Submitted by TATIANE FERNANDA SYLVESTRE null (thaty_sylvestre@hotmail.com) on 2018-03-09T14:15:45Z No. of bitstreams: 1 Doutorado versão final correções.pdf: 1948063 bytes, checksum: 67732e30851ac4f403a6e63c147faa2f (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Pizzani null (luciana@btu.unesp.br) on 2018-03-09T17:35:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sylvestre_tf_dr_bot.pdf: 3415633 bytes, checksum: af28727bb056bb44e01fe82328f62eec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T17:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sylvestre_tf_dr_bot.pdf: 3415633 bytes, checksum: af28727bb056bb44e01fe82328f62eec (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A paracoccidioidomicose (PCM) é uma doença sistêmica causada por fungos termodimórficos do complexo Paracoccidioides brasiliensis - P. brasiliensis e P. lutzii. Pacientes com PCM revelam comprometimento imune celular específico. Apesar do tratamento efetivo, os fungos quiescentes podem levar à recaída, geralmente tardia, cujo diagnóstico sorológico tem se mostrado pouco sensível. A sensibilidade do teste de imunodifusão é de cerca de 90% em pacientes com PCM não tratados, mas de apenas 45% em casos de recaída. Além disso, o soro de pacientes com PCM causada por P. lutzii, freqüente na região Centro-Oeste do Brasil, não reage com o antígeno clássico obtido do Pb B-339. No seguimento dos pacientes, continua a busca de um critério que dê maior segurança à decisão de se suspender o tratamento. Esses achados mostraram a necessidade de métodos alternativos de diagnóstico e seguimento, como os utilizados em proteômica, que constituiram o presente estudo. Assim, proteínas expressas no soro de pacientes com PCM em atividade - não tratada (causada por P. brasiliensis e por P. lutzii), com recaída da doença (causada por P. brasiliensis) e de controles saudáveis foram identificadas usando-se abordagem proteômica, realizada em quatro etapas - quantificação de proteínas, digestão de proteínas em solução, sequenciamento de peptídeos por espectrometria de massa e análise de dados para identificação de proteínas. Foram identificadas 29 proteínas plasmáticas à admissão, cuja comparação entre os grupos de pacientes sugeriu que a presença da immunoglobulin (Ig) alpha-2 chain C region e a ausência de Ig heavy chain V-III TIL indicariam infecção por P. lutzii e que a ausência da proteína complement factor B poderia ser um preditor de recaída. Na análise evolutiva das proteínas identificadas em pacientes com PCM por P. brasiliensis em tratamento, comparando-se aqueles que apresentaram com os que não revelaram recaída, 29 proteínas foram identificadas. As interações observadas entre as proteínas, usando transferrin e haptoglobin como a principal proteína de ligação, foram fortes com todas as demais. O acompanhamento desses pacientes sugere que a presença de cerulosplamin pode ser um marcador de recaída e que a de transferrin e a apolipoprotein A-II podem contribuir para a avaliação da cura e suspensão do tratamento, evitando que esta decisão seja muito precoce. A avaliação das proteínas selecionadas, identificadas por metodologia proteômica, deve ser realizada em um número maior de pacientes, para validar esses achados. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic disease caused by thermodymorphic fungi of the Paracoccidioides brasiliensis complex - P. brasiliensis and P. lutzii. Patients with PCM reveal specific cellular immune impairment. Despite the effective treatment, quiescent fungi can lead to relapse, usually late, whose serological diagnosis has presented low sensitivity. The double agar gel immunodiffusion test shows a 90% sensitivity in untreated PCM patients, but it is much lower (45%) in cases of relapse. In addition, serum from patients with PCM caused by P. lutzii, frequent in the Midwest region of Brazil, do not react with the classical antigen obtained from Pb B-339. In the follow-up of the patients, persists the search of a criterium that gives a higher safety for treatment discontinuation. These findings showed the need for alternative methods for diagnosis and follow-up, such as those based on proteomics, which constituted the present study. Thus, serum expressed proteins from patients with active - untreated PCM (caused by P. brasiliensis and by P. lutzii), from relapsed PCM patients (caused by P. brasiliensis) and from healthy controls were identified using a proteomic approach, performed in four steps - protein quantification, protein digestion in solution, peptide sequencing by mass spectrometry and data analysis for protein identification. A total of 29 plasma proteins were identified at admission (before introduction of the treatment), and the comparison regarding groups suggested that the presence of the immunoglobulin (Ig) alpha-2 chain C region and the absence of heavy chain Ig V-III TIL are indicative of infection by P. lutzii and that the absence of the complement factor B protein may be a predictor of relapse. The evaluation of the proteins during the treatment follow-up of the PCM patients infected by P. brasiliensis, separated regarding the presence of relapse, identified 29 proteins. The interactions observed between the proteins, using transferrin and haptoglobin as the main binding protein, were strong with all the others. Patients’ follow-up suggests that cerulosplamin may be a marker of relapse and that transferrin and apolipoprotein A-II may contribute to the evaluation of cure and discontinuation of treatment, avoiding that this decision is too early. The study of the selected proteins in a higher number of patients should be carried out in order to validate these findings.

Orientador: Rinaldo Poncio Mendes / Banca: Adriana Pardini Vicentini / Banca: Dejair Caitano do Nascimento / Resumo: Estudos sobre as alterações da bioquímica sanguínea na paracoccidioidomicose (PCM), antes e durante o tratamento, são escassos e em geral apresentam casuísticas pequenas e curto tempo de seguimento. Assim, foi realizado um estudo prospectivo com 200 pacientes com PCM submetidos à avaliação das alterações hepatobiliares, metabólicas e reações de fase aguda à admissão e durante o seguimento do tratamento com cotrimoxazol (CMX) ou itraconazol (ITC). Dos 200 pacientes, 149 apresentaram a forma crônica (FC) e 51 a forma aguda/subaguda (FA); 31 foram tratados com ITC e 169 com CMX. Avaliações clínicas e da bioquímica sanguínea foram realizadas antes de se iniciar o tratamento, definido como momento 0 (M0) e, a seguir, periodicamente, até que os pacientes apresentassem cura clínica, definida pelo desaparecimento da sintomatologia apresentada à admissão e redução da velocidade de hemossedimentação (VHS) a valores normais (M3), que ocorreu após 18 a 23 semanas de tratamento. Entre estes dois momentos, os pacientes foram avaliados a intervalos definidos em semanas, em relação ao início do tratamento: M1: 4 a 6 e M2: 7 a 10. Os níveis séricos de bilirrubina conjugada (BC), bilirrubina total (BT), aspartato aminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT), fosfatase alcalina (ϜᾹ), gama-glutamiltransferase (ɣ-GT), triglicerídes, glicose, colesterol total, lípides totais, cálcio, ácido úrico, fósforo, proteínas totais e frações, mucoproteínas, α1-glicoproteína ácida e eletroforese de proteínas séricas foram dosados no Laboratório Central do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP. Os dados foram apresentados como razões entre o valor absoluto e o limite superior de normalidade para as variáveis que avaliaram a função hepatobiliar, e com os limites superiores e, ou, inferiores para as variáveis metabólicas e reações de fase aguda. A avaliação da função ... / Abstract: Studies on the alterations in blood biochemistry in paracoccidioidomycosis (PCM), before and during treatment are scarce and generally have small patients number and short follow-up time. Thus, a prospective study was conducted with 200 patients with PCM submitted to the evaluation of hepatobiliary function, metabolic and acute phase reactions alterations at admission and during follow-up of treatment with cotrimoxazole (CMX) or itraconazole (ITC). Of the 200 patients, 149 presented a chronic form (CF), and 51 the acute subacute form (AF), 31 were treated with ITC, and 169 were treated with CMX. Clinical and blood biochemistry were performed before starting the treatment, defined as time 0 (M0), and then periodically until the patients had clinical cure, defined as the disappearance of the symptomatology presented at admission and regression of the erythrocyte sedimentation rate to normal (M3), which occurred after 18 to 23 weeks of treatment. Between these two moments, the patients were evaluated at intervals defined in weeks, compared to the beginning of treatment: M1: 4-6 and M2:7-10. The serum levels of conjugated bilirubin (CB), total bilirubin (TB), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ϜᾹ), gamma- glutamyltransferase (ɣ-GT), triglycerides, glucose, total cholesterol, total lipids, calcium, uric acid, phosphorus, total proteins and fractions, mucoproteins, α1-acid glycoprotein and serum protein electrophoresis were measured at the Central Laboratory of the Hospital of the Faculty of Medicine of Botucatu - UNESP. Data were presented as ratios between the absolute value and the upper limit of normality for the variables that assessed hepatobiliary function, and with upper and/or lower limit of the metabolic variables and acute phase reactions. The evaluation of hepatobiliary function revealed that the patient's admission as a result of the PCM that serum levels of ϜᾹ and ... / Mestre

Paracoccina (PCN) é um constituinte de Paracoccidioides brasiliensis, um patógeno humano que causa a paracoccidioidomicose, micose sistêmica mais prevalente na América Latina. A PCN é uma proteína de função dual, com domínios de atividade lectínica e de N-acetilglicosaminidase. Análises proteômicas da preparação paracoccina revelaram a sua correspondência com uma proteína hipotética de P. brasiliensis do isolado 18 (Pb18), anotada como PADG-3347.1, que tem sequência polipeptídica semelhante a família das endoquitinases 18. Essas endoquitinases apresentam domínios distintos de atividade lectínica e enzimática. O conjunto de exons do gene correspondente, PADG-3347.1, foi clonado e expresso em E. coli, e as características físicas e biológicas da proteína recombinante foram comparadas com as da PCN. Além disso, a PADG-03347.1 recombinante (rPCN) foi avaliada por suas propriedades imunomoduladoras e sua capacidade em conferir proteção contra a infecção por P. brasiliensis. Nesse sentido, investigamos a interferência da administração profilática e terapêutica de rPCN no curso da infecção por P. brasiliensis em camundongos BALB/c. A histopatologia pulmonar dos camundongos tratados com a rPCN, mostrou menor ocorrência de granulomas, e estes também foram menores do que os observados nos animais controles. Consistente com a observação de poucas leveduras no centro dos granulomas, a contagem de UFC a partir do homogenato pulmonar dos camundongos tratados foi inferior ao observado nos animais controles. Além disso, a administração de rPCN, foi associada com altos níveis de IL-12, IFN-, TNF-, NO e IL-10 detectados no homogenato pulmonar. Os altos níveis de citocinas produzidos nos animais tratados com rPCN nos levou a investigar a ocorrência de interação da lectina com receptores presentes em células da imunidade inata, tais como TLR2 e TLR4. Verificamos que a rPCN ativa TLR2, nas formas homo ou heterodimérica, e TLR4, de modo independente dos correceptores CD14 e CD36. Estes dados revelam um possível mecanismo pelo qual rPCN gera proteção nos camundongos contra a PCM. rPCN, administrada terapêutica ou profilaticamente, induz a ativação de TLRs e imunidade Th1, conferindo proteção contra a infecção por P. brasiliensis. / Paracoccin is a constituent of Paracoccidioides brasiliensis, a human pathogen that causes paracoccidioidomycosis, the most prevalent systemic mycosis in Latin America. Paracoccin is a dual function protein exerting lectin and N-acetylglucosaminidase activities. Proteomic analysis of paracoccin preparation revealed its correspondence with a hypothetical protein from P. brasiliensis isolate Pb18 (Pb18), annotated as PADG-3347.1, which has a polypeptide sequence similar to the family 18 endochitinases. These endochitinases have distinct lectin and enzymatic domains. The multi-exon assembly of the correspondent gene (PADG-3347) was cloned and expressed in E. coli, and the physical and biological features of the recombinant protein were compared to those of the native paracoccin. Moreover, recombinant PADG-3347.1 (rPCN) was evaluated for its immunomodulatory properties and its ability to confer protection against murine P. brasiliensis infection. Thus, we investigated the interference of prophylactic and therapeutic administration of rPCN on the course of P. brasiliensis infection in BALB/c mice. The pulmonary histopathology of the treated mice showed lower incidence of granulomas, which were also smaller than those observed in the control animals. Consistently with the observation of few yeasts in the center of the granulomas, the CFU count provided by lung homogenates of treated mice was lower than the provided by control mice. Furthermore, administration of rPCN was associated with higher levels of IL-12, IFN-, TNF-, NO and IL-10, detected in the lung homogenates of animals. The high levels of cytokines produced in the rPCN treated mice prompted us to investigate the occurrence of interaction of the lectin with receptors present in innate immune cells, such as TLR2 and TLR4. We verified that rPCN activates TLR2,in homo or heterodimeric forms, and TLR4, in a manner that does not depend on CD14 and CD36 coreceptors. These data reveal a possible mechanism by which rPCN generates protection in mice against PCM. rPCN, administered therapeutic or prophylactically, induces TLRs activation and Th1 immunity, conferring protection against P. brasiliensis infection.

Os mecanismos imunológicos que governam a interação entre o fungo Paracoccidioides brasiliensis e o hospedeiro têm sido pouco estudados. Tanto os componentes do fungo como os receptores dos fagócitos envolvidos nesta interação são pouco conhecidos. Baseados nestes fatos, nosso trabalho teve por objetivo caracterizar in vitro e in vivo o envolvimento do receptor Toll Like-2 (TLR-2) e da proteína adaptadora MyD88 (myeloid differentiation primary response gene 88) na infecção de camundongos pelo P. brasiliensis. O TLR-2 é um receptor da imunidade inata envolvido no reconhecimento de PAMPs (padrões moleculares associados aos patógenos), enquanto que MyD88 é uma molécula envolvida na sinalização celular induzida por muitos TLRs e que culmina com a ativação de vários fatores de transcrição, entre eles o NFB, envolvidos na ativação de genes ligados à resposta inflamatória. Para tanto, utilizamos camundongos C57Bl/6 deficientes e normais para TLR-2 e para MyD88. Demonstramos que, comparado ao grupo controle, animais TLR2-/- apresentavam uma infecção pulmonar menos grave associada com menor síntese de óxido nítrico (NO). Resultados equivalentes foram obtidos com macrófagos peritoneais e alveolares infectados in vitro. Inesperadamente, apesar das diferenças na carga fúngica, ambas as linhagens apresentavam tempo médio de sobrevida semelhante e lesões pulmonares de gravidade equivalente. Os estudos com leucócitos infiltrantes de pulmão revelaram um aumento de leucócitos polimorfonucleares neutrófilos (PMNs) nos animais TLR-2-/- associado com um menor número de linfócitos TCD4+ e TCD8+ ativados. Animais TLR-2-/- deficientes apresentaram uma discreta diferença quanto à síntese de citocinas pulmonares dos tipos Th1 e Th2, porém estes animais apresentaram maiores níveis de KC, uma quimiocina CXC envolvida na quimiotaxia de neutrófilos, assim com maiores níveis de citocinas Th17 (IL-6, IL-17, IL-23 e TGF-). Além disso, a resposta imune Th17 desenvolvida por animais TLR-2-/- esteve associada com menor expansão de células T regulatórias CD4+CD25+FoxP3+. Assim, o TLR-2 controla a imunidade inata e adaptativa frente ao P. brasiliensis e regula negativamente a resposta imune Th17 e a patologia pulmonar. Em relação aos estudos com animais deficientes para a proteína adaptadora MyD88 na paracoccidioimicose verificamos que sua ausência resultou numa produção deficiente in vitro e in vivo de NO, além de uma produção deficiente in vivo de citocinas do tipo Th1, Th2 e Th17. Animais MyD88-deficientes infectados desenvolveram uma resposta imune prejudicada, evidenciada pelo menor número de macrófagos ativados, assim como uma imunidade adaptativa menos eficiente, evidenciada pelo menor número de células T CD4 ativadas que afluíram aos pulmões. Este quadro culminou com uma carga fúngica maior nos pulmões dos animais MyD88- deficientes, como também permitiu uma exuberante disseminação do fungo para outros órgãos, como fígado e baço. Os pulmões e o fígado apresentaram graves lesões com a presença de granulomas coalescentes e ricos agregados fúngicos. Assim, camundongos MyD88-deficientes não foram capazes de controlar a doença e morreram em um tempo mais curto que os animais MyD88-competentes, como evidenciado em experimentos de sobrevida. Assim, nossos achados demonstram que a sinalização intracelular mediada pela proteína MyD88 é importante para a ativação dos mecanismos fungicidas, assim como para a ativação das respostas imunes inata e adaptativa contra o P. brasiliensis. Em conjunto, nosso trabalho demonstra que tanto o TLR-2 quanto a molécula adaptadora MyD88 desempenham um papel relevante no controle da infecção, assim como na indução da resposta imune contra este patógeno fúngico primário. / The immunological mechanisms that govern the interaction between hosts and the dimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis have been scarcely studied. Both, fungal and phagocyte receptors involved in this interaction are poorly understood. Based on these facts, the aim of our study was to characterize in vitro and in vivo the role played by Toll Like Receptor-2 (TLR-2) and the adaptor protein MyD88 (myeloid differentiation primary response gene 88) in murine pulmonary paracoccidioidomycosis. The TLR-2 is a receptor of innate immunity involved in the recognition of PAMPs (pathogen associated molecular patterns), whereas MyD88 is a molecule involved in cell signaling induced by many TLRs . TLR-mediated activation results in the production of several nuclear transcription factors, including NFB, which activate important genes of the inflammatory response. Wild-type (WT) besides TLR- 2- and MyD88-deficient C57Bl/6 mice were used in our investigation. We showed that, compared to control animals, TLR2-/- mice developed a less severe pulmonary infection associated with reduced synthesis of nitric oxide (NO). Equivalent results were obtained with in vitro infected peritoneal and alveolar macrophages. Unexpectedly, despite the differences in fungal loads, TLR-2-/- and WT mice showed equivalent survival times and pulmonary lesions. Studies with lung infiltrating leukocytes revealed an increase of polymorphonuclear neutrophil leukocytes (PMNs) in TLR-2-/- mice associated with a low number of activated T CD4 and T CD8+ lymphocytes. Compared with WT mice, the TLR-2-deficient mice showed slight differences in the production of pulmonary Th1 and Th2 cytokines, but presented higher levels of KC, a CXC chemokine involved in neutrophil chemotaxis, besides increased levels of Th17 cytokines ( IL-6, IL-17, IL-23 and TGF-). Furthermore, the prevalent Th17 immune response developed by TLR-2-/- mice was associated with lower expansion of regulatory T cells CD4+CD25+FoxP3+. Thus, TLR-2 controls the innate and adaptive immunity against the P. brasiliensis infection and negatively regulates Th17 immune response and pulmonary pathology. Studies with MyD88-deficient mice showed an impaired production of NO in vivo and in vitro, and a deficient in vivo production of Th1, Th2 and Th17 cytokines. In addition, infected MyD88-deficient mice developed an impaired immune response, evidenced by poorly activated macrophages, as well as by an inefficient adaptive immunity mediated by a diminished influx of activated CD4+ T cells to the lungs. These events led to increased fungal loads in the lungs of MyD88-deficient mice and allowed a marked dissemination of the fungus to other organs such as liver and spleen, which presented severe lesions composed by coalescent granulomas containing high numbers of fungal cells. As consequence, MyD88-deficient mice were unable to control fungal growth and presented a decreased survival time. Our findings demonstrate that MyD88 signaling is important to the activation of fungicidal mechanisms and to the induction of the innate and adaptive immunity against P. brasiliensis. Altogether, our work shows that both TLR-2 and the adapter molecule MyD88, play an important role in controlling of P. brasiliensis infection, as well as in the induction of immune responses against this primary fungal pathogen.

Para investigar o papel dos linfócitos T no modelo de Paracoccidioidomicose pulmonar, depletamos in vivo os linfócitos TCD4+ e TCD8+ de camundongos resistentes (A/J) e susceptíveis (B10.A) infectados intratraquealmerite com um milhão de leveduras de isolado virulento do Paracoccidioides brasiliensis. Quando comparados ao grupo não depletado de linfócitos TCD4+, após 4 semanas de infecção, camundongos A/J apresentaram aumento da disseminação de leveduras ao fígado; na 8ª semana, contudo, houve redução na carga fúngica pulmonar destes animais. Ao contrário, a depleção de células TCD4+ não alterou a gravidade da doença de animais B10.A em ambos os períodos de infecção. O tratamento com o AcM anti-CD4, em ambos os tempos de infecção, diminuiu as reações de HTT dos animais A/J, mas não alterou a anergia cutânea dos camundongos B10.A. Em adição, ambas as linhagens depletadas tiveram a produção específica de anticorpos diminuída na 4ª e 8ª semanas. Quanto às citocinas pulmonares, após 4 semanas de infecção, os animais A/J depletados apresentaram redução nos níveis de IL-12 pulmonar e na 8ª semana da infecção, esta linhagem apresentou redução nos níveis de IL-10, IL-4, IL-5,IL-2 e GM-CSF pulmonar, e os animais B10.A mostraram aumento nos níveis de IL-12. Por outro lado, verificamos que ambas as linhagens depletadas com o AcM anti-CD8, apresentaram aumento da gravidade da doença após a semanas de infecção, pois camundongos A/J tratados apresentaram aumento da carga fúngica pulmonar, e animais B10.A apresentaram aumento do crescimento fúngico no pulmão e fígado. Animais B10.A depletados de células TCD8+ apresentaram ainda um incremento nas suas reações de HTT específicas. Esses dados sugerem que na linhagem susceptível há a presença de duas subpopulações celulares de TCD8+, uma subpopulação protetora que controla o crescimento fúngico e outra inibidora de reações de HTT. A depleção dos linfócitos TCD8+ não levou a grandes alterações na produção de anticorpos específicos em ambas as linhagens; no entanto, levou a alterações significativas nos níveis das citocinas pulmonares; os animais A/J apresentaram aumento de IL-4, IL-12, IL-3 e GM-CSF, e diminuição de IL-2. Por outro lado, os animais B10.A apresentaram aumento nos níveis de IL-10, IL-12, IL-3 e IFN-γ. Estes resultados demonstraram que nos animais B10.A as células TCD4+ têm pouca ou nenhuma participação no controle da infecção. No entanto, nos animais A/J há duas subpopulações, uma protetora (4ª semana) e outra exacerbadora (8ª semana) dependendo do estágio da doença. Contudo, em ambas as linhagens a subpopulação TCD8+ apresentou-se importante no controle da doença. Além disso, na PCM experimental, tanto as respostas de HTT como a produção de anticorpos específicos, são mecanismos que dependem de células TCD4+ e na linhagem B10.A há uma subpopulação TCD8+ que regula negativamente as reações de HTT. / To investigate the role of T lymphocytes in the pulmonary model of Paracoccidioidomycosis (PCM), resistant and susceptible mice were in vivo depleted of T CD4+ and T CD8+ cells by intraperitoneal injection of specific monoclonal (mAb) antibodies and infected intratracheally with one million yeast cells of a virulent isolate of Paracoccidioides brasiliensis. When compared with the non-depleted group, at week 4 after infection A/J mice presented increased dissemination of yeasts to liver; however, at week 8 A/J-depleted mice showed decreased fungal loads in the lungs. In contrast, depletion of TCD4+ cells of B10.A mice did not alter the severity of disease at any periods of infection assayed. Treatment with anti-CD4 mAb diminished the delayed-type hypersensitivity reactions (DTH) of resistant mice but the cutaneous anergy of B10.A mice was not modified. In addition, CD4-depleted A/Sn and B10.A mice presented decreased titers of P.brasiliensis specific antibodies at both the 4th and 8th week postinfection. Regarding pulmonary cytokines, at week 4 of infection A/J-depleted mice presented diminished levels of IL-12 but at week 8 IL-10, IL-4, IL-S, IL-2 and GM-CSF appeared in lower levels. Only IL-12 was detected in lower levels in the lungs of B10.A-depleted mice at week 8 after infection. Depletion of CD8+ cells led to a more severe disease in both mouse strains. A/J-treated mice presented increased fungal burdens in the lungs whereas in the B10.A strain increased number of yeast cells was detected in the lungs and liver. Importantly, neutralization of CD8+ cells reverted the DTH anergy of susceptible mice. These data suggest the existence of two T CD8+ subpopulations in B10.A mice, a protective that controls fungal growth and another one that suppresses DTH reactions. The production of P.brasiliensis specific antibodies by resistant and susceptible mice depleted of CD8+ T cells was similar to that of mice given control antibody. Neutralization of CD8+ cells, however, induced significant alterations in the concentrations of pulmonary cytokines. In A/J-treated mice, higher levels of IL-4, IL-12, IL-3 and GM-CSF were concomitant with reduced amounts of IL-2. B10.A mice depleted of CD8+ cells presented higher levels of pulmonary IL-10, IL-12, IL-3 and IFN-γ than their controls. As a whole, our results demonstrate that CD4+ T cells have no influence on the control of disease severity of B10.A mice. Depending on the period of the infection, A/J mice develop two subpopulations of CD4+ T cells: one protective subset which appeared early in the infection, followed by a subpopulation that lead to disease exacerbation. Moreover, in both mouse strains CD8+ T cells are protective and able to control fungal growth. It was also verified that DTH reactions and antibody production in murine PCM are CD4+ T cells mediated. Finally, only in B10.A mice a regulatory CD8+ T cell subpopulation was characterized by its ability to suppress DTH reactions

A paracoccidioidomicose (PCM) é uma doença granulomatosa sistêmica, causada por Paracoccidioides spp., (P. brasiliensis e P. lutzii), geograficamente, limita-se a América Latina com as áreas endêmicas estendendo-se desde o México até a Argentina, constituindo uma das micoses sistêmicas de maior incidência na região, afetando principalmente trabalhadores rurais. O maior número de pacientes com PCM tem sido reportado principalmente no Brasil, Colômbia e Venezuela. A incidência real desta micose encontra-se subestimada no Brasil e pouco se conhece em relação a nova espécie descrita - P. lutzii. A maioria dos estudos em P. lutzii foram focados em genética, especiação e na geração de novos antígenos para melhorar a especificidade e sensibilidade dos testes sorológicos. Atualmente, as preparações antigênicas tradicionais, preparadas a partir de isolados de P. brasiliensis, são ineficientes. Raros são os trabalhos focados na biologia de P. lutzii e nos fatores de virulência que podem ser comparados com P. brasiliensis nos modelos experimentais. A nossa proposta de estudo foi avaliar alguns aspectos in vitro e in vivo relacionados com a patogenicidade e destacamos: a fagocitose e a morte intracelular de P. lutzii por macrófagos, peritoneais, de camundongos Knockouts (KO) e selvagens para PRRs (TLR2, TLR4 e Dectina) e ativadores intracelulares (MyD88 e NALP3). Paralelamente a este estudo, animais foram infectados com leveduras de P. lutzii e comparados com os modelos de infecção já estabelecidos com leveduras (Pb18) e conídios (ATCCPb60855) de P. brasiliensis. Nossos dados indicam que similar ao que ocorre com P. brasiliensis a fagocitose de P. lutzii depende de TLR2, TLR4 e Dectina- 1, resultados semelhantes também foram observadas na expressão de moléculas envolvidas na co-estimulação e a apresentação de antígenos (MHC II, CD80 e CD86). Contudo, a morte intracelular de leveduras de P. lutzii é claramente dependente de TLR4, e a produção de citocinas IL-6, MIP-2, IFN- e IL-12p40 são importantes para o controle das leveduras pelos macrófagos. No modelo experimental de P. lutzii, camundongos machos C57BL/6 (6-7 semanas) foram infectados intratraquealmente como 1x106 leveduras viáveis do isolado de P. lutzii Pb01. Encontramos duas fases da doença, a primeira de 0 hora até 2 a 4 semanas pós-infecção, e a segunda de 4 até 12 semanas. As leveduras parecem ser contidas na primeira semana de infecção e posteriormente não encontramos leveduras nos macerados de pulmão, diferente do modelo de BALB/c infetado com conídios de ATCC-Pb60855 no qual as UFC são recuperadas até a semana 16 pós-infeção. Como relação aos níveis de citocinas, encontramos que na lavagem broncoalveolar e macerado de pulmão um perfil misto Th1/Th2 porém, marcado por citocinas próinflamatórias no primeiro período e citocinas regulatórias tipo Th2 no segundo período (IL-12p70, IL-23, IL-10); similar ao descrito nos modelos de P. brasiliensis infectados tanto com conídios como com leveduras. No entanto, no primeiro período da doença, em camundongos C57BL/6, parece ter uma carga inflamatória maior que reflete nas citocinas que mantém seus níveis até o período crônico: TNF-alfa, MIP-2 e GM-CSF está última, regulada positivamente tanto em experimentos in vitro como in vivo. Também observamos que a partir das 48horas pós-infecção encontramos níveis aumentados de IL-12p70 até o período crônico onde junto com a IL-23 parecem ser as responsáveis pela diminuição da infecção no período tárdio. Esta é a primeira vez que se descreve um modelo experimental com P. lutzii (isolado Pb01) indicando o perfil imunopatológico com pequenas diferenças comparados ao P. brasiliensis porém, de importância na patogenicidade da doença auxiliando a compreender as diferentes formas da doença no modelo experimental / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic granulomatous disease caused by Paracoccidioides spp. (P. brasiliensis and P. lutzii), geographically, is limited to Latin America with endemic areas from Mexico to Argentina, as one of the systemic mycoses with the highest incidence in the region, mainly affecting rural workers. The largest number of patients with PCM has been mainly reported in Brazil, Colombia and Venezuela. The true incidence of this mycosis is underestimated in Brazil and little is known about the new species described - P. lutzii. Most studies in P. lutzii were focused on genetics, speciation and the generation of new antigens to improve the specificity and sensitivity of serological tests. Currently, traditional antigenic preparations, prepared with isolates of P. brasiliensis, are inefficient. There are few studies focused on P. lutzii biology and virulence factors that can be compared with P. brasiliensis in experimental models. Our study aimed to evaluate some in vitro and in vivo aspects related to pathogenicity: phagocytosis and intracellular killing of P. lutzii by peritoneal macrophages from knockouts (KO) for PRRs (TLR2, TLR4 and Dectin) and intracellular activators (MyD88 and NALP3). In addition, animals were infected with P. lutzii yeast and compared with the well-established models of infection with yeast cells (Pb18) and conidia (ATCC Pb60855) from P. brasiliensis. Our data indicate that similarly to what happens with the phagocytosis of P. brasiliensis, P. lutzii phagocytosis is dependent on TLR2, TLR4 and Dectin-1. Other molecules, involved in co-stimulation and presentation of antigens such as MHC II, CD80 and CD86 were also shown to participate in the P. lutzii-host interaction. However, intracellular killing of P. lutzii yeast cells was clearly dependent on TLR4, and the production of cytokines as IL-6, MIP-2, IFN- and IL-12p40 were important for the control of the yeast by macrophages. In the experimental model of P. lutzii, male C57BL/6 mice (6-7 weeks) were infected intratracheally with 1x106 viable yeasts of the isolate Pb01like. We found two phases of the disease, the first from the inoculation to 2 or 4 weeks after infection and the second from 4 to 12 weeks. Yeast appear to be contained within the first week of infection and subsequently are also absent from macerated lung, differently from the model of BALB/c mice infected with ATCC Pb60855 conidia in which CFUs were detected up to week 16 post-infection. We found a mixed Th1/Th2 pattern (IL-12p70, IL-23, IL-10) in bronchoalveolar lavage and lung, with the predominance of proinflammatory cytokines in the first phase and predominance of regulatory Th2 cytokines in the second phase, reproducing findings of P. brasiliensis infection models produced with both conidia and yeast. However, in the first period of the disease in C57BL/6 mice there was a higher inflammatory burden, reflected by the high cytokine levels (TNF-alpha, MIP-2 and GM-CSF), the latter in particular because it was positively regulated both in vitro and vivo), that persisted through the chronic period. We also observed that starting from 48 hours postinfection to the chronic period there were increased levels of IL-12p70, which together with IL-23 appeared to be responsible for the reduction of infection in the late period. This is the first time that an experimental model with P. lutzii (Pb01) is described, showing an immunological profile with only slight differences compared to the P. brasiliensis model. The present study details important aspects of the pathogenesis of the disease due to different species of Paracoccidioides and helps to understand the different forms of presentation in experimental models

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Paracoccidioides spp., a complex of thermodymorphic pathogenic fungi, are the etiological agents of paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis endemic in Latin America. Paracoccidioides spp. are able to use hemoglobin in a receptor(PbRbt5)-mediated process. However experimental evidence points to the existence of a complex system with the presence of other proteins. In the present work, we demonstrated the similarity between PAAG_02225 (PbPga7), from Paracoccidioides lutzii, and the sequence of the heme/hemoglobin receptor Pga7 from Candida albicans, and expressed PbPga7 in Escherichia coli. Due to the presence of rare codons in P. lutzii sequence, compared to the codons preferably used by Escherichia coli, chemical synthesis of the gene was employed. The expression of PbPga7 protein opens perspectives for PbPga7 characterization. In addition, nanoUPLC-MSE was employed to analyze P. lutzii cell wall proteome. We observed that the treatment of fungus with hemoglobin promotes induction of potential adhesins and defense-related enzymes against reactive oxygen species. These data indicate that these proteins may be important for the pathogen to access hemoglobin by adhering and lysing erythrocytes, besides counteracting the toxicity generated by heme/hemoglobin released from erythrocytes, allowing the uptake and use of these molecules. The results obtained in the present work reinforce the complexity of the interaction event between pathogen and host and, in addition, contribute to broaden the understanding of the biology of Paracoccidioides spp. / O Ferro (Fe) é um metal indispensável para a maioria dos sistemas biológicos e é alvo de competição em interações patógeno-hospedeiro. Em humanos, a maioria do Fe encontra-se complexada ao cofator heme, presente na hemoglobina, uma molécula que é explorada por patógenos como uma fonte de Fe. Paracoccidioides spp., um complexo de fungos patogênicos termodimórifocos, são agentes etiológicos da paracoccidioidomicose (PCM), uma micose sistêmica endêmica na América Latina. Paracoccidioides spp. é hábil em utilizar hemoglobina por um processo mediado por receptor (PbRbt5). Contudo, evidências experimentais apontam para a existência de um sistema complexo com a presença de outras proteínas. No presente trabalho, foi demonstrada a similaridade de PAAG_02225 (PbPga7), de Paracoccidioides lutzii, com a sequência do receptor de heme/hemoglobina Pga7 de Candida albicans. A expressão heteróloga de PbPga7 foi realizada em Escherichia coli. Devido a presença de códons raros na sequência de P. lutzii, comparados aos códons utilizados preferencialmente por E. coli, a síntese química do gene foi empregada. A expressão da proteína PbPga7 abre perspectivas para estudos de caracterização da mesma. Adicionalmente, nanoUPLC-MSE foi utilizada para analisar o proteoma de parede celular de P. lutzii. Observou-se que o tratamento do fungo com hemoglobina promove a regulação positiva de potenciais adesinas e enzimas relacionadas com a defesa contra espécies reativas de oxigênio. Estes dados indicam que estas proteínas podem ser importantes para que o patógeno possa acessar a hemoglobina, aderindo e lisando eritrócitos, além de contrapor a toxicidade gerada pelo heme/hemoglobina liberados, permitindo a captação e utilização dessas moléculas. Os resultados obtidos no presente trabalho reiteram a complexidade do evento de interação entre patógeno e hospedeiro e, adicionalmente, contribuem para a ampliação do entendimento da biologia de Paracoccidioides spp.

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

A paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica, endêmica na América Latina, causada pelo fungo dimórfico térmico Paracoccidioides brasiliensis (P. brasiliensis), cujo principal componente antigênico é a glicoproteína de 43 kDa (gp43). Diferentes formas clínicas podem ser desenvolvidas e estão diretamente associadas com vários graus de depressão da resposta imune celular. Considerando a importância das células dendríticas na interação dos sistemas imune inato e adaptativo, e na ativação de células T \"naive\", no presente trabalho estudamos se células dendríticas interagem com leveduras de P. brasiliensis, assim como seu principal componente antigênico (gp43). Foi demonstrado pela primeira vez que células dendríticas poderiam ser infectadas por leveduras de P. brasiliensis, e esse fungo permaneceu viável após fagocitose. Analisamos por citometria de fluxo a expressão das moléculas de superfície observando diminuição significativa da expressão das moléculas de MHC-II, CD80 e CD54 em células dendríticas quando estas foram incubadas com leveduras da cepa Pb18 ou com gp43. Esse resultado mostrou que a ação do P. brasiliensis em células dendríticas poderia ser mediada pela gp43. Ao analisarmos a síntese de IL-12, observamos diminuição significativa desta interleucina, quando células dendríticas ativadas com LPS, foram cultivadas na presença de leveduras de P. brasiliensis ou gp43. Esses resultados sugerem que a gp43 pode afetar várias funções das células hospedeiras, indicando que esta inibição pode ser usada pelo P. brasiliensis para reduzir a eficiência da resposta imune, facilitando assim o estabelecimento da infecção primária indivíduos suscetíveis. / Paracoccidioidomycosis, endemic in Latin America, is a progressive systemic mycosis caused by dimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis, where the major antigenic component is a glycoprotein of 43kDa (gp43). The infection can evolve to different clinical forms that are associated to various degrees of suppressed cell-mediated immunity. The role of dendritic cells (DCs) in P.brasiliensis infection has never been investigated. With the recognition that DCs are able to initiate response in naïve T cells and that they also participate in Th cell education the present study was undertaken to understand whether DCs interact with P. brasiliensis or gp43, as well as to elucidate possible mechanisms and consequences of this interaction. In the present report, it was demonstrated for the first time that DCs could be infected by P. brasiliensis and survive. Our results indicate that P. brasiliensis infection and purified gp43 lead to down-regulation of MHC-II and adhesion properties of immature DCs. The down-regulation was also observed in LPS-induced DCs maturation, where the expression of MHC-II, CD80, CD54 and CD40 were significantly inhibited in the presence of P. brasiliensis or gp43. These data show that the actions of P. brasiliensis on DCs could be mediated by gp43. In addition, an inhibition of IL-12 production by gp43 was observed in LPS-induced DC maturation. These results suggest that gp43 affects many functions of the host cells, indicating that this inhibition might be used by P. brasiliensis to reduce the effectiveness of the immune response, thus facilitating the establishment and fate of primary infection in susceptible host.

Paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica causada por fungos dimórficos do gênero Paracoccidioides - P. brasiliensis ou P. lutzii. A alta incidência da PCM no Brasil, somada à gravidade que o quadro clínico pode assumir e ainda à ausência de um antifúngico de baixa toxicidade para tratamento de curta duração, motivaram a avaliação de adjuvantes e caracterização dos componentes antigênicos de P. brasiliensis em um modelo imunoterapêutico de PCM. Assim, inicialmente, avaliou-se o efeito de monofosforil lipídeo A (MPLA) de Salmonella minnesota, PAM3CSK4, hidróxido de alumínio e AS04 em camundongos cronicamente infectados com P. brasiliensis. Quando camundongos da linhagem BALB/c foram infectados pela via intratraqueal com 3 × 105 leveduras de P. brasiliensis, tratados no dia 20 após a infecção com um dos adjuvantes e analisados 30 dias após a administração do tratamento, observou-se que MPLA, ao contrário dos outros adjuvantes, induziu (1) uma redução significativa no número de unidades formadoras de colônias (UFC), (2) uma expressiva diminuição no número de granulomas e células fúngicas no tecido pulmonar e (3) uma resposta imunológica protetora (Th1) quando comparado aos animais controle tratados com PBS. Quanto ao rastreamento de antígenos de P. brasiliensis candidatos a agentes terapêuticos, evidenciou-se que as frações proteicas da preparação de exoantígenos (ExoAg) eram as mais promissoras. Dentre essas frações, a que continha o ExoAg majoritário diidrolipoil desidrogenase induziu maior porcentagem de proliferação de linfócitos T CD3+ esplênicos de camundongos infectados e tratados com MPLA. O gene de diidrolipoil desidrogenase foi clonado em vetor de expressão e a proteína recombinante produzida, purificada e utilizada no protocolo terapêutico da PCM experimental. Surpreendentemente, a administração terapêutica de diidrolipoil desidrogenase recombinante induziu uma redução significativa na contagem de UFC dos animais infectados cronicamente com P. brasiliensis, mesmo na ausência de adjuvantes, o que não foi observado quando foi administrada a preparação de ExoAg nos animais. A localização subcelular de diidrolipoil desidrogenase, por microscopia eletrônica de transmissão, utilizando anticorpos policlonais de camundongos contra essa proteína, mostrou que a mesma está localizada na mitocôndria e também no citoplasma. A análise da expressão gênica diferencial de diidrolipoil desidrogenase em P. brasiliensis mostrou que essa proteína é significativamente mais expressa em leveduras em comparação a hifas e formas de transição. Em conclusão, nossos resultados mostram os efeitos benéficos de MPLA na PCM experimental e sugerem que diidrolipoil desidrogenase é um alvo terapêutico potencial para o tratamento da PCM. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides - P. brasiliensis and P. lutzii. The high incidence of PCM in Brazil, added to the severity of the disease and the absence of an antifungal that brings together low toxicity and short-term treatment, led us to evaluate adjuvants and characterize antigenic components of P. brasiliensis that could be used as immunotherapy in an experimental model of PCM. In this work, firstly, we evaluated monophosphoryl lipid A (MPLA) from Salmonella minnesota, PAM3CSK4, aluminum hydroxide and AS04 in mice chronically infected with P. brasiliensis. When mice were infected intratracheally with 3 × 105 P. brasiliensis yeasts, treated with one of the adjuvants or vehicle on day 20 postinfection, and analyzed 30 days after the treatment, we observed that MPLA, unlike other adjuvants, induced (1) a significant reduction in the number of colony forming units (CFU) in the lungs of the mice, (2) an expressive decrease of granulomas and yeast cells in lung tissue, and (3) a more protective immune response (Th1) when compared with the control mice. Concerning to detection of antigens for PCM therapy, we noticed that among the fractions of a preparation of exoantigens (ExoAg), the one containing the protein identified as dihydrolipoyl dehydrogenase induced a high percentage of proliferation of splenic CD3+ T lymphocytes from mice infected and treated with MPLA. The gene of dihydrolipoyl dehydrogenase was cloned into expression plasmid vector, and the recombinant protein produced, purified and used in the therapeutic protocol of experimental PCM. Surprisingly, the therapeutic administration of recombinant dihydrolipoyl dehydrogenase, but not ExoAg preparation, induced a significant reduction in fungal load in the animals chronically infected with P. brasiliensis, even in the absence of adjuvants. Immunogold labeling and transmission electron microscopy revealed that the dihydrolipoyl dehydrogenase is localized in mitochondria and cytoplasm of P. brasiliensis. The differential expression of dihydrolipoyl dehydrogenase gene in P. brasiliensis showed that yeast had an expression more significant than hyphae, with an intermediate level of gene expression in the transitional forms. In conclusion, our results show that MPLA and dihydrolipoyl dehydrogenase are potential therapeutic targets for the treatment of PCM due to their beneficial effects in a therapy model of PCM.