inibição predominou sobre a produção nos três grupos de DC. A auto-reatividade proliferativa de LT dirigida às diferentes DCs foi mais freqüente nas culturas com as DCs maduras (6/10) do que com as DCs imaturas (4/10). Também detectamos produção das citocinas IFN-g, TNF-a, e IL-2 para todos os grupos de células, porém, mais freqüentemente na auto-reatividade contra as DCs maduras. Diversos antígenos da Hsp60 foram capazes de inibir esta auto-reatividade. O peptídeo N7 teve um efeito dominante na inibição da auto-reatividade proliferativa de linfócitos T dirigida às mDCs. A auto-reatividade a antígenos da Hsp60, de um modo geral, foi maior com as DCs imaturas. Diversos antígenos foram capazes de induzir proliferação e produção de citocinas. Todavia, o peptídeo C3 foi imunodominante (6/10) na indução de resposta linfoproliferativa, no contexto das iDCs. A expressão gênica de moléculas reguladoras e inflamatórias foi verificada em linfócitos T, na auto-reatividade a antígenos da Hsp60. Observamos modificações importantes de praticamente todas as moléculas estudadas. Verificamos um predomínio de modificações reguladoras para os genes TGFb, TGF-bR, GATA3, TNF-a e T-bet. O peptídeo N7 induziu modificações dominantemente reguladoras em todas as condições em que ele foi testado. Em conclusão, verificamos que antígenos da Hsp60 têm efeito direto na produção de citocinas das diferentes DCs. Também têm a capacidade de ativar, simultaneamente, em linfócitos T, na interação com as células dendríticas, genes funcionalmente antagônicos. Isto reafirma a diversidade funcional da Hsp60. Ademais, identificamos o peptídeo N7 como potencialmente imunorregulador e o consideramos um candidato a ser testado em protocolos para indução de tolerância. / The aim of the present study was to determine whether the interaction of dendritic cells (DCs) with antigens derived from Hsp60 is capable of inducing a synergistic effect in directing a regulatory immune response, using a human system. Human DCs with mature (mDC) and immature (iDC and iDC IL-10) phenotype were generated in vitro from monocytes obtained from 15 healthy subjects. These cells were characterized according to (i) morphology, (ii) expression of surface markers, (iii) cytokine production, and (iv) ability to stimulate alloproliferation. We analyzed the autoreactivity of T lymphocytes (TL) directed against different DC types (mDC, iDC, and iDC IL-10). For the interaction of Hsp60 antigens with these different DCs, we determined: (i) the ability to induce cytokine production by DCs as well as to inhibit their spontaneous production, (ii) the autoreactivity of TL to these antigens (proliferation and cytokine production), and (iii) gene expression levels of a panel of regulatory (TGFb, TGF-b receptor, IL-10, and GATA3) and inflammatory (IFN-g, TNF-a, and T-bet) molecules by TL when stimulated by mDC. mDC expressed CD83 and showed higher levels of CD80 and CD86 and induced stronger allogeneic responses than immature DCs. Although cytokine production varied, only immature DCs spontaneously produced IL- 10, and mature DCs more frequently produced IFN- and TNF-. An analysis of the effects of Hsp60 antigens on cytokine production showed both induction and inhibition of production of IFN-g, TNF-a, IL-4, and IL-10 by the three sets of DCs; however, inhibition predominated over induction in all three DC groups. The proliferative autoreactivity of LT directed towards the different DCs was more frequent in cultures containing mDCs (6/10) than in those containing immature DCs (4/10). We also detected production of IFN-g, TNFa, and IL-2 by all groups of cells; however this was more frequent in the context of autoreactivity against mDCs. Several Hsp60 antigens were capable of inhibiting this autoreactivity. Peptide N7 had a dominant effect on the inhibition of the proliferative autoreactivity of LT directed towards mDCs. Autoreactivity to Hsp60 antigens was generally greater in cultures containing immature DCs. Several antigens were capable of inducing proliferation and cytokine secretion. However, peptide C3 was immunodominant (6/10) in the induction of a lymphoproliferative response in cultures containing iDCs. Gene expression of regulatory and inflammatory molecules was determined in LTs in the context of autoreactivity to Hsp60 antigens. There were important modifications in virtually all molecules studied. There was a predominance of regulatory-oriented changes in expression of TGFb, TGF-bR, GATA3, TNFa, and T-bet. Peptide N7 induced dominantly regulatory changes in gene expression in all conditions in which it was tested. In conclusion, we have shown that Hsp60 antigens have a direct effect on cytokine production by different DCs. These antigens are also able to activate, during the interaction of LT with DCs, genes that are functionally antagonistic. This finding reinforces the functional diversity of Hsp60. Furthermore, we have identified peptide N7 as potentially immunoregulatory, and consider it as a candidate to be tested in protocols for the induction of tolerance.

A indução de tolerância ao alotransplante, sem auxílio de drogas imunossupressoras é um dos maiores desafios da Imunologia. Considerando o potencial tolerogênico das células dendríticas e a atividade imunorreguladora da Hsp60, objetivamos determinar a capacidade das células dendríticas (DCs) na interação com a Hsp60, de induzir imunorregulação, in vitro, e tolerância ao aloenxerto de pele, no sistema murino. Para tal, geramos três tipos de DCs derivadas de células da medula óssea de camundongos Balb/c: DCs imaturas (iDCs e iDCs IL-10 tratadas com IL-10) e DCs maduras (mDCs). As DCs foram caracterizadas quanto à sua: (i) morfologia, (ii) imunofenótipo, (iii) estabilidade do fenótipo imaturo; (iv) produção espontânea de citocinas; (v) resposta linfocitária alogenéica. Os três tipos de DCs gerados, neste trabalho, (mDCs, iDCs e iDCs IL- 10) apresentaram diferenças imunofenotípicas e funcionais em relação à estimulação de uma resposta proliferativa alogenéica. As mDCs tiveram maior expressão de moléculas coestimuladoras e maior indução de proliferação de linfócitos T (LT) alogenéicos. As iDCs IL-10 apresentaram estabilidade do fenótipo imaturo, após desafio com LPS e mostraram baixa capacidade de induzir proliferação de LT alogenéicos. Não observamos um perfil diferencial em relação à produção espontânea de citocinas pelos três tipos de DCs, no tempo analisado. No entanto, TNF- foi a citocina mais freqüentemente detectada nos 3 tipos de DCs, principalmente nas mDCs, enquanto que a IL-6 foi produzida em maiores quantidades pelas mDCs e a IL-10 pelas iDCs IL-10. Após a caracterização das diferentes DCs, estas células foram tratadas com os fragmentos da Hsp60, por 24 horas. Avaliamos se esses fragmentos tiveram a capacidade de modificar nas DCs: (i) a expressão de moléculas coestimuladoras; (ii) a produção de citocinas; (iii) a capacidade de induzir e inibir proliferação e citocinas em coculturas autólogas; (iv) a capacidade de inibir proliferação e a produção de citocinas em resposta ao estímulo de CD3; (v) a capacidade de induzir tolerância ao transplante de pele em camundongos via injeção de DCs tratadas com fragmentos da Hsp60 ou com a injeção do anticorpo DEC205-N3. A interação dos fragmentos da Hsp60 com as diferentes DCs induziu modificação na expressão de moléculas coestimuladoras e na produção de citocinas. Alguns peptídeos se destacaram como predominantemente indutores de citocinas imunorreguladoras, (IL-10 e TGF-; peptídeos p277 e N7), e outros como predominantemente indutores de citocinas pró-inflamatórias (TNF-, IFN- e IL-12; peptídeos I8 e I2). Além disso, o peptídeo N7 foi o maior inibidor da expressão de moléculas coestimuladoras, enquanto a proteína C-Hsp60 ora aumentou ora inibiu essa expressão. O peptídeo N7 teve um efeito dominante na inibição da auto-reatividade de LT dirigida às DCs, tanto proliferativa como na produção de citocinas, principalmente inflamatórias. Alguns fragmentos da Hsp60 (C-Hsp60, p277 e principalmente o peptídeo N7) foram capazes de, em alguns experimentos, inibir a proliferação e a produção de citocinas inflamatórias das coculturas de LT com DCs estimuladas com o anticorpo CD3. Apesar da dupla atividade funcional da Hsp60 na interação com as DCs observada, in vitro, nesse trabalho, houve um predomínio de imunorregulação. Destacamos que o peptídeo N7 teve o perfil mais imunorregulador. Nossos dados sugerem o envolvimento de múltiplos mecanismos de ação para a atividade imunorreguladora da Hsp60, na interação com as DCs. Apesar dos nossos protocolos não terem induzido tolerância ao aloenxerto de pele em camundongos, observamos que os animais injetados com as iDCs IL-10 tratadas com p277 ou N7, tiveram uma maior sobrevida do enxerto (16 e 17 dias versus 14 dias). Assim, acreditamos que esses protocolos de indução de tolerância possam ser otimizados para o uso em modelos murinos, visando futuras aplicações na clínica em transplantes e doenças auto-imunes. / The induction of tolerance to allotransplant without the help of immunosupressive drugs is one of the major challenges in immunology. Considering the tolerogenic potential of dendritic cells and the immunoregulatory activity of Hsp60, our objective was to determine the capacity of dendritic cells (DCs) of inducing immunoregulation through the interaction with Hsp60, in vitro, and tolerance to the skin allograft, in the murine system. For this, we have generated three types of DCs derived from bone marrow of Balb/c mice: immature DCs (iDCs and IL-10 iDCs treated with IL-10) and mature DCs (mDCs). The DCs were characterized as to their: (i) morphology, (ii) immunophenotype, (iii) immature phenotype stability; (iv) spontaneous cytokine production; (v) induction of allogeneic LT proliferation. The three types of DCs generated in this work (mDCs, iDCs and IL-10 iDCs) have presented immunophenotypic and functional differences in relation to the stimulation of allogeneic proliferative response. The mDCs presented the highest expression of coestimulatory molecules and the strongest induction of allogeneic T lymphocyte proliferation. The IL-10 iDCs presented stability of the immature phenotype after LPS challenge and showed low capacity of inducting allogeneic TL proliferation. We did not observe a differential profile in relation to the spontaneous cytokine production by all three types of DCs in the period analyzed. However, TNF- was the most frequent cytokine detected in the three types of DCs, especially in the mDCs, while IL-6 was mostly produced by mDCs, and IL-10 by IL-10 iDCs. After the characterization of the different DCs, these cells were treated with the fragments of Hsp60 for 24 hours. We evaluated if these fragments had the capacity of modifying in the DCs: (i) the expression of coestimulatory molecules; (ii) the production of cytokines; (iii) the capacity of inducing and inhibiting proliferation and cytokine in autologous cocultures; (iv) the capacity of inhibiting proliferation and cytokine production in response to CD3 stimulation; (v) the capacity of inducing tolerance to skin allotransplantation in mice by the injection of DCs treated with fragments of Hsp60 or by the injection of the antibody DEC205-N3. The interaction of Hsp60 fragments with the different DCs induced a modification in the expression of coestimulatory molecules and in the production of cytokines. Some peptides stood out as predominately inductors of immunoregulatory cytokines (IL-10 and TGF-; peptides p277 and N7), and others as predominately inductors of pro-inflammatory cytokines (TNF-, IFN- and IL-12; peptides I8 and I2). In addition, the peptide N7 was the greatest inhibitor of the expression of coestimulatory molecules, while the protein CHsp60 at times increased, and at times decreased this expression. The peptide N7 presented a dominant effect in the inhibition of autoreactivity of TLs directed to the DCs, both in proliferative response and in the production of cytokines, especially inflammatory ones. Some fragments of Hsp60 (C-Hsp60, p277 and especially the peptide N7) were capable of inhibiting proliferation and production of inflammatory cytokines in cocultures of TLs with DCs stimulated with CD3 antibody. Despite the dual functional activity of Hsp60 in the interaction with DCs, in vitro, in this work we observed a predominance of immunoregulation. We highlight that the peptide N7 presented the most immunoregulatory profile. Our data suggest the involvement of multiple mechanisms of action for the immunoregulatory activity of Hsp60 in the interaction with DCs. Although our protocols have not induced tolerance to the skin allograft in mice, we have observed that the animals injected with the IL-10 iDCS treated either with p277 or N7 presented increased allograft survival (16 and 17 days versus 14 days). Therefore, we believe that these protocols for tolerance induction can be optimized for the use in murine models, aiming future applications in the clinic in transplants and auto-immune diseases

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