Orientador: Ana Carla Pereira Latini / Resumo: A hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada pelo Mycobacterium leprae que pode se manifestar sob diferentes formas clínicas a depender da resposta imune celular do hospedeiro. Vários marcadores genéticos têm sido definidos e, devido à participação dos alelos HLA na resposta imune, estes têm sido amplamente estudados na hanseníase. O HLA-DP constitui uma das moléculas clássicas de classe II, com poucos estudos em hanseníase. O objetivo deste trabalho foi conduzir um estudo de associação genética de base populacional em hanseníase para os genes HLA-DPA1 e HLA-DPB1 com duas amostras caso-controle: a primeira de Rondonópolis-MT, uma região hiperendêmica para hanseníase, e a segunda do Estado de São Paulo, uma região com índices epidemiológicos controlados. Foram realizados estudos com 9 tag SNPs na região dos genes HLA-DPA1 e HLA-DPB1 na população de Rondonópolis–MT (411 casos e 357 controles). O SNP rs9277341 que apresentou dados de associação com significância estatística após a correção de Bonferroni foi então testado na população de São Paulo (570 casos e 380 controles). Para avaliar o efeito funcional deste marcador foi determinada estudoa produção das citocinas IL-10 e TNF após estímulo com antígeno sonicado de M. leprae em 21 controles saudáveis. Na população de Rondonópolis-MT foi realizada a tipificação dos alelos HLA-DPA1* e HLA-DPB1* através da técnica de PCR-SSO empregando-se o kit Labtype-SSO (One Lambda, CA, USA). Os resultados de genotipagem mostraram asso... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Leprosy, a chronic infectious disease caused by Mycobacterium leprae, displays different clinical manifestations depending on the immune response of the host. Several genetic markers have been defined and due to the involvement of the HLA alleles in the immune response they were extensively studied in leprosy. However, HLA-DP is a classical class II molecule with few studies on leprosy. The objective of this study was to conduct a population-based genetic association study in leprosy for the HLA-DPA1 and HLA-DPB1 genes with two case-control samples: the first from Rondonópolis - Mato Grosso (MT), a hyperendemic region in leprosy and the second from the state of São Paulo, a region with controlled epidemiological indices. Studies were carried out with 9 Tag Single Nucleotide Polymorphism (SNP) in HLA-DPA and HLA-DPB genes in the population from Rondonópolis – MT (411 cases and 357 controls). The SNP rs9277341 who presented association data with statist significance after the Bonferroni correction was tested in the São Paulo population (570 cases and 380 controls). To evaluate the functional effect of this marker was carried a study of the production of IL-10 and TNF cytokines after stimulation with the sonicated antigen of M. leprae in 21 healthy controls. In the Rondonópolis populations was performed the HLA-DPA1* and HLA-DPB1* allele typing by Sequence-Specific Oligonucleotide – Polymerase Chain Reaction (SSO- PCR) using the Labtype-SSO kit (One Lambda, CA, USA). The genotyp... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Mycobacterium leprae, agente etiolÃgico da hansenÃase, nÃo à cultivÃvel em meio axÃnico. A quantificaÃÃo do bacilo realizada pelo exame baciloscÃpico e histopatolÃgico à Ãtil para a classificaÃÃo da hansenÃase na escolha e monitoramento do tratamento. No entanto, esta metodologia produz resultados de especificidade e sensibilidade limitada. A PCR em tempo real (qPCR) à um ensaio sensÃvel e especÃfico que permite a quantificaÃÃo a partir de diversas amostras e pode ser utilizada no diagnÃstico diferencial de muitos patÃgenos. Atà o momento, nenhum estudo avaliou a sensibilidade e especificidade da qPCR para o diagnÃstico da hansenÃase utilizando amostras de secreÃÃo nasal. Portanto, este estudo teve como objetivo detectar e quantificar o DNA de M. leprae por qPCR em amostras de secreÃÃo nasal e biÃpsias de pacientes com hansenÃase, correlacionando com a avaliaÃÃo clÃnica e o Ãndice baciloscÃpico. Foram analisadas 61 amostras de muco nasal e 19 amostras de biÃpsia de lesÃo de pele (pareadas) de casos confirmados de hansenÃase atendidos no Centro de ReferÃncia Nacional em Dermatologia SanitÃria Dona LibÃnia. Todas as amostras foram submetidas à extraÃÃo e amplificaÃÃo de DNA por nested PCR da regiÃo de 238 pb da sequÃncia RLEP2. Posteriormente as amostras foram submetidas à quantificaÃÃo da regiÃo 16S rRNA do genoma de M. leprae pela qPCR, cuja especificidade foi verificada atravÃs da curva de dissociaÃÃo (Tm=79,5ÂC). O mÃtodo foi suficientemente sensÃvel para detectar 20 fg de DNA de M. leprae, o equivalente a quatro bacilos. Na anÃlise da secreÃÃo nasal, o ensaio foi capaz de confirmar o diagnÃstico em 89,7% dos casos multibacilares (MB), e 73,3% dos casos paucibacilares (PB). A sensibilidade foi de 100% na analise de biÃpsias de pacientes MB. O nÃmero de bacilos detectados nas amostras de secreÃÃo nasal de pacientes com hansenÃase se manteve no intervalo de 1,39 x 103 a 8,02 x 105 bacilos, enquanto a detecÃÃo em biÃpsia de pacientes MB variou de 1,87 x103 a 1,50 x 106. A PCR em tempo real à mais sensÃvel do que a PCR convencional e pode ser utilizada como uma ferramenta complementar para o diagnÃstico clÃnico e histopatolÃgico da hansenÃase. / Mycobacterium leprae, the etiologic agent of leprosy, is not cultivable in axenic medium. The quantification of bacilli performed by skin bacilloscopy and histopathology is useful for the clinical classification of leprosy and treatment monitoring. However, this methodology yields low results regards to sensitivity and specificity. On the other way, the real-time quantitative PCR (qPCR) is a sensitive and specific assay that allows quantification of a varied of samples and also can be used for differential diagnosis of many pathogens. To this date, no studies have evaluated the sensitivity and specificity of qPCR for the diagnosis of leprosy from nasal secretion samples. Therefore, this study aimed at detecting and quantifying DNA from M. leprae by qPCR from nasal secretion and biopsy samples from leprosy cases, correlating with clinical and bacteriological index. We analyzed 61 samples of nasal secretion and 19 biopsy specimens of skin lesion (paired) from confirmed leprosy cases seen at the National Reference Center for Sanitary Dermatology Dona LibÃnia. All samples were subjected to DNA extraction followed by amplification by nested PCR of a region of 238 bp which targets a RLEP2 repetitive sequence. The samples were subjected to quantification of 16S rRNA region of the genome of M. leprae by qPCR, which specificity was verified by amplicon melting temperature (Tm = 79.5  C). The method was able to detect amounts over to 20 fg of M. leprae DNA, equivalent to four bacilli units. Nasal secretion assay was able to confirm the diagnosis in 89.7% of the multibacillary cases (MB) and 73.3% of the paucibacillary cases (PB). In addition, MB patient biopsies sensitivity was 100%. The number of bacilli detected in nasal secretion samples from leprosy patients ranged from 1.39 x 10 to 8.02 x 105 bacilli, while detection in MB patient biopsy ranged from 1,87 x 103 to 1,50 x 106. The real-time PCR is more sensitive than conventional PCR and can be used as a complementary tool for the clinical and histopathological diagnosis of leprosy.

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No. of bitstreams: 1 Tese - Sandra Lúcia Euzébio Ribeiro.pdf: 2096473 bytes, checksum: f91d4ac32c47ec6b75b46a090c06dd46 (MD5) Previous issue date: 2014-09-02 / SUFRAMA - Superintendência da Zona Franca de Manaus / Antiphospholipid (aPL) antibodies may be detected during the course of many infections, but are usually transient. In leprosy, however, these antibodies are found to linger for longer periods. The aim of this study was to evaluate the persistence of anticardiolipin (aCL) and anti-β2 glycoprotein I (anti-β2GPI) antibodies in leprosy patients, and disclose epidemiologic, immunologic and clinical features associated with it. Thirty-eight APL antibody positive leprosy patients completed polychemotherapy and were followed for an average of 66,9 months, when a second sample was drawn for a new aPL testing. Enzima -linked immunosorbent assay (ELISA) was used to measure aCL and anti-β2GPI antibodies. Epidemiologic and clinical data were analyzed with logistic regression. Persistence of aPL antibodies was demonstrated in 32 out of 38 leprosy patients thoroughly treated and considered cured, studied after an average of 66,9 months of follow up. All of these sera were IgM isotype. Sixteen of these patients (50%) presented lepromatous clinical form. Reactional state was present in three patients (9,4%). Seventeen (53,1%) were in use of prednisone and/or thalidomide. Observed median values of aPL antibodies were rather high (64U/mL for aCL and 62U/mL for aβ2GP). Occurrence of vascular thrombosis, gestational morbidity, diabetes, tobacco use and alcoholism were not different in positive and negative aPL patients. Logistic regression showed significant association of aPL antibodies persistence and age (p=0,045, OR=0,91 e IC 95% 0,82 - 1,00), lepromatous clinical form (p=0,034; OR=0,02 e IC 95% = 0,0 - 0,76) and bacillary index (p=0,044; OR=2,74 e IC 95% = 1,03 – 7,33). aPL antibodies in leprosy patients do persist many years after treatment. Patients’ age, lepromatous clinical form and bacillary index were factors that influence persistence. No thromboembolic events were registred. / Anticorpos antifosfolipídeos (aFL) podem ser detectados no curso de diversas infecções, mas costumam ser transitórios. Entretanto, na hanseníase tem-se observado que esses autoanticorpos persistem por mais tempo. Os objetivos do presente estudo foram verificar a persistência de anticorpos anticardiolipina (aCL) e anti-β2glicoproteína  (anti-β2GP) em pacientes com hanseníase, e avaliar as características epidemiológicas, clínicas e imunológicas associadas. Trinta e oito pacientes com diagnóstico de hanseníase e positivos para anticorpos aFL completaram o tratamento de poliquimioterapia (PQT) e foram acompanhados por um tempo médio de 66,9 meses, quando coletou-se outra amostra para nova pesquisa da anticorpos aFL. A detecção de anticorpos aCL e anti-β2GP foi feita pela a técnica de ELISA. A análise dos dados epidemiológicos e clínicos foi feita por regressão logística binária multivariada. Persistência de anticorpos aFL foi demonstrada em 32 (84%) dos 38 pacientes com hanseníase, tratados com PQT e em alta do tratamento PQT, seguidos por um tempo médio de 66,9 meses. Todos os soros positivos eram do isotipo IgM, sendo que 16 desses pacientes (50%) apresentavam a forma virchowiana (VV). Episódios reacionais estavam presentes em três pacientes (9,4%). Dezessete (53,1%) continuavam usando medicação (prednisona e/ou talidomida). Os valores médios de IgM foram altos, 64U/mL para aCL e 62U/mL para anti-β2GP. Em relação às variáveis trombose vascular, morbidade gestacional, diabetes, tabagismo e etilismo não foram observadas diferenças significativas entre os pacientes positivos e negativos para aFL. Na regressão logística demonstrou-se significância estatística para as variáveis idade: (p=0,045, OR=0,91 e IC 95% 0,82-1,00), forma clínica VV (p=0,034; OR=0,02 e IC 95% = 0,0-0,76) e índice baciloscópico (p=0,044; OR=2,74 e IC 95% = 1,03 - 7,33). Portanto, anticorpos aFL na hanseníase, diferentemente de outras infecções, persistem anos após o tratamento em pacientes considerados “curados”. Essa persistência foi influenciada pela idade, forma clínica VV e índice baciloscópico. Não houve associação com fenômenos trombóticos.

Clinical genomics/metagenomics is a rapidly developing field and it makes genomic, transcriptomic, and epigenomic evaluations of clinically relevant samples possible due to decreasing sequencing costs and large volumes of sequence datasets. Applications of comprehensive protocols for clinical metagenomic analysis is rapidly moving from the research laboratories to the clinical laboratories in healthcare settings. It has not only improved medical interventions but also continue to contribute to precision treatments. In this dissertation, I am going to discuss (i) the applications of clinical genomics/metagenomics protocols in several clinical cases of infections and (ii) the application of comparative genomics in Mycobacterium riyadhense clinical isolates which provide insights into ancestry and adaptive evolution in MTBC (Mycobacterium tuberculosis complex); The research questions are systematically addressed in four chapters. Briefly, Chapter 1 provides a brief introduction of conventional clinical microbiology and clinical metagenomics and a research summary of the thesis; Chapter 2 presents an analysis of Mycobacterium riyadhense from an evolutionary genomics point of view, followed by functional genomics experiments to look for clues obtained from the comparative genome analysis of M. riyadhense and other mycobacteria including members of the MTBC. The third chapter describes an imported case of Mycobacterium leprae found in Riyadh, Saudi Arabia, revealed by metagenomic sequencing and bioinformatic analysis, which was challenging for the clinicians to treat due to lack of timely diagnosis and occurrence of drug resistance during the course of treatment. The fourth chapter describes how applications of NGS facilitate rapid pathogen discovery in an imported case of Naegleria fowleri from the Cerebrospinal fluid (CSF) of a resident in KSA with recent travel history to Pakistan. The fifth chapter presents how we have monitored an ongoing outbreak by drug-resistant strains of the human pathogenic yeast Candida auris in Saudi Arabia from King Faisal Medical City, Riyadh, Saudi Arabia. In this thesis, I have shown several applications of NGS and bioinformatic analysis protocols in the clinical genomics/metagenomics fields. I believe some of the main clinical applications of NGS will lead to the adoption of these methodologies in clinical settings in Saudi Arabia in the forthcoming future.

As Hsp60 acham-se conservadas em todos os organismos, participando da estruturação de proteínas e em processos crônico-degenerativos. Foi avaliada a ação das Hsp65r WT e sua mutante K409A de M. leprae no envelhecimento. Análises do Tempo Médio de Sobrevida (TMS), titulação dos isótipos, ensaios de avidez e análises histopatológicas foram realizadas em camundongos das linhagens HIII e LIII inoculados intraperitonealmente aos 120 ou 270 dias de vida com 2.5µg/mL das Hsp65r. Verificou-se redução no TMS de fêmeas HIII, envelhecidas e adultas, inoculadas com WT. A inoculação da Hsp65r WT em fêmeas LIII envelhecidas resultou no aumento do TMS. A dosagem dos anticorpos não revelou alterações marcantes na produção dos isótipos, e a avidez de IgG foi menor nas fêmeas HIII envelhecidas inoculadas com WT. A análise histopatológica mostrou inflamação nos rins de fêmeas HIII velhas tratadas com Hsp65r WT. Os resultados indicaram a interferência da Hsp65r WT na imunidade durante o processo de senescência de fêmeas envelhecidas constitutivamente boas produtoras de anticorpos. / The Hsp60 are conserved in all organisms, involved in proteins folding and chronic-degenerative processes. We evaluated the action of M. leprae rHsp65 WT and its mutant K409A in aging. Analyses of mean survival time (MST), antibody titration, avidity assays and histopathological examinations were performed in mice from HIII and LIII lines intraperitoneally inoculated at 120 or 270 days of life with 2.5µg/mL of rHsp65. There was a decrease in MST in adult and aged HIII females mice inoculated with WT protein. WT rHsp65 treatment in aged LIII females resulted in the increase of MST. The antibodies titration showed no marked changes in the production of isotypes and IgG avidity was lower in aged HIII females inoculated with WT. Histopathology showed inflammation in the kidneys of old HIII females treated with WT rHsp65. The results indicated the interference of WT rHsp65 in immunity during the senescence of aged females from HIII line constitutively producing good antibodies.

INTRODUÇÃO: A poliquimioterapia (PQT-OMS) para tratamento da hanseníase resultou em drástica redução da sua prevalência, mas em limitado impacto na detecção de casos novos (CN), que se manteve estável em Santa Catarina, estado na fase de pós-eliminação. Casos com altos índices baciloscópicos apresentam risco de recidiva tardia e podem consistir em focos persistentes de transmissão da doença. OBJETIVOS: Avaliar a recidiva da doença em amostra de pacientes virchowianos regularmente tratados com PQT-OMS 24 doses; ensaios de resistência terapêutica em camundongos para os casos suspeitos; resposta imune específica (celular e humoral) e detecção do DNA do M. leprae nos casos-índices (CI) e seus contatos indradomiciliares (CID); e os achados frente aos indicadores epidemiológicos e operacionais de Santa Catarina. CASUÍSTICA E MÉTODOS: A partir da busca no Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), foram selecionados 46 CI, tratados entre 1990-2000, e 187 CID, dos municípios de Itajaí e Joinville. A avaliação constituiu de: exames dermatoneurológico e anatomopatológico da pele; baciloscopia do esfregaço cutâneo; reação de Mitsuda; sorologia para glicolipídeo fenólico-I (IgM-anti-PGL-I); ensaios de resistência terapêutica em camundongos e de detecção do DNA bacilar no muco nasal por reação em cadeia da polimerase (PCR) para as seqüências repetitivas específicas RLEP-130 e RLEP-372. RESULTADOS: Entre os CI após alta por cura (m=11,2 ± 3 anos), a idade média (57,3±14,5 anos) foi superior (p<0,05) comparada aos CID, com predomínio de homens (p=0,001) e Mitsuda-negativos (78,6%). Em quatro casos (8,7%) considerados recidivados, o valor sérico médio (0,365) e as freqüências da positividade do anti-PGL-I e a da RLEP-130 (75%; p=0,03) foram consistentemente elevados, e os testes em camundongos, negativos. Dentre os 187 CID, 22 (11,8%) adoeceram (CIDd), a maioria (10 casos; 45,4%) foi diagnosticada entre 2 a 19 anos; 6 casos (27,3%), no mesmo período do seu respectivo CI; e 6 CN (3 dimorfo-tuberculóides e 3 tuberculóides) foram detectados durante a intervenção. Os CN evidenciaram elevada freqüência da positividade da RLEP-130 (50%) contrastante com a do anti-PGL-I (20%) e seu valor sérico médio (0,075) inferior. Entre os CI após a alta PQT-MB (>10 anos), houve inferioridade da freqüência da positividade (14,3%) e do valor sérico médio do anti-PGL-I (0,072), estabelecendo uma correlação negativa (p=0,038,r=-0,32) com o tempo decorrido. Valores similares da freqüência de positividade para RLEP-130 foram encontrados em: CI com alta por cura (26,7%), em períodos superiores (25%) a 10 anos de conclusão do tratamento e CID saudáveis (20,5%). A positividade para a RLEP-130 foi mais freqüente (p<0,001) comparada à da RLEP-372. CONCLUSÕES: A taxa de recidiva após PQT-MB 24 doses é baixa e prevalece alta percentagem de cura (91,3%). É racional considerar que o anti-PGL-I e a detecção do DNA bacilar por RLEP-130 devam ser analisados em conjunto com os demais achados clínicos e laboratoriais, ainda que nossos resultados possam ter diferenciado os grupos nas distintas condições: recidiva e alta por cura, e identificado doentes, contatos e famílias em risco. O seguimento e o monitoramento clínico e laboratorial por períodos prolongados incrementariam a detecção precoce de novos casos entre os comunicantes, desde que o intervalo para o diagnóstico foi longo para a maioria daqueles que adoeceram. Estas estratégias seriam potencialmente facilitadas em áreas com reduzida prevalência, e particularmente valiosas para a manutenção do controle na fase de pós-eliminação / Introduction: Multidrugtherapy (MDT-WHO) resulted in marked reduction of leprosy prevalence in Brazil, without impact on detection of new cases in Santa Catarina (SC) state in the post-elimination phase. Lepromatous cases with high bacilloscopic index have late relapse risk and can consist in the disease transmission focus. Objectives: The aim of this study was to evaluate the disease recurrence and microbiological resistance in lepromatous leprosy patients regularly treated with MDT-WHO/24 doses; specific immune response (cellular and humoral) and M. leprae DNA detection in index cases (IC) and their household contacts (HHC); and the findings face to the epidemiological and operational indicators of Santa Catarina state. Casuistic and methods: After consulting the Brazilian Information System of Notification (SINAN) database, 46 IC successfully diagnosed and treated between 1990 and 2000, and their 187 HHC from Joinville and Itajaí (SC) municipalities were selected. A dermatoneurological examination was performed, as well as the skin biopsies for histopathology and therapy resistance assay in mouse pads, skin smears for bacilloscopy, anti-PGL-I IgM serology, Mitsuda reaction, polymerase chain reaction for M. leprae DNA detection in nasal secretion based on 130bp and 372bp specific repetitive sequences (RLEP). Results: Cured IC (m=11.2±3 years) had mean age higher ((57.3±14.5 years old; p<0.05) than HHC, most of them were males (p=0.001) and Mitsuda negative (78.6%). In 4 relapsed cases (8.7%) the average anti-PGL-I serum levels (0.365), as well as frequency of positive antibody and RLEP-130 (75%; p=0.03) were consistently high and the mouse footpads assays resulted negative. Among 187 HHC, 22 (11.8%) became sick (sHHC), 10 cases (45.4%) were diagnosed between 2 and 19 years, being 6 cases (27.3%) in the same year of their IC; 6 new cases (3 borderline-tuberculoid and 3 tuberculoid) were detected during the study, with high RLEP-130 positive frequency (50%), as opposed to anti-PGL-I (20%) and low average serum levels (0.075). Among IC with more than 10 years of discharge, frequency of positive anti-PGL-I (14.3%) and average serum levels (0.072) were lower and had negative correlation (p=0.038, r= -0.32) with time after cure. Similar values of frequency of positivity for RLEP-130 were found: IC with discharge by cure (26.7%), when time interval was higher than 10 years (25%) and in healthy HHC (20.5%). RLEP-130 positivity was more frequent (p<0.001) than RLEP-372. Conclusions: Relapse rate after MDT-WHO 24 doses was low, with high cure rate (91.3%). Serology anti-PGL-I and M. leprae DNA detection by RLEP-130 must be analyzed together with other clinical and laboratory findings, though our results had differentiated groups in the following conditions: relapse and discharge by cure, patient identification, HHC and families at risk. Long term follow-up with laboratorial and clinical monitoring could lead to early detection of new cases among HHC, since the period between diagnoses was long for most sHHC. This strategy may be useful in areas with decreased prevalence, and of particular value for maintenance of disease control in the post-elimination phase

Introdução: Hanseníase, doença crônica, incapacitante, causada pelo M.leprae, que afeta a pele e os nervos periféricos. Manifesta-se como doença espectral, que exibe dois polos imunologicamente distintos, denominados hanseníase virchowiana (lepromatous - LL), caracterizada por uma resposta celular ineficiente; e hanseníase tuberculoide (Tuberculoid - TT), com resposta imune celular efetiva. A ativação de células T requer a sinalização através de moléculas coestimulatórias expressas em células apresentadoras de antígeno e seus ligantes nas células T. As células T regulatórias (Treg) exercem importante papel no mecanismo de falha do controle da disseminação antigênica nas formas graves das doenças crônicas granulomatosas, mas seu real papel na hanseníase ainda não foi elucidado. Métodos: Estudamos a expressão das moléculas coestimulatórias e células Treg na resposta imune de pacientes nos diferentes espectros da doença. A expressão de células Treg foi quantificada por citometria de fluxo (CD4+CD25+FoxP3+) nas células mononucleares do sangue periférico de pacientes e controles (16 eram virchowianos, 12 tuberculoides e 6 controles) estimulados in vitro com o antígeno do M. leprae e com o mitógeno phytohemaglutinina, bem como nas lesões de pele por imunohistoquímica. A expressão de moléculas coestimulatorias (CD80, CD86, CD28, CTLA-4, PD-1, ICOS) foi avaliada por citometria de fluxo in vitro, a partir do estimulo de células mononucleares provenientes de 14 pacientes virchowianos, 14 tuberculoides e 10 indivíduos saudáveis expostos ao bacilo. A resposta linfoproliferativa, a produção de citocinas (IL10 e IFN-?) in vitro e a expressão in situ de IL-10, TGF? e CTLA-4 também foram determinadas. Resultados: Nós demonstramos que pacientes virchowianos apresentam deficiência na expressão da molécula CD86 na superfície de monócitos, e isso contribui para uma apresentação antigênica ineficiente, favorecendo o estado de anergia observado nesse grupo de pacientes. Observamos ainda, que o bloqueio da expressão dessa molécula, mas não do CD80 inibe a resposta linfoproliferativa ao M.leprae. Ainda no polo virchowiano anérgico, observamos redução da expressão de moléculas coestimulatórias de sinalização positiva (CD28, CD86) na superfície dos linfócitos. Em contraste, nos pacientes tuberculoides notamos um aumento da expressão de moléculas de sinalização negativa (CTLA-4 e PD-1), que pode representar uma provável modulação da resposta imune exacerbada, regulando dessa forma os efeitos deletérios da hiperreatividade celular. Notavelmente, os contatos também expressão em menor intensidade CD86 e CD28, mas não se observou expressão exacerbada de CTLA-4 ou PD-1, sugerindo que eles provavelmente desenvolvem resposta imune balanceada sem que haja necessidade de sinalização imunossupressora. Observamos ainda, que o antígeno do M.leprae induz uma significativa redução da resposta linfoproliferativa, mas um aumento significativo de células Treg no sangue e na pele dos pacientes virchowianos, quando comparado ao grupo tuberculoide. Em paralelo, notamos o aumento da expressão de moléculas anti-inflamatórias (IL-10 e CTLA-4) nas lesões cutâneas desses pacientes virchowianos. Conclusão: Nossos resultados sugerem que células Treg e moléculas coestimulatórias desempenham papel importante na patogênese da hanseníase, especialmente no polo virchowiano, em que favoreceria a anergia e a multiplicação bacilar / Introduction: Leprosy, caused by the bacillus Mycobacterium leprae, is a chronic, incapacitating disease that affects the peripheral nerves and skin. Leprosy manifests as a spectral disease, exhibiting two polar sides, namely, lepromatous leprosy (LL) characterised by impaired T-cell responses and tuberculoid leprosy in which T-cell responses are strong. Proper T-cell activation requires signalling through costimulatory molecules expressed by antigen presenting cells and their ligands on T-cells. T regulatory cells (Tregs) play an important role in the mechanism of host\'s failure to control pathogen dissemination in severe forms of different chronic granulomatous diseases, but their role in leprosy has not yet been elucidated. The objective of this study was to investigate the influence of costimulatory molecules and Tregs cels on the immune responses of subjects along the leprosy spectrum. Patients and Methods: Tregs were quantified by flow cytometry (CD4+ CD25+ Foxp3+) in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of patients (16 lepromatous, 12 tuberculoids and controls (n = 6) stimulated in vitro with a M. leprae antigenic preparation and phytohemagglutinin as well as in skin lesions by immunohistochemistry. The expression of the costimulatory molecules (CD80, CD86, CD28, CTLA-4, PD-1, ICOS) was evaluated in in vitro-stimulated peripheral blood mononuclear cells isolated from 14 lepromatous and 14 tuberculoid patients, and 10 healthy individuals exposed to the bacillus. The lymphoproliferative (LPR), interleukin-10 (IL-10), and interferon-g (IFN-g) responses of the in vitro-stimulated peripheral blood mononuclear cells and the in situ expression of IL-10, transforming growth factor-b (TGF-b), and cytotoxic T-lymphocyte antigen 4 (CTLA-4) were also determined. Results: We show that lepromatous patients have defective monocytes\' CD86 expression, likely contributing to the impairment of the antigen presentation process and to their anergy. Accordingly, anti-CD86 blocking monoclonal antibody, but not anti-CD80 antibody, inhibited the lymphoproliferative response to Mycobacterium leprae. Consistent with the lepromatous pole anergy, there was reduced T-cells\' expression of the positive signaling costimulatory molecules CD28 and CD86 in these patients. Tuberculoid patients, on the other hand, had increased expression of the negative signaling CTLA-4 and PD-1 molecules, probably representing a means of modulating exacerbated immune response and avoiding immunopathology. Interestingly, contacts exhibited proper CD86 and CD28 expression, but not exacerbated CD152 and PD-1 expression, suggesting that they tend to develop a balanced immunity without requiring immunosuppressive costimulatory signaling. We also observed that M. leprae antigens induced significantly lower lymphoproliferation but significantly higher Treg numbers in lepromatous than tuberculoid patients and contacts. Mitogen-induced lymphoproliferation and Treg frequencies were not significantly different between the three groups. Tregs were also more frequent in situ in multibacillary patients, and this was paralleled by increased expression of the anti-inflammatory molecules IL-10 and CTLA-4, but not TGF. Conclusion: Our results suggest that Tregs and costimuatory molecules play a major role in the pathogenesis of leprosy, especially the lepromatous pole, in which they would act to favor the anergy and the unrestricted multiplication of the bacilli

Introdução: Hanseníase, doença crônica, incapacitante, causada pelo M.leprae, que afeta a pele e os nervos periféricos. Manifesta-se como doença espectral, que exibe dois polos imunologicamente distintos, denominados hanseníase virchowiana (lepromatous - LL), caracterizada por uma resposta celular ineficiente; e hanseníase tuberculoide (Tuberculoid - TT), com resposta imune celular efetiva. A ativação de células T requer a sinalização através de moléculas coestimulatórias expressas em células apresentadoras de antígeno e seus ligantes nas células T. As células T regulatórias (Treg) exercem importante papel no mecanismo de falha do controle da disseminação antigênica nas formas graves das doenças crônicas granulomatosas, mas seu real papel na hanseníase ainda não foi elucidado. Métodos: Estudamos a expressão das moléculas coestimulatórias e células Treg na resposta imune de pacientes nos diferentes espectros da doença. A expressão de células Treg foi quantificada por citometria de fluxo (CD4+CD25+FoxP3+) nas células mononucleares do sangue periférico de pacientes e controles (16 eram virchowianos, 12 tuberculoides e 6 controles) estimulados in vitro com o antígeno do M. leprae e com o mitógeno phytohemaglutinina, bem como nas lesões de pele por imunohistoquímica. A expressão de moléculas coestimulatorias (CD80, CD86, CD28, CTLA-4, PD-1, ICOS) foi avaliada por citometria de fluxo in vitro, a partir do estimulo de células mononucleares provenientes de 14 pacientes virchowianos, 14 tuberculoides e 10 indivíduos saudáveis expostos ao bacilo. A resposta linfoproliferativa, a produção de citocinas (IL10 e IFN-?) in vitro e a expressão in situ de IL-10, TGF? e CTLA-4 também foram determinadas. Resultados: Nós demonstramos que pacientes virchowianos apresentam deficiência na expressão da molécula CD86 na superfície de monócitos, e isso contribui para uma apresentação antigênica ineficiente, favorecendo o estado de anergia observado nesse grupo de pacientes. Observamos ainda, que o bloqueio da expressão dessa molécula, mas não do CD80 inibe a resposta linfoproliferativa ao M.leprae. Ainda no polo virchowiano anérgico, observamos redução da expressão de moléculas coestimulatórias de sinalização positiva (CD28, CD86) na superfície dos linfócitos. Em contraste, nos pacientes tuberculoides notamos um aumento da expressão de moléculas de sinalização negativa (CTLA-4 e PD-1), que pode representar uma provável modulação da resposta imune exacerbada, regulando dessa forma os efeitos deletérios da hiperreatividade celular. Notavelmente, os contatos também expressão em menor intensidade CD86 e CD28, mas não se observou expressão exacerbada de CTLA-4 ou PD-1, sugerindo que eles provavelmente desenvolvem resposta imune balanceada sem que haja necessidade de sinalização imunossupressora. Observamos ainda, que o antígeno do M.leprae induz uma significativa redução da resposta linfoproliferativa, mas um aumento significativo de células Treg no sangue e na pele dos pacientes virchowianos, quando comparado ao grupo tuberculoide. Em paralelo, notamos o aumento da expressão de moléculas anti-inflamatórias (IL-10 e CTLA-4) nas lesões cutâneas desses pacientes virchowianos. Conclusão: Nossos resultados sugerem que células Treg e moléculas coestimulatórias desempenham papel importante na patogênese da hanseníase, especialmente no polo virchowiano, em que favoreceria a anergia e a multiplicação bacilar / Introduction: Leprosy, caused by the bacillus Mycobacterium leprae, is a chronic, incapacitating disease that affects the peripheral nerves and skin. Leprosy manifests as a spectral disease, exhibiting two polar sides, namely, lepromatous leprosy (LL) characterised by impaired T-cell responses and tuberculoid leprosy in which T-cell responses are strong. Proper T-cell activation requires signalling through costimulatory molecules expressed by antigen presenting cells and their ligands on T-cells. T regulatory cells (Tregs) play an important role in the mechanism of host\'s failure to control pathogen dissemination in severe forms of different chronic granulomatous diseases, but their role in leprosy has not yet been elucidated. The objective of this study was to investigate the influence of costimulatory molecules and Tregs cels on the immune responses of subjects along the leprosy spectrum. Patients and Methods: Tregs were quantified by flow cytometry (CD4+ CD25+ Foxp3+) in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of patients (16 lepromatous, 12 tuberculoids and controls (n = 6) stimulated in vitro with a M. leprae antigenic preparation and phytohemagglutinin as well as in skin lesions by immunohistochemistry. The expression of the costimulatory molecules (CD80, CD86, CD28, CTLA-4, PD-1, ICOS) was evaluated in in vitro-stimulated peripheral blood mononuclear cells isolated from 14 lepromatous and 14 tuberculoid patients, and 10 healthy individuals exposed to the bacillus. The lymphoproliferative (LPR), interleukin-10 (IL-10), and interferon-g (IFN-g) responses of the in vitro-stimulated peripheral blood mononuclear cells and the in situ expression of IL-10, transforming growth factor-b (TGF-b), and cytotoxic T-lymphocyte antigen 4 (CTLA-4) were also determined. Results: We show that lepromatous patients have defective monocytes\' CD86 expression, likely contributing to the impairment of the antigen presentation process and to their anergy. Accordingly, anti-CD86 blocking monoclonal antibody, but not anti-CD80 antibody, inhibited the lymphoproliferative response to Mycobacterium leprae. Consistent with the lepromatous pole anergy, there was reduced T-cells\' expression of the positive signaling costimulatory molecules CD28 and CD86 in these patients. Tuberculoid patients, on the other hand, had increased expression of the negative signaling CTLA-4 and PD-1 molecules, probably representing a means of modulating exacerbated immune response and avoiding immunopathology. Interestingly, contacts exhibited proper CD86 and CD28 expression, but not exacerbated CD152 and PD-1 expression, suggesting that they tend to develop a balanced immunity without requiring immunosuppressive costimulatory signaling. We also observed that M. leprae antigens induced significantly lower lymphoproliferation but significantly higher Treg numbers in lepromatous than tuberculoid patients and contacts. Mitogen-induced lymphoproliferation and Treg frequencies were not significantly different between the three groups. Tregs were also more frequent in situ in multibacillary patients, and this was paralleled by increased expression of the anti-inflammatory molecules IL-10 and CTLA-4, but not TGF. Conclusion: Our results suggest that Tregs and costimuatory molecules play a major role in the pathogenesis of leprosy, especially the lepromatous pole, in which they would act to favor the anergy and the unrestricted multiplication of the bacilli

As Hsp60 acham-se conservadas em todos os organismos, participando da estruturação de proteínas e em processos crônico-degenerativos. Foi avaliada a ação das Hsp65r WT e sua mutante K409A de M. leprae no envelhecimento. Análises do Tempo Médio de Sobrevida (TMS), titulação dos isótipos, ensaios de avidez e análises histopatológicas foram realizadas em camundongos das linhagens HIII e LIII inoculados intraperitonealmente aos 120 ou 270 dias de vida com 2.5µg/mL das Hsp65r. Verificou-se redução no TMS de fêmeas HIII, envelhecidas e adultas, inoculadas com WT. A inoculação da Hsp65r WT em fêmeas LIII envelhecidas resultou no aumento do TMS. A dosagem dos anticorpos não revelou alterações marcantes na produção dos isótipos, e a avidez de IgG foi menor nas fêmeas HIII envelhecidas inoculadas com WT. A análise histopatológica mostrou inflamação nos rins de fêmeas HIII velhas tratadas com Hsp65r WT. Os resultados indicaram a interferência da Hsp65r WT na imunidade durante o processo de senescência de fêmeas envelhecidas constitutivamente boas produtoras de anticorpos. / The Hsp60 are conserved in all organisms, involved in proteins folding and chronic-degenerative processes. We evaluated the action of M. leprae rHsp65 WT and its mutant K409A in aging. Analyses of mean survival time (MST), antibody titration, avidity assays and histopathological examinations were performed in mice from HIII and LIII lines intraperitoneally inoculated at 120 or 270 days of life with 2.5µg/mL of rHsp65. There was a decrease in MST in adult and aged HIII females mice inoculated with WT protein. WT rHsp65 treatment in aged LIII females resulted in the increase of MST. The antibodies titration showed no marked changes in the production of isotypes and IgG avidity was lower in aged HIII females inoculated with WT. Histopathology showed inflammation in the kidneys of old HIII females treated with WT rHsp65. The results indicated the interference of WT rHsp65 in immunity during the senescence of aged females from HIII line constitutively producing good antibodies.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Final JM PDF.pdf: 1085003 bytes, checksum: 2192e6e7be6853aaf003ec8f29976338 (MD5) Previous issue date: 2007-11-05 / Introdução: Mycobacterium leprae foi a primeira bactéria a ser indicada como agente etiológico de uma doença infecciosa. A hanseníase permanece até os dias de hoje uma doença enigmática e que não é completamente entendida. A identificação do M. leprae é difícil, particularmente por sua inabilidade de cultivo in vitro. Pacientes multibacilares são as principais fontes do bacilo. A transmissão natural da hanseníase entre tatus foi descrita pela primeira vez em 1975, no sudeste dos EUA. Esta descoberta sugeriu a possibilidade do tatu-galinha desenvolver uma função na transmissão da hanseníase em humanos. A procura dos reservatórios da hanseníase é a principal estratégia para eliminação da doença, tal como os pacientes multibacilares e as fontes ambientais. Então, realizou-se um estudo de prevalência em 69 tatus selvagens da espécie Dasypus novemcinctus, capturados no estado do Espírito Santo, no período de julho de 2004 a julho de 2005. Objetivos: Procurou-se avaliar a presença do M. leprae nos tatus da espécie D. novemcinctus no estado do Espírito Santo, através de achados de sinais clínicos de infecção na necropsia e na técnica de PCR, utilizando dois pares de primers: 18 kDa e ML1/ML2, bem como avaliar e comparar os dois pares de primers utilizados para a detecção da infecção. Métodos: Após anestesiados, os tatus foram pesados, definidos os sexos, submetidos ao exame clínico e coleta de fragmento de tecidos para a técnica de PCR. Sessenta e cinco tatus foram necropsiados e fragmentos de fígado, baço, cérebro e linfonodos foram analizados pela técnica de PCR. Resultados e Conclusões: Em 95% dos animais estudados foi evidenciado pelo menos um sinal clínico da hanseníase. Através da técnica de PCR foi detectada 6% (4 animais) de positividade na pesquisa de DNA de M. leprae, utilizando os primers ML1/ML2. Dos 4 animais positivos no PCR convencional, somente dois permaneceram positivos pela técnica de Real Time PCR e confirmados pelo seqüenciamento. O método diagnóstico mais sensível para detecção de M. leprae foi o PCR, utilizando os pares de primers ML1/ML2. Estes resultados sugerem a infecção adquirida naturalmente nos tatus da espécie D. novemcinctus no estado do Espírito Santo, Brasil. / Introduction: Mycobacterium leprae, was the first agent to be linked to an infectious disease, and leprosy still today an enigmatic disease which is not fully understood. Multibacillary patients are thought to be the main source of M. leprae. Identification of M. leprae is difficult, partly due to the inability of the bacillus to grow in vitro. The natural transmission among nine-banded armadillos in the southern parts of the United States has been described since 1975. This discovery suggested the possibility that the nine-banded armadillo plays a role in the transmission of human leprosy. The search of M. leprae sources is the main point of strategy for leprosy elimination, such as multibacillary patients and environmental sources. It was realized a prevalence study in 69 nine-banded armadillos, Dasypus novemcinctus, from state of Espírito Santo, Brazil, during 2004 to 2005. Objectives: Assess the M. leprae infection in armadillos from D. novemcinctus from state of Espírito Santo through the clinical signs of leprosy found in the necropsy and PCR technique using two set of primers, ML1/ML2 and 18 kDa, such as compare the set of primers. Methods: After anesthesia, the armadillos were weighed, sex was determined, clinical exam was made and samples were collected for PCR. Tissue samples (liver, spleen, brain and lymph nodes) from 65 nine-banded armadillos were collected to looking for natural infection of M. leprae by PCR technique. Results and Conclusion: 95% of the armadillos had at least one clinical sign for leprosy in wild armadillos. Four (6%) animals were positive in conventional PCR. Two animals that were positive in conventional PCR remained positive in Real Time PCR, and confirmed by sequencing. The best method to detect M. leprae was the PCR using the ML1/ML2 set of primers. These results suggest the infection acquired naturally in D. novemcinctus from state of Espírito Santo, Brazil.