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Made available in DSpace on 2014-07-29T15:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Deyze Alencar Soares.pdf: 632456 bytes, checksum: 33012995df8eabb3f4b7509fe372764d (MD5) Previous issue date: 2010-03-26 / Paracoccidioides brasiliensis, a thermodimorphic fungus, is the causative agent of the most prevalent systemic mycosis in Latin America, paracoccidioidomycosis. The phospholipase B (PLB) enzyme is considered an important virulence factor in this dimorphic fungus, involved in the immune response of the host-pathogen interaction. Our objective was to determine whether a P. brasiliensis (Pb18) PLB is involved in adhesion / internalization of yeast and evasion of host immune responses. The effect of PLB was analysed using specific inhibition of PLB (alexidine dihydrochloride) and pulmonary surfactant in an ex vivo model (Pb18) of alveolar macrophage (MHS cells) infection. PLB enzyme assays and real time RT-PCR (qRTPCR) analysis of genes differentially expressed in the process of evasion: plb1 (phospholipase B1), icl1 (isocitrate lyase) and sod3 (Cu, Zn dismutase) and immune responses: clec2 (C-type lectin domain 2), cd14 (cluster of differentiation 14), tlr2 (toll-like receptor 2), nfkb (nuclear factor kappa B), nkrf (NF-kappaB repressing factor), il1β (inteleukin-1β) and tnfα (tumor necrosis factor alpha) were carried out using selective inhibition of PLB activity and pulmonary surfactant. The levels of cytokines inteleukin 10 (IL-10), IL-12 and TNF-α) were also determined by ELISA. PLB activity under adhesion conditions of P. brasiliensis (Pb18) to alveolar macrophage cells was found at high levels up to 6 hours post-infection. In the conditions of exposure to pulmonary surfactant and alexidine dihydrochloride, PLB activity and the level of transcripts of genes related to phagocytosis and inflammatory response were measured. We found that PLB activity had an influence on the phagocytic activity of alveolar macrophages. Alexidine dihydrochloride (0,25 μM) selectively inhibited PLB activity by 66% and decreased significantly the adhesion and internalization of yeast on MHS cells. Genes involved in phagocytosis (trl2 and cd14) and inflammatory response (nrkf, tnfα and il1β) were down-regulated in the presence of the PLB inhibitor. In contrast, the PLB activity and internalization of fungal yeast cells increased significantly in the presence of pulmonary surfactant (100 μg/mL) and genes such as clec2, important for effective phagocytosis by MHS cells, and the pro-inflammatory inhibitor (nkrf) were up-regulated. Also, the pulmonary surfactant did not alter cytokine production, while alexidine dihydrochloride decreased the levels of IL-10 and increased the levels of IL-12 and TNF-α. In addition, through simultaneous analyses of gene expression for the pathogen, P. brasiliensis, we found upregulation of the genes sod3, icl1 and plb1, required for the evasion of alveolar macrophages. P. brasiliensis PLB is important for the binding and internalization of yeast at macrophage surfaces. The specific effect of inhibiting PLB enzyme activity indicates that adhesion may be facilitated indirectly via fatty acid release from phospholipids of the membrane of host cells. This is the first study to show that PLB activity may modulate immune responses to P. brasiliensis infection. / Paracoccidioides brasiliensis, fungo dimórfico, é o agente etiológico principal micose sistêmica da América Latina, paracoccidioidomicose. A enzima fosfolipase B (PLB) é considerada um importante fator de virulência nesse fungo dimórfico e está envolvida na resposta imune da interação patógeno-hospedeiro. Nosso objetivo foi determinar se a PLB de P. brasiliensis (Pb18) está envolvida na adesão e internalização de leveduras e na evasão da resposta imune hospedeira. O efeito da PLB foi analisado usando o inibidor seletivo de PLB (alexidine dihydrochloride) e o surfactante pulmonar (Survanta) em um modelo ex vivo de infecção de macrófagos alveolares (MHS) com Pb18. Ensaio enzimático de PLB e análise de genes diferencialmente expressos por RT-PCR em tempo real (qRT-PCR) no processo de evasão: plb1 (fosfolipase B1), icl1 (isocitrato liase) e sod3 (Cu, Zn dismutase); e na resposta imune: clec2 (lecitina tipo-C 2), cd14 (cluster de diferenciação 14), tlr2 (receptor toll-like 2), nfkb (fator nuclear kappaB), nkrf (repressor fator nuclear kappaB), il1β (interleucina- 1 beta) e tnfα (fator de necrose tumoral alfa) foram realizados usando o inibidor seletivo da atividade de PLB e surfactante pulmonar. Os níveis de citocinas interleucina 10 (IL-10), IL-12 e TNF- α) foram determinados por ELISA. A atividade de PLB usadas em baixas condições para a adesão de P. brasiliensis (Pb18) obteve altos níveis em 6 horas pós-infecção. Na presença do surfactante pulmonar e alexidine dihydrochloride, a atividade da PLB e os níveis de transcritos dos genes relacionados à fagocitose e à resposta inflamatória foram quantificados. A PLB teve influência na atividade fagocítica dos macrófagos. Alexidine dihydrochloride (0,25 μM) inibiu seletivamente a atividade PLB em 66% e diminuiu significativamente a adesão e internalização de leveduras por macrófagos alveolares (MHS). Genes envolvidos na fagocitose (trl2 e cd14) e resposta inflamatória (nrkf, tnfα e il1β) foram reprimidos na presença do inibidor de PLB. Em contraste, a atividade PLB e internalização de leveduras aumentou significativamente na presença do surfactante pulmonar (100 μg/mL) e genes assim como clec2, importante para uma fagocitose efetiva pelos macrófagos alveolares (MHS), e o inibidor pró-inflamatório (nkrf) foram induzidos. Entretanto, o surfactante pulmonar não alterou a produção de citocinas, enquanto que alexidine dihydrochloride diminuiu os níveis de IL-10 e aumentou os níveis de IL-12 e TNF-α. Em adição, nas análises simultâneas de expressão de genes, P. brasiliensis, houve indução dos genes sod3, icl1 e plb1, requeridos para a evasão dos macrófagos alveolares. A PLB de P. brasiliensis é importante na adesão e internalização de leveduras pelos macrófagos alveolares. O efeito específico da inibição da atividade da PLB indica que a adesão pode ser facilitada indiretamente via liberação de ácidos graxos dos fosfolipídeos de membrana das células hospedeiras. Esse é o primeiro estudo mostrando que a atividade da PLB pode modular a resposta imune à infecção pelo P. brasiliensis.

Diversos estudos têm demonstrado que a atividade coordenada das células epiteliais com o estroma é fundamental no crescimento e diferenciação em situações fisiológicas e patológicas, inclusive no câncer. Vários relatos acentuam a importância do compartimento estromal nos tumores malignos e indicam fortemente que interações contínuas entre o carcinoma e as células estromais (resultando em regulamento e modulação recíproca) são condições prévias para desenvolvimento e progressão de carcinomas. Comparativamente, pouca informação está disponível sobre as características e o papel do estroma durante o processo carcinogênico e a maioria dos dados são baseados em estudos isolados. Nos animais tratados com o carcinógeno Dimetilhidrazina foi identificado na mucosa colônica o aparececimento de “Focos de Estroma Ativado" (FEA) que diferem do foco inflamatório esporádico encontrado na mucosa normal dos animais controles devido à imuno-expressão aumentada de células CD34, CD68, α-actina de músculo liso (ASMA), COX-2 positivas e densidade microvascular. Além disso, o FEA cercou um número aumentado de criptas colônicas em fissão que freqüentemente apresentavam células epiteliais com núcleos hipercromáticos. Este último achado pode sugerir correlação entre as alterações estromais e epiteliais dentro dos FEA. Embora esses achados sejam novos, são consistentes com observações prévias que o estroma tem um papel significante na carcinogênese. Juntamente com dados da literatura, este trabalho sugere que, no cólon, a “field cancerization" epitelial pode ser acompanhada através de alterações estromais e isto pode apontar novos marcadores de transformação neoplásica. / There has been considerable that the activity of epithelial cells with their stroma is fundamental in controlling growth and differentiation in normal and pathological situations, including cancer. A number of reports stress the importance of the stromal compartment in malignant tumors and strongly indicate that continuous interactions between the carcinoma and stromal cells (resulting in their reciprocal regulation and modulation) are prerequisites for carcinoma development and progression. Comparatively, less information is available about the features and role of the stroma for the carcinogenic process. In animals treated with the carcinogen Dimethyl-hydrazine we identified the appearing of mucosal “Activated Stromal Foci" (ASF) that differ from the sporadic inflammatory foci found in the normal mucosa of the control animals because of the presence of increased immune-expression of CD34, CD68, α-smooth muscle actin (ASMA), COX-2 positive cells and microvessel density. Furthermore, the ASF surrounded a increased number of colonic crypts in fission when compared to areas of normal stroma. This last finding suggests that stromal activation and epithelial changes may be correlated. These findings are novel but expected and consistent with previous observations that the stroma has a significant role in carcinogenesis. Taken together with literature data, our findings suggest that in the colon, the epithelial field cancerization may be accompanied by stromal changes and this may point to the finding of new markers of neoplastic transformation.

Diversos estudos têm demonstrado que a atividade coordenada das células epiteliais com o estroma é fundamental no crescimento e diferenciação em situações fisiológicas e patológicas, inclusive no câncer. Vários relatos acentuam a importância do compartimento estromal nos tumores malignos e indicam fortemente que interações contínuas entre o carcinoma e as células estromais (resultando em regulamento e modulação recíproca) são condições prévias para desenvolvimento e progressão de carcinomas. Comparativamente, pouca informação está disponível sobre as características e o papel do estroma durante o processo carcinogênico e a maioria dos dados são baseados em estudos isolados. Nos animais tratados com o carcinógeno Dimetilhidrazina foi identificado na mucosa colônica o aparececimento de “Focos de Estroma Ativado” (FEA) que diferem do foco inflamatório esporádico encontrado na mucosa normal dos animais controles devido à imuno-expressão aumentada de células CD34, CD68, α-actina de músculo liso (ASMA), COX-2 positivas e densidade microvascular. Além disso, o FEA cercou um número aumentado de criptas colônicas em fissão que freqüentemente apresentavam células epiteliais com núcleos hipercromáticos. Este último achado pode sugerir correlação entre as alterações estromais e epiteliais dentro dos FEA. Embora esses achados sejam novos, são consistentes com observações prévias que o estroma tem um papel significante na carcinogênese. Juntamente com dados da literatura, este trabalho sugere que, no cólon, a “field cancerization” epitelial pode ser acompanhada através de alterações estromais e isto pode apontar novos marcadores de transformação neoplásica. / There has been considerable that the activity of epithelial cells with their stroma is fundamental in controlling growth and differentiation in normal and pathological situations, including cancer. A number of reports stress the importance of the stromal compartment in malignant tumors and strongly indicate that continuous interactions between the carcinoma and stromal cells (resulting in their reciprocal regulation and modulation) are prerequisites for carcinoma development and progression. Comparatively, less information is available about the features and role of the stroma for the carcinogenic process. In animals treated with the carcinogen Dimethyl-hydrazine we identified the appearing of mucosal “Activated Stromal Foci” (ASF) that differ from the sporadic inflammatory foci found in the normal mucosa of the control animals because of the presence of increased immune-expression of CD34, CD68, α-smooth muscle actin (ASMA), COX-2 positive cells and microvessel density. Furthermore, the ASF surrounded a increased number of colonic crypts in fission when compared to areas of normal stroma. This last finding suggests that stromal activation and epithelial changes may be correlated. These findings are novel but expected and consistent with previous observations that the stroma has a significant role in carcinogenesis. Taken together with literature data, our findings suggest that in the colon, the epithelial field cancerization may be accompanied by stromal changes and this may point to the finding of new markers of neoplastic transformation.